[PATCH] sched_domai: Allocate sched_group structures dynamically
[linux-2.6.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  */
20
21 #include <linux/mm.h>
22 #include <linux/module.h>
23 #include <linux/nmi.h>
24 #include <linux/init.h>
25 #include <asm/uaccess.h>
26 #include <linux/highmem.h>
27 #include <linux/smp_lock.h>
28 #include <asm/mmu_context.h>
29 #include <linux/interrupt.h>
30 #include <linux/capability.h>
31 #include <linux/completion.h>
32 #include <linux/kernel_stat.h>
33 #include <linux/security.h>
34 #include <linux/notifier.h>
35 #include <linux/profile.h>
36 #include <linux/suspend.h>
37 #include <linux/vmalloc.h>
38 #include <linux/blkdev.h>
39 #include <linux/delay.h>
40 #include <linux/smp.h>
41 #include <linux/threads.h>
42 #include <linux/timer.h>
43 #include <linux/rcupdate.h>
44 #include <linux/cpu.h>
45 #include <linux/cpuset.h>
46 #include <linux/percpu.h>
47 #include <linux/kthread.h>
48 #include <linux/seq_file.h>
49 #include <linux/syscalls.h>
50 #include <linux/times.h>
51 #include <linux/acct.h>
52 #include <linux/kprobes.h>
53 #include <asm/tlb.h>
54
55 #include <asm/unistd.h>
56
57 /*
58  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
59  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
60  * and back.
61  */
62 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
63 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
64 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
65
66 /*
67  * 'User priority' is the nice value converted to something we
68  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
69  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
70  */
71 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
72 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
73 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
74
75 /*
76  * Some helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
77  */
78 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((TIME) / (1000000000 / HZ))
79 #define JIFFIES_TO_NS(TIME)     ((TIME) * (1000000000 / HZ))
80
81 /*
82  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
83  *
84  * Minimum timeslice is 5 msecs (or 1 jiffy, whichever is larger),
85  * default timeslice is 100 msecs, maximum timeslice is 800 msecs.
86  * Timeslices get refilled after they expire.
87  */
88 #define MIN_TIMESLICE           max(5 * HZ / 1000, 1)
89 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
90 #define ON_RUNQUEUE_WEIGHT       30
91 #define CHILD_PENALTY            95
92 #define PARENT_PENALTY          100
93 #define EXIT_WEIGHT               3
94 #define PRIO_BONUS_RATIO         25
95 #define MAX_BONUS               (MAX_USER_PRIO * PRIO_BONUS_RATIO / 100)
96 #define INTERACTIVE_DELTA         2
97 #define MAX_SLEEP_AVG           (DEF_TIMESLICE * MAX_BONUS)
98 #define STARVATION_LIMIT        (MAX_SLEEP_AVG)
99 #define NS_MAX_SLEEP_AVG        (JIFFIES_TO_NS(MAX_SLEEP_AVG))
100
101 /*
102  * If a task is 'interactive' then we reinsert it in the active
103  * array after it has expired its current timeslice. (it will not
104  * continue to run immediately, it will still roundrobin with
105  * other interactive tasks.)
106  *
107  * This part scales the interactivity limit depending on niceness.
108  *
109  * We scale it linearly, offset by the INTERACTIVE_DELTA delta.
110  * Here are a few examples of different nice levels:
111  *
112  *  TASK_INTERACTIVE(-20): [1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0]
113  *  TASK_INTERACTIVE(-10): [1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0]
114  *  TASK_INTERACTIVE(  0): [1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0]
115  *  TASK_INTERACTIVE( 10): [1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0]
116  *  TASK_INTERACTIVE( 19): [0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0]
117  *
118  * (the X axis represents the possible -5 ... 0 ... +5 dynamic
119  *  priority range a task can explore, a value of '1' means the
120  *  task is rated interactive.)
121  *
122  * Ie. nice +19 tasks can never get 'interactive' enough to be
123  * reinserted into the active array. And only heavily CPU-hog nice -20
124  * tasks will be expired. Default nice 0 tasks are somewhere between,
125  * it takes some effort for them to get interactive, but it's not
126  * too hard.
127  */
128
129 #define CURRENT_BONUS(p) \
130         (NS_TO_JIFFIES((p)->sleep_avg) * MAX_BONUS / \
131                 MAX_SLEEP_AVG)
132
133 #define GRANULARITY     (10 * HZ / 1000 ? : 1)
134
135 #ifdef CONFIG_SMP
136 #define TIMESLICE_GRANULARITY(p)        (GRANULARITY * \
137                 (1 << (((MAX_BONUS - CURRENT_BONUS(p)) ? : 1) - 1)) * \
138                         num_online_cpus())
139 #else
140 #define TIMESLICE_GRANULARITY(p)        (GRANULARITY * \
141                 (1 << (((MAX_BONUS - CURRENT_BONUS(p)) ? : 1) - 1)))
142 #endif
143
144 #define SCALE(v1,v1_max,v2_max) \
145         (v1) * (v2_max) / (v1_max)
146
147 #define DELTA(p) \
148         (SCALE(TASK_NICE(p) + 20, 40, MAX_BONUS) - 20 * MAX_BONUS / 40 + \
149                 INTERACTIVE_DELTA)
150
151 #define TASK_INTERACTIVE(p) \
152         ((p)->prio <= (p)->static_prio - DELTA(p))
153
154 #define INTERACTIVE_SLEEP(p) \
155         (JIFFIES_TO_NS(MAX_SLEEP_AVG * \
156                 (MAX_BONUS / 2 + DELTA((p)) + 1) / MAX_BONUS - 1))
157
158 #define TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq) \
159         ((p)->prio < (rq)->curr->prio)
160
161 /*
162  * task_timeslice() scales user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
163  * to time slice values: [800ms ... 100ms ... 5ms]
164  *
165  * The higher a thread's priority, the bigger timeslices
166  * it gets during one round of execution. But even the lowest
167  * priority thread gets MIN_TIMESLICE worth of execution time.
168  */
169
170 #define SCALE_PRIO(x, prio) \
171         max(x * (MAX_PRIO - prio) / (MAX_USER_PRIO / 2), MIN_TIMESLICE)
172
173 static unsigned int static_prio_timeslice(int static_prio)
174 {
175         if (static_prio < NICE_TO_PRIO(0))
176                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE * 4, static_prio);
177         else
178                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE, static_prio);
179 }
180
181 static inline unsigned int task_timeslice(task_t *p)
182 {
183         return static_prio_timeslice(p->static_prio);
184 }
185
186 #define task_hot(p, now, sd) ((long long) ((now) - (p)->last_ran)       \
187                                 < (long long) (sd)->cache_hot_time)
188
189 /*
190  * These are the runqueue data structures:
191  */
192
193 typedef struct runqueue runqueue_t;
194
195 struct prio_array {
196         unsigned int nr_active;
197         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
198         struct list_head queue[MAX_PRIO];
199 };
200
201 /*
202  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
203  *
204  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
205  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
206  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
207  */
208 struct runqueue {
209         spinlock_t lock;
210
211         /*
212          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
213          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
214          */
215         unsigned long nr_running;
216         unsigned long raw_weighted_load;
217 #ifdef CONFIG_SMP
218         unsigned long cpu_load[3];
219 #endif
220         unsigned long long nr_switches;
221
222         /*
223          * This is part of a global counter where only the total sum
224          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
225          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
226          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
227          */
228         unsigned long nr_uninterruptible;
229
230         unsigned long expired_timestamp;
231         unsigned long long timestamp_last_tick;
232         task_t *curr, *idle;
233         struct mm_struct *prev_mm;
234         prio_array_t *active, *expired, arrays[2];
235         int best_expired_prio;
236         atomic_t nr_iowait;
237
238 #ifdef CONFIG_SMP
239         struct sched_domain *sd;
240
241         /* For active balancing */
242         int active_balance;
243         int push_cpu;
244
245         task_t *migration_thread;
246         struct list_head migration_queue;
247 #endif
248
249 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
250         /* latency stats */
251         struct sched_info rq_sched_info;
252
253         /* sys_sched_yield() stats */
254         unsigned long yld_exp_empty;
255         unsigned long yld_act_empty;
256         unsigned long yld_both_empty;
257         unsigned long yld_cnt;
258
259         /* schedule() stats */
260         unsigned long sched_switch;
261         unsigned long sched_cnt;
262         unsigned long sched_goidle;
263
264         /* try_to_wake_up() stats */
265         unsigned long ttwu_cnt;
266         unsigned long ttwu_local;
267 #endif
268 };
269
270 static DEFINE_PER_CPU(struct runqueue, runqueues);
271
272 /*
273  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
274  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
275  *
276  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
277  * preempt-disabled sections.
278  */
279 #define for_each_domain(cpu, domain) \
280 for (domain = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); domain; domain = domain->parent)
281
282 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
283 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
284 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
285 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
286
287 #ifndef prepare_arch_switch
288 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
289 #endif
290 #ifndef finish_arch_switch
291 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
292 #endif
293
294 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
295 static inline int task_running(runqueue_t *rq, task_t *p)
296 {
297         return rq->curr == p;
298 }
299
300 static inline void prepare_lock_switch(runqueue_t *rq, task_t *next)
301 {
302 }
303
304 static inline void finish_lock_switch(runqueue_t *rq, task_t *prev)
305 {
306 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
307         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
308         rq->lock.owner = current;
309 #endif
310         spin_unlock_irq(&rq->lock);
311 }
312
313 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
314 static inline int task_running(runqueue_t *rq, task_t *p)
315 {
316 #ifdef CONFIG_SMP
317         return p->oncpu;
318 #else
319         return rq->curr == p;
320 #endif
321 }
322
323 static inline void prepare_lock_switch(runqueue_t *rq, task_t *next)
324 {
325 #ifdef CONFIG_SMP
326         /*
327          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
328          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
329          * here.
330          */
331         next->oncpu = 1;
332 #endif
333 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
334         spin_unlock_irq(&rq->lock);
335 #else
336         spin_unlock(&rq->lock);
337 #endif
338 }
339
340 static inline void finish_lock_switch(runqueue_t *rq, task_t *prev)
341 {
342 #ifdef CONFIG_SMP
343         /*
344          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
345          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
346          * finished.
347          */
348         smp_wmb();
349         prev->oncpu = 0;
350 #endif
351 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
352         local_irq_enable();
353 #endif
354 }
355 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
356
357 /*
358  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
359  * interrupts.  Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
360  * explicitly disabling preemption.
361  */
362 static inline runqueue_t *task_rq_lock(task_t *p, unsigned long *flags)
363         __acquires(rq->lock)
364 {
365         struct runqueue *rq;
366
367 repeat_lock_task:
368         local_irq_save(*flags);
369         rq = task_rq(p);
370         spin_lock(&rq->lock);
371         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
372                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
373                 goto repeat_lock_task;
374         }
375         return rq;
376 }
377
378 static inline void task_rq_unlock(runqueue_t *rq, unsigned long *flags)
379         __releases(rq->lock)
380 {
381         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
382 }
383
384 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
385 /*
386  * bump this up when changing the output format or the meaning of an existing
387  * format, so that tools can adapt (or abort)
388  */
389 #define SCHEDSTAT_VERSION 12
390
391 static int show_schedstat(struct seq_file *seq, void *v)
392 {
393         int cpu;
394
395         seq_printf(seq, "version %d\n", SCHEDSTAT_VERSION);
396         seq_printf(seq, "timestamp %lu\n", jiffies);
397         for_each_online_cpu(cpu) {
398                 runqueue_t *rq = cpu_rq(cpu);
399 #ifdef CONFIG_SMP
400                 struct sched_domain *sd;
401                 int dcnt = 0;
402 #endif
403
404                 /* runqueue-specific stats */
405                 seq_printf(seq,
406                     "cpu%d %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu",
407                     cpu, rq->yld_both_empty,
408                     rq->yld_act_empty, rq->yld_exp_empty, rq->yld_cnt,
409                     rq->sched_switch, rq->sched_cnt, rq->sched_goidle,
410                     rq->ttwu_cnt, rq->ttwu_local,
411                     rq->rq_sched_info.cpu_time,
412                     rq->rq_sched_info.run_delay, rq->rq_sched_info.pcnt);
413
414                 seq_printf(seq, "\n");
415
416 #ifdef CONFIG_SMP
417                 /* domain-specific stats */
418                 preempt_disable();
419                 for_each_domain(cpu, sd) {
420                         enum idle_type itype;
421                         char mask_str[NR_CPUS];
422
423                         cpumask_scnprintf(mask_str, NR_CPUS, sd->span);
424                         seq_printf(seq, "domain%d %s", dcnt++, mask_str);
425                         for (itype = SCHED_IDLE; itype < MAX_IDLE_TYPES;
426                                         itype++) {
427                                 seq_printf(seq, " %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu",
428                                     sd->lb_cnt[itype],
429                                     sd->lb_balanced[itype],
430                                     sd->lb_failed[itype],
431                                     sd->lb_imbalance[itype],
432                                     sd->lb_gained[itype],
433                                     sd->lb_hot_gained[itype],
434                                     sd->lb_nobusyq[itype],
435                                     sd->lb_nobusyg[itype]);
436                         }
437                         seq_printf(seq, " %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu\n",
438                             sd->alb_cnt, sd->alb_failed, sd->alb_pushed,
439                             sd->sbe_cnt, sd->sbe_balanced, sd->sbe_pushed,
440                             sd->sbf_cnt, sd->sbf_balanced, sd->sbf_pushed,
441                             sd->ttwu_wake_remote, sd->ttwu_move_affine, sd->ttwu_move_balance);
442                 }
443                 preempt_enable();
444 #endif
445         }
446         return 0;
447 }
448
449 static int schedstat_open(struct inode *inode, struct file *file)
450 {
451         unsigned int size = PAGE_SIZE * (1 + num_online_cpus() / 32);
452         char *buf = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
453         struct seq_file *m;
454         int res;
455
456         if (!buf)
457                 return -ENOMEM;
458         res = single_open(file, show_schedstat, NULL);
459         if (!res) {
460                 m = file->private_data;
461                 m->buf = buf;
462                 m->size = size;
463         } else
464                 kfree(buf);
465         return res;
466 }
467
468 struct file_operations proc_schedstat_operations = {
469         .open    = schedstat_open,
470         .read    = seq_read,
471         .llseek  = seq_lseek,
472         .release = single_release,
473 };
474
475 # define schedstat_inc(rq, field)       do { (rq)->field++; } while (0)
476 # define schedstat_add(rq, field, amt)  do { (rq)->field += (amt); } while (0)
477 #else /* !CONFIG_SCHEDSTATS */
478 # define schedstat_inc(rq, field)       do { } while (0)
479 # define schedstat_add(rq, field, amt)  do { } while (0)
480 #endif
481
482 /*
483  * rq_lock - lock a given runqueue and disable interrupts.
484  */
485 static inline runqueue_t *this_rq_lock(void)
486         __acquires(rq->lock)
487 {
488         runqueue_t *rq;
489
490         local_irq_disable();
491         rq = this_rq();
492         spin_lock(&rq->lock);
493
494         return rq;
495 }
496
497 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
498 /*
499  * Called when a process is dequeued from the active array and given
500  * the cpu.  We should note that with the exception of interactive
501  * tasks, the expired queue will become the active queue after the active
502  * queue is empty, without explicitly dequeuing and requeuing tasks in the
503  * expired queue.  (Interactive tasks may be requeued directly to the
504  * active queue, thus delaying tasks in the expired queue from running;
505  * see scheduler_tick()).
506  *
507  * This function is only called from sched_info_arrive(), rather than
508  * dequeue_task(). Even though a task may be queued and dequeued multiple
509  * times as it is shuffled about, we're really interested in knowing how
510  * long it was from the *first* time it was queued to the time that it
511  * finally hit a cpu.
512  */
513 static inline void sched_info_dequeued(task_t *t)
514 {
515         t->sched_info.last_queued = 0;
516 }
517
518 /*
519  * Called when a task finally hits the cpu.  We can now calculate how
520  * long it was waiting to run.  We also note when it began so that we
521  * can keep stats on how long its timeslice is.
522  */
523 static void sched_info_arrive(task_t *t)
524 {
525         unsigned long now = jiffies, diff = 0;
526         struct runqueue *rq = task_rq(t);
527
528         if (t->sched_info.last_queued)
529                 diff = now - t->sched_info.last_queued;
530         sched_info_dequeued(t);
531         t->sched_info.run_delay += diff;
532         t->sched_info.last_arrival = now;
533         t->sched_info.pcnt++;
534
535         if (!rq)
536                 return;
537
538         rq->rq_sched_info.run_delay += diff;
539         rq->rq_sched_info.pcnt++;
540 }
541
542 /*
543  * Called when a process is queued into either the active or expired
544  * array.  The time is noted and later used to determine how long we
545  * had to wait for us to reach the cpu.  Since the expired queue will
546  * become the active queue after active queue is empty, without dequeuing
547  * and requeuing any tasks, we are interested in queuing to either. It
548  * is unusual but not impossible for tasks to be dequeued and immediately
549  * requeued in the same or another array: this can happen in sched_yield(),
550  * set_user_nice(), and even load_balance() as it moves tasks from runqueue
551  * to runqueue.
552  *
553  * This function is only called from enqueue_task(), but also only updates
554  * the timestamp if it is already not set.  It's assumed that
555  * sched_info_dequeued() will clear that stamp when appropriate.
556  */
557 static inline void sched_info_queued(task_t *t)
558 {
559         if (!t->sched_info.last_queued)
560                 t->sched_info.last_queued = jiffies;
561 }
562
563 /*
564  * Called when a process ceases being the active-running process, either
565  * voluntarily or involuntarily.  Now we can calculate how long we ran.
566  */
567 static inline void sched_info_depart(task_t *t)
568 {
569         struct runqueue *rq = task_rq(t);
570         unsigned long diff = jiffies - t->sched_info.last_arrival;
571
572         t->sched_info.cpu_time += diff;
573
574         if (rq)
575                 rq->rq_sched_info.cpu_time += diff;
576 }
577
578 /*
579  * Called when tasks are switched involuntarily due, typically, to expiring
580  * their time slice.  (This may also be called when switching to or from
581  * the idle task.)  We are only called when prev != next.
582  */
583 static inline void sched_info_switch(task_t *prev, task_t *next)
584 {
585         struct runqueue *rq = task_rq(prev);
586
587         /*
588          * prev now departs the cpu.  It's not interesting to record
589          * stats about how efficient we were at scheduling the idle
590          * process, however.
591          */
592         if (prev != rq->idle)
593                 sched_info_depart(prev);
594
595         if (next != rq->idle)
596                 sched_info_arrive(next);
597 }
598 #else
599 #define sched_info_queued(t)            do { } while (0)
600 #define sched_info_switch(t, next)      do { } while (0)
601 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
602
603 /*
604  * Adding/removing a task to/from a priority array:
605  */
606 static void dequeue_task(struct task_struct *p, prio_array_t *array)
607 {
608         array->nr_active--;
609         list_del(&p->run_list);
610         if (list_empty(array->queue + p->prio))
611                 __clear_bit(p->prio, array->bitmap);
612 }
613
614 static void enqueue_task(struct task_struct *p, prio_array_t *array)
615 {
616         sched_info_queued(p);
617         list_add_tail(&p->run_list, array->queue + p->prio);
618         __set_bit(p->prio, array->bitmap);
619         array->nr_active++;
620         p->array = array;
621 }
622
623 /*
624  * Put task to the end of the run list without the overhead of dequeue
625  * followed by enqueue.
626  */
627 static void requeue_task(struct task_struct *p, prio_array_t *array)
628 {
629         list_move_tail(&p->run_list, array->queue + p->prio);
630 }
631
632 static inline void enqueue_task_head(struct task_struct *p, prio_array_t *array)
633 {
634         list_add(&p->run_list, array->queue + p->prio);
635         __set_bit(p->prio, array->bitmap);
636         array->nr_active++;
637         p->array = array;
638 }
639
640 /*
641  * effective_prio - return the priority that is based on the static
642  * priority but is modified by bonuses/penalties.
643  *
644  * We scale the actual sleep average [0 .... MAX_SLEEP_AVG]
645  * into the -5 ... 0 ... +5 bonus/penalty range.
646  *
647  * We use 25% of the full 0...39 priority range so that:
648  *
649  * 1) nice +19 interactive tasks do not preempt nice 0 CPU hogs.
650  * 2) nice -20 CPU hogs do not get preempted by nice 0 tasks.
651  *
652  * Both properties are important to certain workloads.
653  */
654 static int effective_prio(task_t *p)
655 {
656         int bonus, prio;
657
658         if (rt_task(p))
659                 return p->prio;
660
661         bonus = CURRENT_BONUS(p) - MAX_BONUS / 2;
662
663         prio = p->static_prio - bonus;
664         if (prio < MAX_RT_PRIO)
665                 prio = MAX_RT_PRIO;
666         if (prio > MAX_PRIO-1)
667                 prio = MAX_PRIO-1;
668         return prio;
669 }
670
671 /*
672  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
673  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
674  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
675  * scheduling class and "nice" value.  For SCHED_NORMAL tasks this is just a
676  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
677  * slice expiry etc.
678  */
679
680 /*
681  * Assume: static_prio_timeslice(NICE_TO_PRIO(0)) == DEF_TIMESLICE
682  * If static_prio_timeslice() is ever changed to break this assumption then
683  * this code will need modification
684  */
685 #define TIME_SLICE_NICE_ZERO DEF_TIMESLICE
686 #define LOAD_WEIGHT(lp) \
687         (((lp) * SCHED_LOAD_SCALE) / TIME_SLICE_NICE_ZERO)
688 #define PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(prio) \
689         LOAD_WEIGHT(static_prio_timeslice(prio))
690 #define RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(rp) \
691         (PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(MAX_RT_PRIO) + LOAD_WEIGHT(rp))
692
693 static void set_load_weight(task_t *p)
694 {
695         if (rt_task(p)) {
696 #ifdef CONFIG_SMP
697                 if (p == task_rq(p)->migration_thread)
698                         /*
699                          * The migration thread does the actual balancing.
700                          * Giving its load any weight will skew balancing
701                          * adversely.
702                          */
703                         p->load_weight = 0;
704                 else
705 #endif
706                         p->load_weight = RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(p->rt_priority);
707         } else
708                 p->load_weight = PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(p->static_prio);
709 }
710
711 static inline void inc_raw_weighted_load(runqueue_t *rq, const task_t *p)
712 {
713         rq->raw_weighted_load += p->load_weight;
714 }
715
716 static inline void dec_raw_weighted_load(runqueue_t *rq, const task_t *p)
717 {
718         rq->raw_weighted_load -= p->load_weight;
719 }
720
721 static inline void inc_nr_running(task_t *p, runqueue_t *rq)
722 {
723         rq->nr_running++;
724         inc_raw_weighted_load(rq, p);
725 }
726
727 static inline void dec_nr_running(task_t *p, runqueue_t *rq)
728 {
729         rq->nr_running--;
730         dec_raw_weighted_load(rq, p);
731 }
732
733 /*
734  * __activate_task - move a task to the runqueue.
735  */
736 static void __activate_task(task_t *p, runqueue_t *rq)
737 {
738         prio_array_t *target = rq->active;
739
740         if (batch_task(p))
741                 target = rq->expired;
742         enqueue_task(p, target);
743         inc_nr_running(p, rq);
744 }
745
746 /*
747  * __activate_idle_task - move idle task to the _front_ of runqueue.
748  */
749 static inline void __activate_idle_task(task_t *p, runqueue_t *rq)
750 {
751         enqueue_task_head(p, rq->active);
752         inc_nr_running(p, rq);
753 }
754
755 static int recalc_task_prio(task_t *p, unsigned long long now)
756 {
757         /* Caller must always ensure 'now >= p->timestamp' */
758         unsigned long sleep_time = now - p->timestamp;
759
760         if (batch_task(p))
761                 sleep_time = 0;
762
763         if (likely(sleep_time > 0)) {
764                 /*
765                  * This ceiling is set to the lowest priority that would allow
766                  * a task to be reinserted into the active array on timeslice
767                  * completion.
768                  */
769                 unsigned long ceiling = INTERACTIVE_SLEEP(p);
770
771                 if (p->mm && sleep_time > ceiling && p->sleep_avg < ceiling) {
772                         /*
773                          * Prevents user tasks from achieving best priority
774                          * with one single large enough sleep.
775                          */
776                         p->sleep_avg = ceiling;
777                         /*
778                          * Using INTERACTIVE_SLEEP() as a ceiling places a
779                          * nice(0) task 1ms sleep away from promotion, and
780                          * gives it 700ms to round-robin with no chance of
781                          * being demoted.  This is more than generous, so
782                          * mark this sleep as non-interactive to prevent the
783                          * on-runqueue bonus logic from intervening should
784                          * this task not receive cpu immediately.
785                          */
786                         p->sleep_type = SLEEP_NONINTERACTIVE;
787                 } else {
788                         /*
789                          * Tasks waking from uninterruptible sleep are
790                          * limited in their sleep_avg rise as they
791                          * are likely to be waiting on I/O
792                          */
793                         if (p->sleep_type == SLEEP_NONINTERACTIVE && p->mm) {
794                                 if (p->sleep_avg >= ceiling)
795                                         sleep_time = 0;
796                                 else if (p->sleep_avg + sleep_time >=
797                                          ceiling) {
798                                                 p->sleep_avg = ceiling;
799                                                 sleep_time = 0;
800                                 }
801                         }
802
803                         /*
804                          * This code gives a bonus to interactive tasks.
805                          *
806                          * The boost works by updating the 'average sleep time'
807                          * value here, based on ->timestamp. The more time a
808                          * task spends sleeping, the higher the average gets -
809                          * and the higher the priority boost gets as well.
810                          */
811                         p->sleep_avg += sleep_time;
812
813                 }
814                 if (p->sleep_avg > NS_MAX_SLEEP_AVG)
815                         p->sleep_avg = NS_MAX_SLEEP_AVG;
816         }
817
818         return effective_prio(p);
819 }
820
821 /*
822  * activate_task - move a task to the runqueue and do priority recalculation
823  *
824  * Update all the scheduling statistics stuff. (sleep average
825  * calculation, priority modifiers, etc.)
826  */
827 static void activate_task(task_t *p, runqueue_t *rq, int local)
828 {
829         unsigned long long now;
830
831         now = sched_clock();
832 #ifdef CONFIG_SMP
833         if (!local) {
834                 /* Compensate for drifting sched_clock */
835                 runqueue_t *this_rq = this_rq();
836                 now = (now - this_rq->timestamp_last_tick)
837                         + rq->timestamp_last_tick;
838         }
839 #endif
840
841         if (!rt_task(p))
842                 p->prio = recalc_task_prio(p, now);
843
844         /*
845          * This checks to make sure it's not an uninterruptible task
846          * that is now waking up.
847          */
848         if (p->sleep_type == SLEEP_NORMAL) {
849                 /*
850                  * Tasks which were woken up by interrupts (ie. hw events)
851                  * are most likely of interactive nature. So we give them
852                  * the credit of extending their sleep time to the period
853                  * of time they spend on the runqueue, waiting for execution
854                  * on a CPU, first time around:
855                  */
856                 if (in_interrupt())
857                         p->sleep_type = SLEEP_INTERRUPTED;
858                 else {
859                         /*
860                          * Normal first-time wakeups get a credit too for
861                          * on-runqueue time, but it will be weighted down:
862                          */
863                         p->sleep_type = SLEEP_INTERACTIVE;
864                 }
865         }
866         p->timestamp = now;
867
868         __activate_task(p, rq);
869 }
870
871 /*
872  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
873  */
874 static void deactivate_task(struct task_struct *p, runqueue_t *rq)
875 {
876         dec_nr_running(p, rq);
877         dequeue_task(p, p->array);
878         p->array = NULL;
879 }
880
881 /*
882  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
883  *
884  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
885  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
886  * the target CPU.
887  */
888 #ifdef CONFIG_SMP
889
890 #ifndef tsk_is_polling
891 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
892 #endif
893
894 static void resched_task(task_t *p)
895 {
896         int cpu;
897
898         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
899
900         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
901                 return;
902
903         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
904
905         cpu = task_cpu(p);
906         if (cpu == smp_processor_id())
907                 return;
908
909         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
910         smp_mb();
911         if (!tsk_is_polling(p))
912                 smp_send_reschedule(cpu);
913 }
914 #else
915 static inline void resched_task(task_t *p)
916 {
917         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
918         set_tsk_need_resched(p);
919 }
920 #endif
921
922 /**
923  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
924  * @p: the task in question.
925  */
926 inline int task_curr(const task_t *p)
927 {
928         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
929 }
930
931 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
932 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
933 {
934         return cpu_rq(cpu)->raw_weighted_load;
935 }
936
937 #ifdef CONFIG_SMP
938 typedef struct {
939         struct list_head list;
940
941         task_t *task;
942         int dest_cpu;
943
944         struct completion done;
945 } migration_req_t;
946
947 /*
948  * The task's runqueue lock must be held.
949  * Returns true if you have to wait for migration thread.
950  */
951 static int migrate_task(task_t *p, int dest_cpu, migration_req_t *req)
952 {
953         runqueue_t *rq = task_rq(p);
954
955         /*
956          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
957          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
958          */
959         if (!p->array && !task_running(rq, p)) {
960                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
961                 return 0;
962         }
963
964         init_completion(&req->done);
965         req->task = p;
966         req->dest_cpu = dest_cpu;
967         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
968         return 1;
969 }
970
971 /*
972  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
973  *
974  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
975  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
976  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
977  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
978  * waiting to become inactive.
979  */
980 void wait_task_inactive(task_t *p)
981 {
982         unsigned long flags;
983         runqueue_t *rq;
984         int preempted;
985
986 repeat:
987         rq = task_rq_lock(p, &flags);
988         /* Must be off runqueue entirely, not preempted. */
989         if (unlikely(p->array || task_running(rq, p))) {
990                 /* If it's preempted, we yield.  It could be a while. */
991                 preempted = !task_running(rq, p);
992                 task_rq_unlock(rq, &flags);
993                 cpu_relax();
994                 if (preempted)
995                         yield();
996                 goto repeat;
997         }
998         task_rq_unlock(rq, &flags);
999 }
1000
1001 /***
1002  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1003  * @p: the to-be-kicked thread
1004  *
1005  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1006  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1007  *
1008  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1009  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1010  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1011  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1012  * achieved as well.
1013  */
1014 void kick_process(task_t *p)
1015 {
1016         int cpu;
1017
1018         preempt_disable();
1019         cpu = task_cpu(p);
1020         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1021                 smp_send_reschedule(cpu);
1022         preempt_enable();
1023 }
1024
1025 /*
1026  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1027  * according to the scheduling class and "nice" value.
1028  *
1029  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1030  * balance conservatively.
1031  */
1032 static inline unsigned long source_load(int cpu, int type)
1033 {
1034         runqueue_t *rq = cpu_rq(cpu);
1035
1036         if (type == 0)
1037                 return rq->raw_weighted_load;
1038
1039         return min(rq->cpu_load[type-1], rq->raw_weighted_load);
1040 }
1041
1042 /*
1043  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1044  * according to the scheduling class and "nice" value.
1045  */
1046 static inline unsigned long target_load(int cpu, int type)
1047 {
1048         runqueue_t *rq = cpu_rq(cpu);
1049
1050         if (type == 0)
1051                 return rq->raw_weighted_load;
1052
1053         return max(rq->cpu_load[type-1], rq->raw_weighted_load);
1054 }
1055
1056 /*
1057  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1058  */
1059 static inline unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1060 {
1061         runqueue_t *rq = cpu_rq(cpu);
1062         unsigned long n = rq->nr_running;
1063
1064         return n ?  rq->raw_weighted_load / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1065 }
1066
1067 /*
1068  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1069  * domain.
1070  */
1071 static struct sched_group *
1072 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1073 {
1074         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1075         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1076         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1077         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1078
1079         do {
1080                 unsigned long load, avg_load;
1081                 int local_group;
1082                 int i;
1083
1084                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1085                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1086                         goto nextgroup;
1087
1088                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1089
1090                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1091                 avg_load = 0;
1092
1093                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1094                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1095                         if (local_group)
1096                                 load = source_load(i, load_idx);
1097                         else
1098                                 load = target_load(i, load_idx);
1099
1100                         avg_load += load;
1101                 }
1102
1103                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1104                 avg_load = (avg_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
1105
1106                 if (local_group) {
1107                         this_load = avg_load;
1108                         this = group;
1109                 } else if (avg_load < min_load) {
1110                         min_load = avg_load;
1111                         idlest = group;
1112                 }
1113 nextgroup:
1114                 group = group->next;
1115         } while (group != sd->groups);
1116
1117         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1118                 return NULL;
1119         return idlest;
1120 }
1121
1122 /*
1123  * find_idlest_queue - find the idlest runqueue among the cpus in group.
1124  */
1125 static int
1126 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1127 {
1128         cpumask_t tmp;
1129         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1130         int idlest = -1;
1131         int i;
1132
1133         /* Traverse only the allowed CPUs */
1134         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1135
1136         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1137                 load = weighted_cpuload(i);
1138
1139                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1140                         min_load = load;
1141                         idlest = i;
1142                 }
1143         }
1144
1145         return idlest;
1146 }
1147
1148 /*
1149  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1150  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1151  * SD_BALANCE_EXEC.
1152  *
1153  * Balance, ie. select the least loaded group.
1154  *
1155  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1156  *
1157  * preempt must be disabled.
1158  */
1159 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1160 {
1161         struct task_struct *t = current;
1162         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1163
1164         for_each_domain(cpu, tmp) {
1165                 if (tmp->flags & flag)
1166                         sd = tmp;
1167         }
1168
1169         while (sd) {
1170                 cpumask_t span;
1171                 struct sched_group *group;
1172                 int new_cpu;
1173                 int weight;
1174
1175                 span = sd->span;
1176                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1177                 if (!group)
1178                         goto nextlevel;
1179
1180                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1181                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu)
1182                         goto nextlevel;
1183
1184                 /* Now try balancing at a lower domain level */
1185                 cpu = new_cpu;
1186 nextlevel:
1187                 sd = NULL;
1188                 weight = cpus_weight(span);
1189                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1190                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1191                                 break;
1192                         if (tmp->flags & flag)
1193                                 sd = tmp;
1194                 }
1195                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1196         }
1197
1198         return cpu;
1199 }
1200
1201 #endif /* CONFIG_SMP */
1202
1203 /*
1204  * wake_idle() will wake a task on an idle cpu if task->cpu is
1205  * not idle and an idle cpu is available.  The span of cpus to
1206  * search starts with cpus closest then further out as needed,
1207  * so we always favor a closer, idle cpu.
1208  *
1209  * Returns the CPU we should wake onto.
1210  */
1211 #if defined(ARCH_HAS_SCHED_WAKE_IDLE)
1212 static int wake_idle(int cpu, task_t *p)
1213 {
1214         cpumask_t tmp;
1215         struct sched_domain *sd;
1216         int i;
1217
1218         if (idle_cpu(cpu))
1219                 return cpu;
1220
1221         for_each_domain(cpu, sd) {
1222                 if (sd->flags & SD_WAKE_IDLE) {
1223                         cpus_and(tmp, sd->span, p->cpus_allowed);
1224                         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1225                                 if (idle_cpu(i))
1226                                         return i;
1227                         }
1228                 }
1229                 else
1230                         break;
1231         }
1232         return cpu;
1233 }
1234 #else
1235 static inline int wake_idle(int cpu, task_t *p)
1236 {
1237         return cpu;
1238 }
1239 #endif
1240
1241 /***
1242  * try_to_wake_up - wake up a thread
1243  * @p: the to-be-woken-up thread
1244  * @state: the mask of task states that can be woken
1245  * @sync: do a synchronous wakeup?
1246  *
1247  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1248  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1249  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1250  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1251  * runnable without the overhead of this.
1252  *
1253  * returns failure only if the task is already active.
1254  */
1255 static int try_to_wake_up(task_t *p, unsigned int state, int sync)
1256 {
1257         int cpu, this_cpu, success = 0;
1258         unsigned long flags;
1259         long old_state;
1260         runqueue_t *rq;
1261 #ifdef CONFIG_SMP
1262         unsigned long load, this_load;
1263         struct sched_domain *sd, *this_sd = NULL;
1264         int new_cpu;
1265 #endif
1266
1267         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1268         old_state = p->state;
1269         if (!(old_state & state))
1270                 goto out;
1271
1272         if (p->array)
1273                 goto out_running;
1274
1275         cpu = task_cpu(p);
1276         this_cpu = smp_processor_id();
1277
1278 #ifdef CONFIG_SMP
1279         if (unlikely(task_running(rq, p)))
1280                 goto out_activate;
1281
1282         new_cpu = cpu;
1283
1284         schedstat_inc(rq, ttwu_cnt);
1285         if (cpu == this_cpu) {
1286                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1287                 goto out_set_cpu;
1288         }
1289
1290         for_each_domain(this_cpu, sd) {
1291                 if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1292                         schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1293                         this_sd = sd;
1294                         break;
1295                 }
1296         }
1297
1298         if (unlikely(!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)))
1299                 goto out_set_cpu;
1300
1301         /*
1302          * Check for affine wakeup and passive balancing possibilities.
1303          */
1304         if (this_sd) {
1305                 int idx = this_sd->wake_idx;
1306                 unsigned int imbalance;
1307
1308                 imbalance = 100 + (this_sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1309
1310                 load = source_load(cpu, idx);
1311                 this_load = target_load(this_cpu, idx);
1312
1313                 new_cpu = this_cpu; /* Wake to this CPU if we can */
1314
1315                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1316                         unsigned long tl = this_load;
1317                         unsigned long tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1318
1319                         /*
1320                          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1321                          * effect of the currently running task from the load
1322                          * of the current CPU:
1323                          */
1324                         if (sync)
1325                                 tl -= current->load_weight;
1326
1327                         if ((tl <= load &&
1328                                 tl + target_load(cpu, idx) <= tl_per_task) ||
1329                                 100*(tl + p->load_weight) <= imbalance*load) {
1330                                 /*
1331                                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1332                                  * p is cache cold in this domain, and
1333                                  * there is no bad imbalance.
1334                                  */
1335                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_affine);
1336                                 goto out_set_cpu;
1337                         }
1338                 }
1339
1340                 /*
1341                  * Start passive balancing when half the imbalance_pct
1342                  * limit is reached.
1343                  */
1344                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_BALANCE) {
1345                         if (imbalance*this_load <= 100*load) {
1346                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_balance);
1347                                 goto out_set_cpu;
1348                         }
1349                 }
1350         }
1351
1352         new_cpu = cpu; /* Could not wake to this_cpu. Wake to cpu instead */
1353 out_set_cpu:
1354         new_cpu = wake_idle(new_cpu, p);
1355         if (new_cpu != cpu) {
1356                 set_task_cpu(p, new_cpu);
1357                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1358                 /* might preempt at this point */
1359                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1360                 old_state = p->state;
1361                 if (!(old_state & state))
1362                         goto out;
1363                 if (p->array)
1364                         goto out_running;
1365
1366                 this_cpu = smp_processor_id();
1367                 cpu = task_cpu(p);
1368         }
1369
1370 out_activate:
1371 #endif /* CONFIG_SMP */
1372         if (old_state == TASK_UNINTERRUPTIBLE) {
1373                 rq->nr_uninterruptible--;
1374                 /*
1375                  * Tasks on involuntary sleep don't earn
1376                  * sleep_avg beyond just interactive state.
1377                  */
1378                 p->sleep_type = SLEEP_NONINTERACTIVE;
1379         } else
1380
1381         /*
1382          * Tasks that have marked their sleep as noninteractive get
1383          * woken up with their sleep average not weighted in an
1384          * interactive way.
1385          */
1386                 if (old_state & TASK_NONINTERACTIVE)
1387                         p->sleep_type = SLEEP_NONINTERACTIVE;
1388
1389
1390         activate_task(p, rq, cpu == this_cpu);
1391         /*
1392          * Sync wakeups (i.e. those types of wakeups where the waker
1393          * has indicated that it will leave the CPU in short order)
1394          * don't trigger a preemption, if the woken up task will run on
1395          * this cpu. (in this case the 'I will reschedule' promise of
1396          * the waker guarantees that the freshly woken up task is going
1397          * to be considered on this CPU.)
1398          */
1399         if (!sync || cpu != this_cpu) {
1400                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
1401                         resched_task(rq->curr);
1402         }
1403         success = 1;
1404
1405 out_running:
1406         p->state = TASK_RUNNING;
1407 out:
1408         task_rq_unlock(rq, &flags);
1409
1410         return success;
1411 }
1412
1413 int fastcall wake_up_process(task_t *p)
1414 {
1415         return try_to_wake_up(p, TASK_STOPPED | TASK_TRACED |
1416                                  TASK_INTERRUPTIBLE | TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0);
1417 }
1418
1419 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1420
1421 int fastcall wake_up_state(task_t *p, unsigned int state)
1422 {
1423         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1424 }
1425
1426 /*
1427  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1428  * p is forked by current.
1429  */
1430 void fastcall sched_fork(task_t *p, int clone_flags)
1431 {
1432         int cpu = get_cpu();
1433
1434 #ifdef CONFIG_SMP
1435         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
1436 #endif
1437         set_task_cpu(p, cpu);
1438
1439         /*
1440          * We mark the process as running here, but have not actually
1441          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
1442          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1443          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1444          */
1445         p->state = TASK_RUNNING;
1446         INIT_LIST_HEAD(&p->run_list);
1447         p->array = NULL;
1448 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1449         memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1450 #endif
1451 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
1452         p->oncpu = 0;
1453 #endif
1454 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1455         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1456         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1457 #endif
1458         /*
1459          * Share the timeslice between parent and child, thus the
1460          * total amount of pending timeslices in the system doesn't change,
1461          * resulting in more scheduling fairness.
1462          */
1463         local_irq_disable();
1464         p->time_slice = (current->time_slice + 1) >> 1;
1465         /*
1466          * The remainder of the first timeslice might be recovered by
1467          * the parent if the child exits early enough.
1468          */
1469         p->first_time_slice = 1;
1470         current->time_slice >>= 1;
1471         p->timestamp = sched_clock();
1472         if (unlikely(!current->time_slice)) {
1473                 /*
1474                  * This case is rare, it happens when the parent has only
1475                  * a single jiffy left from its timeslice. Taking the
1476                  * runqueue lock is not a problem.
1477                  */
1478                 current->time_slice = 1;
1479                 scheduler_tick();
1480         }
1481         local_irq_enable();
1482         put_cpu();
1483 }
1484
1485 /*
1486  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1487  *
1488  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1489  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1490  * on the runqueue and wakes it.
1491  */
1492 void fastcall wake_up_new_task(task_t *p, unsigned long clone_flags)
1493 {
1494         unsigned long flags;
1495         int this_cpu, cpu;
1496         runqueue_t *rq, *this_rq;
1497
1498         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1499         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
1500         this_cpu = smp_processor_id();
1501         cpu = task_cpu(p);
1502
1503         /*
1504          * We decrease the sleep average of forking parents
1505          * and children as well, to keep max-interactive tasks
1506          * from forking tasks that are max-interactive. The parent
1507          * (current) is done further down, under its lock.
1508          */
1509         p->sleep_avg = JIFFIES_TO_NS(CURRENT_BONUS(p) *
1510                 CHILD_PENALTY / 100 * MAX_SLEEP_AVG / MAX_BONUS);
1511
1512         p->prio = effective_prio(p);
1513
1514         if (likely(cpu == this_cpu)) {
1515                 if (!(clone_flags & CLONE_VM)) {
1516                         /*
1517                          * The VM isn't cloned, so we're in a good position to
1518                          * do child-runs-first in anticipation of an exec. This
1519                          * usually avoids a lot of COW overhead.
1520                          */
1521                         if (unlikely(!current->array))
1522                                 __activate_task(p, rq);
1523                         else {
1524                                 p->prio = current->prio;
1525                                 list_add_tail(&p->run_list, &current->run_list);
1526                                 p->array = current->array;
1527                                 p->array->nr_active++;
1528                                 inc_nr_running(p, rq);
1529                         }
1530                         set_need_resched();
1531                 } else
1532                         /* Run child last */
1533                         __activate_task(p, rq);
1534                 /*
1535                  * We skip the following code due to cpu == this_cpu
1536                  *
1537                  *   task_rq_unlock(rq, &flags);
1538                  *   this_rq = task_rq_lock(current, &flags);
1539                  */
1540                 this_rq = rq;
1541         } else {
1542                 this_rq = cpu_rq(this_cpu);
1543
1544                 /*
1545                  * Not the local CPU - must adjust timestamp. This should
1546                  * get optimised away in the !CONFIG_SMP case.
1547                  */
1548                 p->timestamp = (p->timestamp - this_rq->timestamp_last_tick)
1549                                         + rq->timestamp_last_tick;
1550                 __activate_task(p, rq);
1551                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
1552                         resched_task(rq->curr);
1553
1554                 /*
1555                  * Parent and child are on different CPUs, now get the
1556                  * parent runqueue to update the parent's ->sleep_avg:
1557                  */
1558                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1559                 this_rq = task_rq_lock(current, &flags);
1560         }
1561         current->sleep_avg = JIFFIES_TO_NS(CURRENT_BONUS(current) *
1562                 PARENT_PENALTY / 100 * MAX_SLEEP_AVG / MAX_BONUS);
1563         task_rq_unlock(this_rq, &flags);
1564 }
1565
1566 /*
1567  * Potentially available exiting-child timeslices are
1568  * retrieved here - this way the parent does not get
1569  * penalized for creating too many threads.
1570  *
1571  * (this cannot be used to 'generate' timeslices
1572  * artificially, because any timeslice recovered here
1573  * was given away by the parent in the first place.)
1574  */
1575 void fastcall sched_exit(task_t *p)
1576 {
1577         unsigned long flags;
1578         runqueue_t *rq;
1579
1580         /*
1581          * If the child was a (relative-) CPU hog then decrease
1582          * the sleep_avg of the parent as well.
1583          */
1584         rq = task_rq_lock(p->parent, &flags);
1585         if (p->first_time_slice && task_cpu(p) == task_cpu(p->parent)) {
1586                 p->parent->time_slice += p->time_slice;
1587                 if (unlikely(p->parent->time_slice > task_timeslice(p)))
1588                         p->parent->time_slice = task_timeslice(p);
1589         }
1590         if (p->sleep_avg < p->parent->sleep_avg)
1591                 p->parent->sleep_avg = p->parent->sleep_avg /
1592                 (EXIT_WEIGHT + 1) * EXIT_WEIGHT + p->sleep_avg /
1593                 (EXIT_WEIGHT + 1);
1594         task_rq_unlock(rq, &flags);
1595 }
1596
1597 /**
1598  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1599  * @rq: the runqueue preparing to switch
1600  * @next: the task we are going to switch to.
1601  *
1602  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1603  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1604  * switch.
1605  *
1606  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1607  * hooks.
1608  */
1609 static inline void prepare_task_switch(runqueue_t *rq, task_t *next)
1610 {
1611         prepare_lock_switch(rq, next);
1612         prepare_arch_switch(next);
1613 }
1614
1615 /**
1616  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1617  * @rq: runqueue associated with task-switch
1618  * @prev: the thread we just switched away from.
1619  *
1620  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1621  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1622  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1623  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1624  *
1625  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1626  * so, we finish that here outside of the runqueue lock.  (Doing it
1627  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1628  * details.)
1629  */
1630 static inline void finish_task_switch(runqueue_t *rq, task_t *prev)
1631         __releases(rq->lock)
1632 {
1633         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1634         unsigned long prev_task_flags;
1635
1636         rq->prev_mm = NULL;
1637
1638         /*
1639          * A task struct has one reference for the use as "current".
1640          * If a task dies, then it sets EXIT_ZOMBIE in tsk->exit_state and
1641          * calls schedule one last time. The schedule call will never return,
1642          * and the scheduled task must drop that reference.
1643          * The test for EXIT_ZOMBIE must occur while the runqueue locks are
1644          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1645          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1646          * be dropped twice.
1647          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1648          */
1649         prev_task_flags = prev->flags;
1650         finish_arch_switch(prev);
1651         finish_lock_switch(rq, prev);
1652         if (mm)
1653                 mmdrop(mm);
1654         if (unlikely(prev_task_flags & PF_DEAD)) {
1655                 /*
1656                  * Remove function-return probe instances associated with this
1657                  * task and put them back on the free list.
1658                  */
1659                 kprobe_flush_task(prev);
1660                 put_task_struct(prev);
1661         }
1662 }
1663
1664 /**
1665  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1666  * @prev: the thread we just switched away from.
1667  */
1668 asmlinkage void schedule_tail(task_t *prev)
1669         __releases(rq->lock)
1670 {
1671         runqueue_t *rq = this_rq();
1672         finish_task_switch(rq, prev);
1673 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1674         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1675         preempt_enable();
1676 #endif
1677         if (current->set_child_tid)
1678                 put_user(current->pid, current->set_child_tid);
1679 }
1680
1681 /*
1682  * context_switch - switch to the new MM and the new
1683  * thread's register state.
1684  */
1685 static inline
1686 task_t * context_switch(runqueue_t *rq, task_t *prev, task_t *next)
1687 {
1688         struct mm_struct *mm = next->mm;
1689         struct mm_struct *oldmm = prev->active_mm;
1690
1691         if (unlikely(!mm)) {
1692                 next->active_mm = oldmm;
1693                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1694                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1695         } else
1696                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1697
1698         if (unlikely(!prev->mm)) {
1699                 prev->active_mm = NULL;
1700                 WARN_ON(rq->prev_mm);
1701                 rq->prev_mm = oldmm;
1702         }
1703
1704         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1705         switch_to(prev, next, prev);
1706
1707         return prev;
1708 }
1709
1710 /*
1711  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
1712  *
1713  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1714  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
1715  * number of context switches performed since bootup.
1716  */
1717 unsigned long nr_running(void)
1718 {
1719         unsigned long i, sum = 0;
1720
1721         for_each_online_cpu(i)
1722                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
1723
1724         return sum;
1725 }
1726
1727 unsigned long nr_uninterruptible(void)
1728 {
1729         unsigned long i, sum = 0;
1730
1731         for_each_possible_cpu(i)
1732                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1733
1734         /*
1735          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
1736          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
1737          */
1738         if (unlikely((long)sum < 0))
1739                 sum = 0;
1740
1741         return sum;
1742 }
1743
1744 unsigned long long nr_context_switches(void)
1745 {
1746         int i;
1747         unsigned long long sum = 0;
1748
1749         for_each_possible_cpu(i)
1750                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
1751
1752         return sum;
1753 }
1754
1755 unsigned long nr_iowait(void)
1756 {
1757         unsigned long i, sum = 0;
1758
1759         for_each_possible_cpu(i)
1760                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
1761
1762         return sum;
1763 }
1764
1765 unsigned long nr_active(void)
1766 {
1767         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
1768
1769         for_each_online_cpu(i) {
1770                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
1771                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1772         }
1773
1774         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
1775                 uninterruptible = 0;
1776
1777         return running + uninterruptible;
1778 }
1779
1780 #ifdef CONFIG_SMP
1781
1782 /*
1783  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1784  *
1785  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1786  * you need to do so manually before calling.
1787  */
1788 static void double_rq_lock(runqueue_t *rq1, runqueue_t *rq2)
1789         __acquires(rq1->lock)
1790         __acquires(rq2->lock)
1791 {
1792         if (rq1 == rq2) {
1793                 spin_lock(&rq1->lock);
1794                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1795         } else {
1796                 if (rq1 < rq2) {
1797                         spin_lock(&rq1->lock);
1798                         spin_lock(&rq2->lock);
1799                 } else {
1800                         spin_lock(&rq2->lock);
1801                         spin_lock(&rq1->lock);
1802                 }
1803         }
1804 }
1805
1806 /*
1807  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1808  *
1809  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1810  * you need to do so manually after calling.
1811  */
1812 static void double_rq_unlock(runqueue_t *rq1, runqueue_t *rq2)
1813         __releases(rq1->lock)
1814         __releases(rq2->lock)
1815 {
1816         spin_unlock(&rq1->lock);
1817         if (rq1 != rq2)
1818                 spin_unlock(&rq2->lock);
1819         else
1820                 __release(rq2->lock);
1821 }
1822
1823 /*
1824  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1825  */
1826 static void double_lock_balance(runqueue_t *this_rq, runqueue_t *busiest)
1827         __releases(this_rq->lock)
1828         __acquires(busiest->lock)
1829         __acquires(this_rq->lock)
1830 {
1831         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1832                 if (busiest < this_rq) {
1833                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1834                         spin_lock(&busiest->lock);
1835                         spin_lock(&this_rq->lock);
1836                 } else
1837                         spin_lock(&busiest->lock);
1838         }
1839 }
1840
1841 /*
1842  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
1843  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
1844  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu.  Then
1845  * the cpu_allowed mask is restored.
1846  */
1847 static void sched_migrate_task(task_t *p, int dest_cpu)
1848 {
1849         migration_req_t req;
1850         runqueue_t *rq;
1851         unsigned long flags;
1852
1853         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1854         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
1855             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
1856                 goto out;
1857
1858         /* force the process onto the specified CPU */
1859         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
1860                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
1861                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
1862                 get_task_struct(mt);
1863                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1864                 wake_up_process(mt);
1865                 put_task_struct(mt);
1866                 wait_for_completion(&req.done);
1867                 return;
1868         }
1869 out:
1870         task_rq_unlock(rq, &flags);
1871 }
1872
1873 /*
1874  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
1875  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
1876  */
1877 void sched_exec(void)
1878 {
1879         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
1880         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
1881         put_cpu();
1882         if (new_cpu != this_cpu)
1883                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
1884 }
1885
1886 /*
1887  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
1888  * Both runqueues must be locked.
1889  */
1890 static
1891 void pull_task(runqueue_t *src_rq, prio_array_t *src_array, task_t *p,
1892                runqueue_t *this_rq, prio_array_t *this_array, int this_cpu)
1893 {
1894         dequeue_task(p, src_array);
1895         dec_nr_running(p, src_rq);
1896         set_task_cpu(p, this_cpu);
1897         inc_nr_running(p, this_rq);
1898         enqueue_task(p, this_array);
1899         p->timestamp = (p->timestamp - src_rq->timestamp_last_tick)
1900                                 + this_rq->timestamp_last_tick;
1901         /*
1902          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
1903          * to be always true for them.
1904          */
1905         if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, this_rq))
1906                 resched_task(this_rq->curr);
1907 }
1908
1909 /*
1910  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
1911  */
1912 static
1913 int can_migrate_task(task_t *p, runqueue_t *rq, int this_cpu,
1914                      struct sched_domain *sd, enum idle_type idle,
1915                      int *all_pinned)
1916 {
1917         /*
1918          * We do not migrate tasks that are:
1919          * 1) running (obviously), or
1920          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
1921          * 3) are cache-hot on their current CPU.
1922          */
1923         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed))
1924                 return 0;
1925         *all_pinned = 0;
1926
1927         if (task_running(rq, p))
1928                 return 0;
1929
1930         /*
1931          * Aggressive migration if:
1932          * 1) task is cache cold, or
1933          * 2) too many balance attempts have failed.
1934          */
1935
1936         if (sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries)
1937                 return 1;
1938
1939         if (task_hot(p, rq->timestamp_last_tick, sd))
1940                 return 0;
1941         return 1;
1942 }
1943
1944 #define rq_best_prio(rq) min((rq)->curr->prio, (rq)->best_expired_prio)
1945 /*
1946  * move_tasks tries to move up to max_nr_move tasks and max_load_move weighted
1947  * load from busiest to this_rq, as part of a balancing operation within
1948  * "domain". Returns the number of tasks moved.
1949  *
1950  * Called with both runqueues locked.
1951  */
1952 static int move_tasks(runqueue_t *this_rq, int this_cpu, runqueue_t *busiest,
1953                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
1954                       struct sched_domain *sd, enum idle_type idle,
1955                       int *all_pinned)
1956 {
1957         prio_array_t *array, *dst_array;
1958         struct list_head *head, *curr;
1959         int idx, pulled = 0, pinned = 0, this_best_prio, busiest_best_prio;
1960         int busiest_best_prio_seen;
1961         int skip_for_load; /* skip the task based on weighted load issues */
1962         long rem_load_move;
1963         task_t *tmp;
1964
1965         if (max_nr_move == 0 || max_load_move == 0)
1966                 goto out;
1967
1968         rem_load_move = max_load_move;
1969         pinned = 1;
1970         this_best_prio = rq_best_prio(this_rq);
1971         busiest_best_prio = rq_best_prio(busiest);
1972         /*
1973          * Enable handling of the case where there is more than one task
1974          * with the best priority.   If the current running task is one
1975          * of those with prio==busiest_best_prio we know it won't be moved
1976          * and therefore it's safe to override the skip (based on load) of
1977          * any task we find with that prio.
1978          */
1979         busiest_best_prio_seen = busiest_best_prio == busiest->curr->prio;
1980
1981         /*
1982          * We first consider expired tasks. Those will likely not be
1983          * executed in the near future, and they are most likely to
1984          * be cache-cold, thus switching CPUs has the least effect
1985          * on them.
1986          */
1987         if (busiest->expired->nr_active) {
1988                 array = busiest->expired;
1989                 dst_array = this_rq->expired;
1990         } else {
1991                 array = busiest->active;
1992                 dst_array = this_rq->active;
1993         }
1994
1995 new_array:
1996         /* Start searching at priority 0: */
1997         idx = 0;
1998 skip_bitmap:
1999         if (!idx)
2000                 idx = sched_find_first_bit(array->bitmap);
2001         else
2002                 idx = find_next_bit(array->bitmap, MAX_PRIO, idx);
2003         if (idx >= MAX_PRIO) {
2004                 if (array == busiest->expired && busiest->active->nr_active) {
2005                         array = busiest->active;
2006                         dst_array = this_rq->active;
2007                         goto new_array;
2008                 }
2009                 goto out;
2010         }
2011
2012         head = array->queue + idx;
2013         curr = head->prev;
2014 skip_queue:
2015         tmp = list_entry(curr, task_t, run_list);
2016
2017         curr = curr->prev;
2018
2019         /*
2020          * To help distribute high priority tasks accross CPUs we don't
2021          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2022          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2023          */
2024         skip_for_load = tmp->load_weight > rem_load_move;
2025         if (skip_for_load && idx < this_best_prio)
2026                 skip_for_load = !busiest_best_prio_seen && idx == busiest_best_prio;
2027         if (skip_for_load ||
2028             !can_migrate_task(tmp, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2029                 busiest_best_prio_seen |= idx == busiest_best_prio;
2030                 if (curr != head)
2031                         goto skip_queue;
2032                 idx++;
2033                 goto skip_bitmap;
2034         }
2035
2036 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2037         if (task_hot(tmp, busiest->timestamp_last_tick, sd))
2038                 schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2039 #endif
2040
2041         pull_task(busiest, array, tmp, this_rq, dst_array, this_cpu);
2042         pulled++;
2043         rem_load_move -= tmp->load_weight;
2044
2045         /*
2046          * We only want to steal up to the prescribed number of tasks
2047          * and the prescribed amount of weighted load.
2048          */
2049         if (pulled < max_nr_move && rem_load_move > 0) {
2050                 if (idx < this_best_prio)
2051                         this_best_prio = idx;
2052                 if (curr != head)
2053                         goto skip_queue;
2054                 idx++;
2055                 goto skip_bitmap;
2056         }
2057 out:
2058         /*
2059          * Right now, this is the only place pull_task() is called,
2060          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2061          * inside pull_task().
2062          */
2063         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2064
2065         if (all_pinned)
2066                 *all_pinned = pinned;
2067         return pulled;
2068 }
2069
2070 /*
2071  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2072  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which should be
2073  * moved to restore balance via the imbalance parameter.
2074  */
2075 static struct sched_group *
2076 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2077                    unsigned long *imbalance, enum idle_type idle, int *sd_idle)
2078 {
2079         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2080         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2081         unsigned long max_pull;
2082         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2083         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2084         int load_idx;
2085
2086         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2087         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2088         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2089         if (idle == NOT_IDLE)
2090                 load_idx = sd->busy_idx;
2091         else if (idle == NEWLY_IDLE)
2092                 load_idx = sd->newidle_idx;
2093         else
2094                 load_idx = sd->idle_idx;
2095
2096         do {
2097                 unsigned long load;
2098                 int local_group;
2099                 int i;
2100                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2101
2102                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2103
2104                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2105                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2106
2107                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2108                         runqueue_t *rq = cpu_rq(i);
2109
2110                         if (*sd_idle && !idle_cpu(i))
2111                                 *sd_idle = 0;
2112
2113                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2114                         if (local_group)
2115                                 load = target_load(i, load_idx);
2116                         else
2117                                 load = source_load(i, load_idx);
2118
2119                         avg_load += load;
2120                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2121                         sum_weighted_load += rq->raw_weighted_load;
2122                 }
2123
2124                 total_load += avg_load;
2125                 total_pwr += group->cpu_power;
2126
2127                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2128                 avg_load = (avg_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
2129
2130                 if (local_group) {
2131                         this_load = avg_load;
2132                         this = group;
2133                         this_nr_running = sum_nr_running;
2134                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2135                 } else if (avg_load > max_load &&
2136                            sum_nr_running > group->cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE) {
2137                         max_load = avg_load;
2138                         busiest = group;
2139                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2140                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2141                 }
2142                 group = group->next;
2143         } while (group != sd->groups);
2144
2145         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2146                 goto out_balanced;
2147
2148         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2149
2150         if (this_load >= avg_load ||
2151                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2152                 goto out_balanced;
2153
2154         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2155         /*
2156          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2157          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2158          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2159          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2160          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2161          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2162          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2163          * by pulling tasks to us.  Be careful of negative numbers as they'll
2164          * appear as very large values with unsigned longs.
2165          */
2166         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2167                 goto out_balanced;
2168
2169         /*
2170          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2171          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2172          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2173          */
2174         if (max_load < avg_load) {
2175                 *imbalance = 0;
2176                 goto small_imbalance;
2177         }
2178
2179         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2180         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2181
2182         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2183         *imbalance = min(max_pull * busiest->cpu_power,
2184                                 (avg_load - this_load) * this->cpu_power)
2185                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2186
2187         /*
2188          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2189          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2190          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2191          * moved
2192          */
2193         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
2194                 unsigned long pwr_now, pwr_move;
2195                 unsigned long tmp;
2196                 unsigned int imbn;
2197
2198 small_imbalance:
2199                 pwr_move = pwr_now = 0;
2200                 imbn = 2;
2201                 if (this_nr_running) {
2202                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2203                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2204                                 imbn = 1;
2205                 } else
2206                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2207
2208                 if (max_load - this_load >= busiest_load_per_task * imbn) {
2209                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2210                         return busiest;
2211                 }
2212
2213                 /*
2214                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2215                  * however we may be able to increase total CPU power used by
2216                  * moving them.
2217                  */
2218
2219                 pwr_now += busiest->cpu_power *
2220                         min(busiest_load_per_task, max_load);
2221                 pwr_now += this->cpu_power *
2222                         min(this_load_per_task, this_load);
2223                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2224
2225                 /* Amount of load we'd subtract */
2226                 tmp = busiest_load_per_task*SCHED_LOAD_SCALE/busiest->cpu_power;
2227                 if (max_load > tmp)
2228                         pwr_move += busiest->cpu_power *
2229                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
2230
2231                 /* Amount of load we'd add */
2232                 if (max_load*busiest->cpu_power <
2233                                 busiest_load_per_task*SCHED_LOAD_SCALE)
2234                         tmp = max_load*busiest->cpu_power/this->cpu_power;
2235                 else
2236                         tmp = busiest_load_per_task*SCHED_LOAD_SCALE/this->cpu_power;
2237                 pwr_move += this->cpu_power*min(this_load_per_task, this_load + tmp);
2238                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2239
2240                 /* Move if we gain throughput */
2241                 if (pwr_move <= pwr_now)
2242                         goto out_balanced;
2243
2244                 *imbalance = busiest_load_per_task;
2245         }
2246
2247         return busiest;
2248
2249 out_balanced:
2250
2251         *imbalance = 0;
2252         return NULL;
2253 }
2254
2255 /*
2256  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2257  */
2258 static runqueue_t *find_busiest_queue(struct sched_group *group,
2259         enum idle_type idle, unsigned long imbalance)
2260 {
2261         unsigned long max_load = 0;
2262         runqueue_t *busiest = NULL, *rqi;
2263         int i;
2264
2265         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2266                 rqi = cpu_rq(i);
2267
2268                 if (rqi->nr_running == 1 && rqi->raw_weighted_load > imbalance)
2269                         continue;
2270
2271                 if (rqi->raw_weighted_load > max_load) {
2272                         max_load = rqi->raw_weighted_load;
2273                         busiest = rqi;
2274                 }
2275         }
2276
2277         return busiest;
2278 }
2279
2280 /*
2281  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2282  * so long as it is large enough.
2283  */
2284 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2285
2286 #define minus_1_or_zero(n) ((n) > 0 ? (n) - 1 : 0)
2287 /*
2288  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2289  * tasks if there is an imbalance.
2290  *
2291  * Called with this_rq unlocked.
2292  */
2293 static int load_balance(int this_cpu, runqueue_t *this_rq,
2294                         struct sched_domain *sd, enum idle_type idle)
2295 {
2296         struct sched_group *group;
2297         runqueue_t *busiest;
2298         unsigned long imbalance;
2299         int nr_moved, all_pinned = 0;
2300         int active_balance = 0;
2301         int sd_idle = 0;
2302
2303         if (idle != NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER)
2304                 sd_idle = 1;
2305
2306         schedstat_inc(sd, lb_cnt[idle]);
2307
2308         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle);
2309         if (!group) {
2310                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
2311                 goto out_balanced;
2312         }
2313
2314         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance);
2315         if (!busiest) {
2316                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
2317                 goto out_balanced;
2318         }
2319
2320         BUG_ON(busiest == this_rq);
2321
2322         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
2323
2324         nr_moved = 0;
2325         if (busiest->nr_running > 1) {
2326                 /*
2327                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
2328                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
2329                  * still unbalanced. nr_moved simply stays zero, so it is
2330                  * correctly treated as an imbalance.
2331                  */
2332                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
2333                 nr_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2334                                         minus_1_or_zero(busiest->nr_running),
2335                                         imbalance, sd, idle, &all_pinned);
2336                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
2337
2338                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
2339                 if (unlikely(all_pinned))
2340                         goto out_balanced;
2341         }
2342
2343         if (!nr_moved) {
2344                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
2345                 sd->nr_balance_failed++;
2346
2347                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
2348
2349                         spin_lock(&busiest->lock);
2350
2351                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
2352                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
2353                          */
2354                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
2355                                 spin_unlock(&busiest->lock);
2356                                 all_pinned = 1;
2357                                 goto out_one_pinned;
2358                         }
2359
2360                         if (!busiest->active_balance) {
2361                                 busiest->active_balance = 1;
2362                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
2363                                 active_balance = 1;
2364                         }
2365                         spin_unlock(&busiest->lock);
2366                         if (active_balance)
2367                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
2368
2369                         /*
2370                          * We've kicked active balancing, reset the failure
2371                          * counter.
2372                          */
2373                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
2374                 }
2375         } else
2376                 sd->nr_balance_failed = 0;
2377
2378         if (likely(!active_balance)) {
2379                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
2380                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
2381         } else {
2382                 /*
2383                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
2384                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
2385                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
2386                  * move_tasks).
2387                  */
2388                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
2389                         sd->balance_interval *= 2;
2390         }
2391
2392         if (!nr_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER)
2393                 return -1;
2394         return nr_moved;
2395
2396 out_balanced:
2397         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
2398
2399         sd->nr_balance_failed = 0;
2400
2401 out_one_pinned:
2402         /* tune up the balancing interval */
2403         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
2404                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
2405                 sd->balance_interval *= 2;
2406
2407         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER)
2408                 return -1;
2409         return 0;
2410 }
2411
2412 /*
2413  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2414  * tasks if there is an imbalance.
2415  *
2416  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (NEWLY_IDLE).
2417  * this_rq is locked.
2418  */
2419 static int load_balance_newidle(int this_cpu, runqueue_t *this_rq,
2420                                 struct sched_domain *sd)
2421 {
2422         struct sched_group *group;
2423         runqueue_t *busiest = NULL;
2424         unsigned long imbalance;
2425         int nr_moved = 0;
2426         int sd_idle = 0;
2427
2428         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER)
2429                 sd_idle = 1;
2430
2431         schedstat_inc(sd, lb_cnt[NEWLY_IDLE]);
2432         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, NEWLY_IDLE, &sd_idle);
2433         if (!group) {
2434                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[NEWLY_IDLE]);
2435                 goto out_balanced;
2436         }
2437
2438         busiest = find_busiest_queue(group, NEWLY_IDLE, imbalance);
2439         if (!busiest) {
2440                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[NEWLY_IDLE]);
2441                 goto out_balanced;
2442         }
2443
2444         BUG_ON(busiest == this_rq);
2445
2446         schedstat_add(sd, lb_imbalance[NEWLY_IDLE], imbalance);
2447
2448         nr_moved = 0;
2449         if (busiest->nr_running > 1) {
2450                 /* Attempt to move tasks */
2451                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
2452                 nr_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2453                                         minus_1_or_zero(busiest->nr_running),
2454                                         imbalance, sd, NEWLY_IDLE, NULL);
2455                 spin_unlock(&busiest->lock);
2456         }
2457
2458         if (!nr_moved) {
2459                 schedstat_inc(sd, lb_failed[NEWLY_IDLE]);
2460                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER)
2461                         return -1;
2462         } else
2463                 sd->nr_balance_failed = 0;
2464
2465         return nr_moved;
2466
2467 out_balanced:
2468         schedstat_inc(sd, lb_balanced[NEWLY_IDLE]);
2469         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER)
2470                 return -1;
2471         sd->nr_balance_failed = 0;
2472         return 0;
2473 }
2474
2475 /*
2476  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
2477  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
2478  */
2479 static void idle_balance(int this_cpu, runqueue_t *this_rq)
2480 {
2481         struct sched_domain *sd;
2482
2483         for_each_domain(this_cpu, sd) {
2484                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE) {
2485                         if (load_balance_newidle(this_cpu, this_rq, sd)) {
2486                                 /* We've pulled tasks over so stop searching */
2487                                 break;
2488                         }
2489                 }
2490         }
2491 }
2492
2493 /*
2494  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
2495  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
2496  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
2497  * logical imbalances.
2498  *
2499  * Called with busiest_rq locked.
2500  */
2501 static void active_load_balance(runqueue_t *busiest_rq, int busiest_cpu)
2502 {
2503         struct sched_domain *sd;
2504         runqueue_t *target_rq;
2505         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
2506
2507         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
2508                 /* no task to move */
2509                 return;
2510
2511         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
2512
2513         /*
2514          * This condition is "impossible", if it occurs
2515          * we need to fix it.  Originally reported by
2516          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
2517          */
2518         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
2519
2520         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
2521         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
2522
2523         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
2524         for_each_domain(target_cpu, sd) {
2525                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
2526                         cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
2527                                 break;
2528         }
2529
2530         if (unlikely(sd == NULL))
2531                 goto out;
2532
2533         schedstat_inc(sd, alb_cnt);
2534
2535         if (move_tasks(target_rq, target_cpu, busiest_rq, 1,
2536                         RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(100), sd, SCHED_IDLE, NULL))
2537                 schedstat_inc(sd, alb_pushed);
2538         else
2539                 schedstat_inc(sd, alb_failed);
2540 out:
2541         spin_unlock(&target_rq->lock);
2542 }
2543
2544 /*
2545  * rebalance_tick will get called every timer tick, on every CPU.
2546  *
2547  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
2548  * and initiates a balancing operation if so.
2549  *
2550  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
2551  */
2552
2553 /* Don't have all balancing operations going off at once */
2554 #define CPU_OFFSET(cpu) (HZ * cpu / NR_CPUS)
2555
2556 static void rebalance_tick(int this_cpu, runqueue_t *this_rq,
2557                            enum idle_type idle)
2558 {
2559         unsigned long old_load, this_load;
2560         unsigned long j = jiffies + CPU_OFFSET(this_cpu);
2561         struct sched_domain *sd;
2562         int i;
2563
2564         this_load = this_rq->raw_weighted_load;
2565         /* Update our load */
2566         for (i = 0; i < 3; i++) {
2567                 unsigned long new_load = this_load;
2568                 int scale = 1 << i;
2569                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2570                 /*
2571                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2572                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2573                  * example.
2574                  */
2575                 if (new_load > old_load)
2576                         new_load += scale-1;
2577                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) / scale;
2578         }
2579
2580         for_each_domain(this_cpu, sd) {
2581                 unsigned long interval;
2582
2583                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
2584                         continue;
2585
2586                 interval = sd->balance_interval;
2587                 if (idle != SCHED_IDLE)
2588                         interval *= sd->busy_factor;
2589
2590                 /* scale ms to jiffies */
2591                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
2592                 if (unlikely(!interval))
2593                         interval = 1;
2594
2595                 if (j - sd->last_balance >= interval) {
2596                         if (load_balance(this_cpu, this_rq, sd, idle)) {
2597                                 /*
2598                                  * We've pulled tasks over so either we're no
2599                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
2600                                  * not idle.
2601                                  */
2602                                 idle = NOT_IDLE;
2603                         }
2604                         sd->last_balance += interval;
2605                 }
2606         }
2607 }
2608 #else
2609 /*
2610  * on UP we do not need to balance between CPUs:
2611  */
2612 static inline void rebalance_tick(int cpu, runqueue_t *rq, enum idle_type idle)
2613 {
2614 }
2615 static inline void idle_balance(int cpu, runqueue_t *rq)
2616 {
2617 }
2618 #endif
2619
2620 static inline int wake_priority_sleeper(runqueue_t *rq)
2621 {
2622         int ret = 0;
2623 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
2624         spin_lock(&rq->lock);
2625         /*
2626          * If an SMT sibling task has been put to sleep for priority
2627          * reasons reschedule the idle task to see if it can now run.
2628          */
2629         if (rq->nr_running) {
2630                 resched_task(rq->idle);
2631                 ret = 1;
2632         }
2633         spin_unlock(&rq->lock);
2634 #endif
2635         return ret;
2636 }
2637
2638 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2639
2640 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2641
2642 /*
2643  * This is called on clock ticks and on context switches.
2644  * Bank in p->sched_time the ns elapsed since the last tick or switch.
2645  */
2646 static inline void update_cpu_clock(task_t *p, runqueue_t *rq,
2647                                     unsigned long long now)
2648 {
2649         unsigned long long last = max(p->timestamp, rq->timestamp_last_tick);
2650         p->sched_time += now - last;
2651 }
2652
2653 /*
2654  * Return current->sched_time plus any more ns on the sched_clock
2655  * that have not yet been banked.
2656  */
2657 unsigned long long current_sched_time(const task_t *tsk)
2658 {
2659         unsigned long long ns;
2660         unsigned long flags;
2661         local_irq_save(flags);
2662         ns = max(tsk->timestamp, task_rq(tsk)->timestamp_last_tick);
2663         ns = tsk->sched_time + (sched_clock() - ns);
2664         local_irq_restore(flags);
2665         return ns;
2666 }
2667
2668 /*
2669  * We place interactive tasks back into the active array, if possible.
2670  *
2671  * To guarantee that this does not starve expired tasks we ignore the
2672  * interactivity of a task if the first expired task had to wait more
2673  * than a 'reasonable' amount of time. This deadline timeout is
2674  * load-dependent, as the frequency of array switched decreases with
2675  * increasing number of running tasks. We also ignore the interactivity
2676  * if a better static_prio task has expired:
2677  */
2678 #define EXPIRED_STARVING(rq) \
2679         ((STARVATION_LIMIT && ((rq)->expired_timestamp && \
2680                 (jiffies - (rq)->expired_timestamp >= \
2681                         STARVATION_LIMIT * ((rq)->nr_running) + 1))) || \
2682                         ((rq)->curr->static_prio > (rq)->best_expired_prio))
2683
2684 /*
2685  * Account user cpu time to a process.
2686  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2687  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
2688  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
2689  */
2690 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
2691 {
2692         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2693         cputime64_t tmp;
2694
2695         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
2696
2697         /* Add user time to cpustat. */
2698         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
2699         if (TASK_NICE(p) > 0)
2700                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
2701         else
2702                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
2703 }
2704
2705 /*
2706  * Account system cpu time to a process.
2707  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2708  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
2709  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
2710  */
2711 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
2712                          cputime_t cputime)
2713 {
2714         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2715         runqueue_t *rq = this_rq();
2716         cputime64_t tmp;
2717
2718         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
2719
2720         /* Add system time to cpustat. */
2721         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
2722         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
2723                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
2724         else if (softirq_count())
2725                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
2726         else if (p != rq->idle)
2727                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
2728         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
2729                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
2730         else
2731                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
2732         /* Account for system time used */
2733         acct_update_integrals(p);
2734 }
2735
2736 /*
2737  * Account for involuntary wait time.
2738  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
2739  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
2740  */
2741 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
2742 {
2743         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2744         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
2745         runqueue_t *rq = this_rq();
2746
2747         if (p == rq->idle) {
2748                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
2749                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
2750                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
2751                 else
2752                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
2753         } else
2754                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
2755 }
2756
2757 /*
2758  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2759  * We call it with interrupts disabled.
2760  *
2761  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
2762  * timeslices.
2763  */
2764 void scheduler_tick(void)
2765 {
2766         int cpu = smp_processor_id();
2767         runqueue_t *rq = this_rq();
2768         task_t *p = current;
2769         unsigned long long now = sched_clock();
2770
2771         update_cpu_clock(p, rq, now);
2772
2773         rq->timestamp_last_tick = now;
2774
2775         if (p == rq->idle) {
2776                 if (wake_priority_sleeper(rq))
2777                         goto out;
2778                 rebalance_tick(cpu, rq, SCHED_IDLE);
2779                 return;
2780         }
2781
2782         /* Task might have expired already, but not scheduled off yet */
2783         if (p->array != rq->active) {
2784                 set_tsk_need_resched(p);
2785                 goto out;
2786         }
2787         spin_lock(&rq->lock);
2788         /*
2789          * The task was running during this tick - update the
2790          * time slice counter. Note: we do not update a thread's
2791          * priority until it either goes to sleep or uses up its
2792          * timeslice. This makes it possible for interactive tasks
2793          * to use up their timeslices at their highest priority levels.
2794          */
2795         if (rt_task(p)) {
2796                 /*
2797                  * RR tasks need a special form of timeslice management.
2798                  * FIFO tasks have no timeslices.
2799                  */
2800                 if ((p->policy == SCHED_RR) && !--p->time_slice) {
2801                         p->time_slice = task_timeslice(p);
2802                         p->first_time_slice = 0;
2803                         set_tsk_need_resched(p);
2804
2805                         /* put it at the end of the queue: */
2806                         requeue_task(p, rq->active);
2807                 }
2808                 goto out_unlock;
2809         }
2810         if (!--p->time_slice) {
2811                 dequeue_task(p, rq->active);
2812                 set_tsk_need_resched(p);
2813                 p->prio = effective_prio(p);
2814                 p->time_slice = task_timeslice(p);
2815                 p->first_time_slice = 0;
2816
2817                 if (!rq->expired_timestamp)
2818                         rq->expired_timestamp = jiffies;
2819                 if (!TASK_INTERACTIVE(p) || EXPIRED_STARVING(rq)) {
2820                         enqueue_task(p, rq->expired);
2821                         if (p->static_prio < rq->best_expired_prio)
2822                                 rq->best_expired_prio = p->static_prio;
2823                 } else
2824                         enqueue_task(p, rq->active);
2825         } else {
2826                 /*
2827                  * Prevent a too long timeslice allowing a task to monopolize
2828                  * the CPU. We do this by splitting up the timeslice into
2829                  * smaller pieces.
2830                  *
2831                  * Note: this does not mean the task's timeslices expire or
2832                  * get lost in any way, they just might be preempted by
2833                  * another task of equal priority. (one with higher
2834                  * priority would have preempted this task already.) We
2835                  * requeue this task to the end of the list on this priority
2836                  * level, which is in essence a round-robin of tasks with
2837                  * equal priority.
2838                  *
2839                  * This only applies to tasks in the interactive
2840                  * delta range with at least TIMESLICE_GRANULARITY to requeue.
2841                  */
2842                 if (TASK_INTERACTIVE(p) && !((task_timeslice(p) -
2843                         p->time_slice) % TIMESLICE_GRANULARITY(p)) &&
2844                         (p->time_slice >= TIMESLICE_GRANULARITY(p)) &&
2845                         (p->array == rq->active)) {
2846
2847                         requeue_task(p, rq->active);
2848                         set_tsk_need_resched(p);
2849                 }
2850         }
2851 out_unlock:
2852         spin_unlock(&rq->lock);
2853 out:
2854         rebalance_tick(cpu, rq, NOT_IDLE);
2855 }
2856
2857 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
2858 static inline void wakeup_busy_runqueue(runqueue_t *rq)
2859 {
2860         /* If an SMT runqueue is sleeping due to priority reasons wake it up */
2861         if (rq->curr == rq->idle && rq->nr_running)
2862                 resched_task(rq->idle);
2863 }
2864
2865 /*
2866  * Called with interrupt disabled and this_rq's runqueue locked.
2867  */
2868 static void wake_sleeping_dependent(int this_cpu)
2869 {
2870         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2871         int i;
2872
2873         for_each_domain(this_cpu, tmp) {
2874                 if (tmp->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) {
2875                         sd = tmp;
2876                         break;
2877                 }
2878         }
2879
2880         if (!sd)
2881                 return;
2882
2883         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
2884                 runqueue_t *smt_rq = cpu_rq(i);
2885
2886                 if (i == this_cpu)
2887                         continue;
2888                 if (unlikely(!spin_trylock(&smt_rq->lock)))
2889                         continue;
2890
2891                 wakeup_busy_runqueue(smt_rq);
2892                 spin_unlock(&smt_rq->lock);
2893         }
2894 }
2895
2896 /*
2897  * number of 'lost' timeslices this task wont be able to fully
2898  * utilize, if another task runs on a sibling. This models the
2899  * slowdown effect of other tasks running on siblings:
2900  */
2901 static inline unsigned long smt_slice(task_t *p, struct sched_domain *sd)
2902 {
2903         return p->time_slice * (100 - sd->per_cpu_gain) / 100;
2904 }
2905
2906 /*
2907  * To minimise lock contention and not have to drop this_rq's runlock we only
2908  * trylock the sibling runqueues and bypass those runqueues if we fail to
2909  * acquire their lock. As we only trylock the normal locking order does not
2910  * need to be obeyed.
2911  */
2912 static int dependent_sleeper(int this_cpu, runqueue_t *this_rq, task_t *p)
2913 {
2914         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2915         int ret = 0, i;
2916
2917         /* kernel/rt threads do not participate in dependent sleeping */
2918         if (!p->mm || rt_task(p))
2919                 return 0;
2920
2921         for_each_domain(this_cpu, tmp) {
2922                 if (tmp->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) {
2923                         sd = tmp;
2924                         break;
2925                 }
2926         }
2927
2928         if (!sd)
2929                 return 0;
2930
2931         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
2932                 runqueue_t *smt_rq;
2933                 task_t *smt_curr;
2934
2935                 if (i == this_cpu)
2936                         continue;
2937
2938                 smt_rq = cpu_rq(i);
2939                 if (unlikely(!spin_trylock(&smt_rq->lock)))
2940                         continue;
2941
2942                 smt_curr = smt_rq->curr;
2943
2944                 if (!smt_curr->mm)
2945                         goto unlock;
2946
2947                 /*
2948                  * If a user task with lower static priority than the
2949                  * running task on the SMT sibling is trying to schedule,
2950                  * delay it till there is proportionately less timeslice
2951                  * left of the sibling task to prevent a lower priority
2952                  * task from using an unfair proportion of the
2953                  * physical cpu's resources. -ck
2954                  */
2955                 if (rt_task(smt_curr)) {
2956                         /*
2957                          * With real time tasks we run non-rt tasks only
2958                          * per_cpu_gain% of the time.
2959                          */
2960                         if ((jiffies % DEF_TIMESLICE) >
2961                                 (sd->per_cpu_gain * DEF_TIMESLICE / 100))
2962                                         ret = 1;
2963                 } else {
2964                         if (smt_curr->static_prio < p->static_prio &&
2965                                 !TASK_PREEMPTS_CURR(p, smt_rq) &&
2966                                 smt_slice(smt_curr, sd) > task_timeslice(p))
2967                                         ret = 1;
2968                 }
2969 unlock:
2970                 spin_unlock(&smt_rq->lock);
2971         }
2972         return ret;
2973 }
2974 #else
2975 static inline void wake_sleeping_dependent(int this_cpu)
2976 {
2977 }
2978
2979 static inline int dependent_sleeper(int this_cpu, runqueue_t *this_rq,
2980                                         task_t *p)
2981 {
2982         return 0;
2983 }
2984 #endif
2985
2986 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
2987
2988 void fastcall add_preempt_count(int val)
2989 {
2990         /*
2991          * Underflow?
2992          */
2993         BUG_ON((preempt_count() < 0));
2994         preempt_count() += val;
2995         /*
2996          * Spinlock count overflowing soon?
2997          */
2998         BUG_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >= PREEMPT_MASK-10);
2999 }
3000 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3001
3002 void fastcall sub_preempt_count(int val)
3003 {
3004         /*
3005          * Underflow?
3006          */
3007         BUG_ON(val > preempt_count());
3008         /*
3009          * Is the spinlock portion underflowing?
3010          */
3011         BUG_ON((val < PREEMPT_MASK) && !(preempt_count() & PREEMPT_MASK));
3012         preempt_count() -= val;
3013 }
3014 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3015
3016 #endif
3017
3018 static inline int interactive_sleep(enum sleep_type sleep_type)
3019 {
3020         return (sleep_type == SLEEP_INTERACTIVE ||
3021                 sleep_type == SLEEP_INTERRUPTED);
3022 }
3023
3024 /*
3025  * schedule() is the main scheduler function.
3026  */
3027 asmlinkage void __sched schedule(void)
3028 {
3029         long *switch_count;
3030         task_t *prev, *next;
3031         runqueue_t *rq;
3032         prio_array_t *array;
3033         struct list_head *queue;
3034         unsigned long long now;
3035         unsigned long run_time;
3036         int cpu, idx, new_prio;
3037
3038         /*
3039          * Test if we are atomic.  Since do_exit() needs to call into
3040          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3041          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3042          */
3043         if (unlikely(in_atomic() && !current->exit_state)) {
3044                 printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: "
3045                         "%s/0x%08x/%d\n",
3046                         current->comm, preempt_count(), current->pid);
3047                 dump_stack();
3048         }
3049         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3050
3051 need_resched:
3052         preempt_disable();
3053         prev = current;
3054         release_kernel_lock(prev);
3055 need_resched_nonpreemptible:
3056         rq = this_rq();
3057
3058         /*
3059          * The idle thread is not allowed to schedule!
3060          * Remove this check after it has been exercised a bit.
3061          */
3062         if (unlikely(prev == rq->idle) && prev->state != TASK_RUNNING) {
3063                 printk(KERN_ERR "bad: scheduling from the idle thread!\n");
3064                 dump_stack();
3065         }
3066
3067         schedstat_inc(rq, sched_cnt);
3068         now = sched_clock();
3069         if (likely((long long)(now - prev->timestamp) < NS_MAX_SLEEP_AVG)) {
3070                 run_time = now - prev->timestamp;
3071                 if (unlikely((long long)(now - prev->timestamp) < 0))
3072                         run_time = 0;
3073         } else
3074                 run_time = NS_MAX_SLEEP_AVG;
3075
3076         /*
3077          * Tasks charged proportionately less run_time at high sleep_avg to
3078          * delay them losing their interactive status
3079          */
3080         run_time /= (CURRENT_BONUS(prev) ? : 1);
3081
3082         spin_lock_irq(&rq->lock);
3083
3084         if (unlikely(prev->flags & PF_DEAD))
3085                 prev->state = EXIT_DEAD;
3086
3087         switch_count = &prev->nivcsw;
3088         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3089                 switch_count = &prev->nvcsw;
3090                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
3091                                 unlikely(signal_pending(prev))))
3092                         prev->state = TASK_RUNNING;
3093                 else {
3094                         if (prev->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
3095                                 rq->nr_uninterruptible++;
3096                         deactivate_task(prev, rq);
3097                 }
3098         }
3099
3100         cpu = smp_processor_id();
3101         if (unlikely(!rq->nr_running)) {
3102                 idle_balance(cpu, rq);
3103                 if (!rq->nr_running) {
3104                         next = rq->idle;
3105                         rq->expired_timestamp = 0;
3106                         wake_sleeping_dependent(cpu);
3107                         goto switch_tasks;
3108                 }
3109         }
3110
3111         array = rq->active;
3112         if (unlikely(!array->nr_active)) {
3113                 /*
3114                  * Switch the active and expired arrays.
3115                  */
3116                 schedstat_inc(rq, sched_switch);
3117                 rq->active = rq->expired;
3118                 rq->expired = array;
3119                 array = rq->active;
3120                 rq->expired_timestamp = 0;
3121                 rq->best_expired_prio = MAX_PRIO;
3122         }
3123
3124         idx = sched_find_first_bit(array->bitmap);
3125         queue = array->queue + idx;
3126         next = list_entry(queue->next, task_t, run_list);
3127
3128         if (!rt_task(next) && interactive_sleep(next->sleep_type)) {
3129                 unsigned long long delta = now - next->timestamp;
3130                 if (unlikely((long long)(now - next->timestamp) < 0))
3131                         delta = 0;
3132
3133                 if (next->sleep_type == SLEEP_INTERACTIVE)
3134                         delta = delta * (ON_RUNQUEUE_WEIGHT * 128 / 100) / 128;
3135
3136                 array = next->array;
3137                 new_prio = recalc_task_prio(next, next->timestamp + delta);
3138
3139                 if (unlikely(next->prio != new_prio)) {
3140                         dequeue_task(next, array);
3141                         next->prio = new_prio;
3142                         enqueue_task(next, array);
3143                 }
3144         }
3145         next->sleep_type = SLEEP_NORMAL;
3146         if (dependent_sleeper(cpu, rq, next))
3147                 next = rq->idle;
3148 switch_tasks:
3149         if (next == rq->idle)
3150                 schedstat_inc(rq, sched_goidle);
3151         prefetch(next);
3152         prefetch_stack(next);
3153         clear_tsk_need_resched(prev);
3154         rcu_qsctr_inc(task_cpu(prev));
3155
3156         update_cpu_clock(prev, rq, now);
3157
3158         prev->sleep_avg -= run_time;
3159         if ((long)prev->sleep_avg <= 0)
3160                 prev->sleep_avg = 0;
3161         prev->timestamp = prev->last_ran = now;
3162
3163         sched_info_switch(prev, next);
3164         if (likely(prev != next)) {
3165                 next->timestamp = now;
3166                 rq->nr_switches++;
3167                 rq->curr = next;
3168                 ++*switch_count;
3169
3170                 prepare_task_switch(rq, next);
3171                 prev = context_switch(rq, prev, next);
3172                 barrier();
3173                 /*
3174                  * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3175                  * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3176                  * frame will be invalid.
3177                  */
3178                 finish_task_switch(this_rq(), prev);
3179         } else
3180                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
3181
3182         prev = current;
3183         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(prev) < 0))
3184                 goto need_resched_nonpreemptible;
3185         preempt_enable_no_resched();
3186         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3187                 goto need_resched;
3188 }
3189
3190 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3191
3192 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3193 /*
3194  * this is is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3195  * off of preempt_enable.  Kernel preemptions off return from interrupt
3196  * occur there and call schedule directly.
3197  */
3198 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3199 {
3200         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3201 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3202         struct task_struct *task = current;
3203         int saved_lock_depth;
3204 #endif
3205         /*
3206          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3207          * we do not want to preempt the current task.  Just return..
3208          */
3209         if (unlikely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3210                 return;
3211
3212 need_resched:
3213         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3214         /*
3215          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3216          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3217          * auto-release the semaphore:
3218          */
3219 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3220         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3221         task->lock_depth = -1;
3222 #endif
3223         schedule();
3224 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3225         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3226 #endif
3227         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3228
3229         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3230         barrier();
3231         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3232                 goto need_resched;
3233 }
3234
3235 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3236
3237 /*
3238  * this is is the entry point to schedule() from kernel preemption
3239  * off of irq context.
3240  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3241  * protect us against recursive calling from irq.
3242  */
3243 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3244 {
3245         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3246 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3247         struct task_struct *task = current;
3248         int saved_lock_depth;
3249 #endif
3250         /* Catch callers which need to be fixed*/
3251         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3252
3253 need_resched:
3254         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3255         /*
3256          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3257          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3258          * auto-release the semaphore:
3259          */
3260 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3261         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3262         task->lock_depth = -1;
3263 #endif
3264         local_irq_enable();
3265         schedule();
3266         local_irq_disable();
3267 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3268         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3269 #endif
3270         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3271
3272         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3273         barrier();
3274         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3275                 goto need_resched;
3276 }
3277
3278 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3279
3280 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
3281                           void *key)
3282 {
3283         task_t *p = curr->private;
3284         return try_to_wake_up(p, mode, sync);
3285 }
3286
3287 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3288
3289 /*
3290  * The core wakeup function.  Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3291  * wake everything up.  If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3292  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3293  *
3294  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3295  * started to run but is not in state TASK_RUNNING.  try_to_wake_up() returns
3296  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3297  */
3298 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3299                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
3300 {
3301         struct list_head *tmp, *next;
3302
3303         list_for_each_safe(tmp, next, &q->task_list) {
3304                 wait_queue_t *curr;
3305                 unsigned flags;
3306                 curr = list_entry(tmp, wait_queue_t, task_list);
3307                 flags = curr->flags;
3308                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
3309                     (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) &&
3310                     !--nr_exclusive)
3311                         break;
3312         }
3313 }
3314
3315 /**
3316  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3317  * @q: the waitqueue
3318  * @mode: which threads
3319  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3320  * @key: is directly passed to the wakeup function
3321  */
3322 void fastcall __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3323                         int nr_exclusive, void *key)
3324 {
3325         unsigned long flags;
3326
3327         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3328         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3329         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3330 }
3331
3332 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3333
3334 /*
3335  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3336  */
3337 void fastcall __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3338 {
3339         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3340 }
3341
3342 /**
3343  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
3344  * @q: the waitqueue
3345  * @mode: which threads
3346  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3347  *
3348  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3349  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3350  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3351  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3352  *
3353  * On UP it can prevent extra preemption.
3354  */
3355 void fastcall
3356 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3357 {
3358         unsigned long flags;
3359         int sync = 1;
3360
3361         if (unlikely(!q))
3362                 return;
3363
3364         if (unlikely(!nr_exclusive))
3365                 sync = 0;
3366
3367         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3368         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
3369         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3370 }
3371 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3372
3373 void fastcall complete(struct completion *x)
3374 {
3375         unsigned long flags;
3376
3377         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3378         x->done++;
3379         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3380                          1, 0, NULL);
3381         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3382 }
3383 EXPORT_SYMBOL(complete);
3384
3385 void fastcall complete_all(struct completion *x)
3386 {
3387         unsigned long flags;
3388
3389         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3390         x->done += UINT_MAX/2;
3391         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3392                          0, 0, NULL);
3393         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3394 }
3395 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3396
3397 void fastcall __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3398 {
3399         might_sleep();
3400         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3401         if (!x->done) {
3402                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3403
3404                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3405                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3406                 do {
3407                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3408                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3409                         schedule();
3410                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3411                 } while (!x->done);
3412                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3413         }
3414         x->done--;
3415         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3416 }
3417 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3418
3419 unsigned long fastcall __sched
3420 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3421 {
3422         might_sleep();
3423
3424         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3425         if (!x->done) {
3426                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3427
3428                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3429                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3430                 do {
3431                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3432                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3433                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3434                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3435                         if (!timeout) {
3436                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3437                                 goto out;
3438                         }
3439                 } while (!x->done);
3440                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3441         }
3442         x->done--;
3443 out:
3444         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3445         return timeout;
3446 }
3447 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3448
3449 int fastcall __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3450 {
3451         int ret = 0;
3452
3453         might_sleep();
3454
3455         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3456         if (!x->done) {
3457                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3458
3459                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3460                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3461                 do {
3462                         if (signal_pending(current)) {
3463                                 ret = -ERESTARTSYS;
3464                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3465                                 goto out;
3466                         }
3467                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3468                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3469                         schedule();
3470                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3471                 } while (!x->done);
3472                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3473         }
3474         x->done--;
3475 out:
3476         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3477
3478         return ret;
3479 }
3480 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3481
3482 unsigned long fastcall __sched
3483 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3484                                           unsigned long timeout)
3485 {
3486         might_sleep();
3487
3488         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3489         if (!x->done) {
3490                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3491
3492                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3493                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3494                 do {
3495                         if (signal_pending(current)) {
3496                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3497                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3498                                 goto out;
3499                         }
3500                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3501                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3502                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3503                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3504                         if (!timeout) {
3505                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3506                                 goto out;
3507                         }
3508                 } while (!x->done);
3509                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3510         }
3511         x->done--;
3512 out:
3513         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3514         return timeout;
3515 }
3516 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3517
3518
3519 #define SLEEP_ON_VAR                                    \
3520         unsigned long flags;                            \
3521         wait_queue_t wait;                              \
3522         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3523
3524 #define SLEEP_ON_HEAD                                   \
3525         spin_lock_irqsave(&q->lock,flags);              \
3526         __add_wait_queue(q, &wait);                     \
3527         spin_unlock(&q->lock);
3528
3529 #define SLEEP_ON_TAIL                                   \
3530         spin_lock_irq(&q->lock);                        \
3531         __remove_wait_queue(q, &wait);                  \
3532         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3533
3534 void fastcall __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3535 {
3536         SLEEP_ON_VAR
3537
3538         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3539
3540         SLEEP_ON_HEAD
3541         schedule();
3542         SLEEP_ON_TAIL
3543 }
3544
3545 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3546
3547 long fastcall __sched
3548 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3549 {
3550         SLEEP_ON_VAR
3551
3552         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3553
3554         SLEEP_ON_HEAD
3555         timeout = schedule_timeout(timeout);
3556         SLEEP_ON_TAIL
3557
3558         return timeout;
3559 }
3560
3561 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3562
3563 void fastcall __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3564 {
3565         SLEEP_ON_VAR
3566
3567         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3568
3569         SLEEP_ON_HEAD
3570         schedule();
3571         SLEEP_ON_TAIL
3572 }
3573
3574 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3575
3576 long fastcall __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3577 {
3578         SLEEP_ON_VAR
3579
3580         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3581
3582         SLEEP_ON_HEAD
3583         timeout = schedule_timeout(timeout);
3584         SLEEP_ON_TAIL
3585
3586         return timeout;
3587 }
3588
3589 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3590
3591 void set_user_nice(task_t *p, long nice)
3592 {
3593         unsigned long flags;
3594         prio_array_t *array;
3595         runqueue_t *rq;
3596         int old_prio, new_prio, delta;
3597
3598         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3599                 return;
3600         /*
3601          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3602          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3603          */
3604         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3605         /*
3606          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3607          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3608          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3609          * not SCHED_NORMAL/SCHED_BATCH:
3610          */
3611         if (rt_task(p)) {
3612                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3613                 goto out_unlock;
3614         }
3615         array = p->array;
3616         if (array) {
3617                 dequeue_task(p, array);
3618                 dec_raw_weighted_load(rq, p);
3619         }
3620
3621         old_prio = p->prio;
3622         new_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3623         delta = new_prio - old_prio;
3624         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3625         set_load_weight(p);
3626         p->prio += delta;
3627
3628         if (array) {
3629                 enqueue_task(p, array);
3630                 inc_raw_weighted_load(rq, p);
3631                 /*
3632                  * If the task increased its priority or is running and
3633                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3634                  */
3635                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3636                         resched_task(rq->curr);
3637         }
3638 out_unlock:
3639         task_rq_unlock(rq, &flags);
3640 }
3641
3642 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3643
3644 /*
3645  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3646  * @p: task
3647  * @nice: nice value
3648  */
3649 int can_nice(const task_t *p, const int nice)
3650 {
3651         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3652         int nice_rlim = 20 - nice;
3653         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
3654                 capable(CAP_SYS_NICE));
3655 }
3656
3657 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3658
3659 /*
3660  * sys_nice - change the priority of the current process.
3661  * @increment: priority increment
3662  *
3663  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3664  * does similar things.
3665  */
3666 asmlinkage long sys_nice(int increment)
3667 {
3668         int retval;
3669         long nice;
3670
3671         /*
3672          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3673          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3674          * and we have a single winner.
3675          */
3676         if (increment < -40)
3677                 increment = -40;
3678         if (increment > 40)
3679                 increment = 40;
3680
3681         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
3682         if (nice < -20)
3683                 nice = -20;
3684         if (nice > 19)
3685                 nice = 19;
3686
3687         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3688                 return -EPERM;
3689
3690         retval = security_task_setnice(current, nice);
3691         if (retval)
3692                 return retval;
3693
3694         set_user_nice(current, nice);
3695         return 0;
3696 }
3697
3698 #endif
3699
3700 /**
3701  * task_prio - return the priority value of a given task.
3702  * @p: the task in question.
3703  *
3704  * This is the priority value as seen by users in /proc.
3705  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3706  * around 0, value goes from -16 to +15.
3707  */
3708 int task_prio(const task_t *p)
3709 {
3710         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3711 }
3712
3713 /**
3714  * task_nice - return the nice value of a given task.
3715  * @p: the task in question.
3716  */
3717 int task_nice(const task_t *p)
3718 {
3719         return TASK_NICE(p);
3720 }
3721 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_nice);
3722
3723 /**
3724  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3725  * @cpu: the processor in question.
3726  */
3727 int idle_cpu(int cpu)
3728 {
3729         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
3730 }
3731
3732 /**
3733  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3734  * @cpu: the processor in question.
3735  */
3736 task_t *idle_task(int cpu)
3737 {
3738         return cpu_rq(cpu)->idle;
3739 }
3740
3741 /**
3742  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3743  * @pid: the pid in question.
3744  */
3745 static inline task_t *find_process_by_pid(pid_t pid)
3746 {
3747         return pid ? find_task_by_pid(pid) : current;
3748 }
3749
3750 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
3751 static void __setscheduler(struct task_struct *p, int policy, int prio)
3752 {
3753         BUG_ON(p->array);
3754         p->policy = policy;
3755         p->rt_priority = prio;
3756         if (policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH) {
3757                 p->prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
3758         } else {
3759                 p->prio = p->static_prio;
3760                 /*
3761                  * SCHED_BATCH tasks are treated as perpetual CPU hogs:
3762                  */
3763                 if (policy == SCHED_BATCH)
3764                         p->sleep_avg = 0;
3765         }
3766         set_load_weight(p);
3767 }
3768
3769 /**
3770  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of
3771  * a thread.
3772  * @p: the task in question.
3773  * @policy: new policy.
3774  * @param: structure containing the new RT priority.
3775  */
3776 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3777                        struct sched_param *param)
3778 {
3779         int retval;
3780         int oldprio, oldpolicy = -1;
3781         prio_array_t *array;
3782         unsigned long flags;
3783         runqueue_t *rq;
3784
3785 recheck:
3786         /* double check policy once rq lock held */
3787         if (policy < 0)
3788                 policy = oldpolicy = p->policy;
3789         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3790                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH)
3791                 return -EINVAL;
3792         /*
3793          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3794          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL and
3795          * SCHED_BATCH is 0.
3796          */
3797         if (param->sched_priority < 0 ||
3798             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3799             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3800                 return -EINVAL;
3801         if ((policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH)
3802                                         != (param->sched_priority == 0))
3803                 return -EINVAL;
3804
3805         /*
3806          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3807          */
3808         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
3809                 /*
3810                  * can't change policy, except between SCHED_NORMAL
3811                  * and SCHED_BATCH:
3812                  */
3813                 if (((policy != SCHED_NORMAL && p->policy != SCHED_BATCH) &&
3814                         (policy != SCHED_BATCH && p->policy != SCHED_NORMAL)) &&
3815                                 !p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur)
3816                         return -EPERM;
3817                 /* can't increase priority */
3818                 if ((policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH) &&
3819                     param->sched_priority > p->rt_priority &&
3820                     param->sched_priority >
3821                                 p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur)
3822                         return -EPERM;
3823                 /* can't change other user's priorities */
3824                 if ((current->euid != p->euid) &&
3825                     (current->euid != p->uid))
3826                         return -EPERM;
3827         }
3828
3829         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
3830         if (retval)
3831                 return retval;
3832         /*
3833          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
3834          * runqueue lock must be held.
3835          */
3836         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3837         /* recheck policy now with rq lock held */
3838         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3839                 policy = oldpolicy = -1;
3840                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3841                 goto recheck;
3842         }
3843         array = p->array;
3844         if (array)
3845                 deactivate_task(p, rq);
3846         oldprio = p->prio;
3847         __setscheduler(p, policy, param->sched_priority);
3848         if (array) {
3849                 __activate_task(p, rq);
3850                 /*
3851                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
3852                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
3853                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
3854                  */
3855                 if (task_running(rq, p)) {
3856                         if (p->prio > oldprio)
3857                                 resched_task(rq->curr);
3858                 } else if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
3859                         resched_task(rq->curr);
3860         }
3861         task_rq_unlock(rq, &flags);
3862         return 0;
3863 }
3864 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3865
3866 static int
3867 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3868 {
3869         int retval;
3870         struct sched_param lparam;
3871         struct task_struct *p;
3872
3873         if (!param || pid < 0)
3874                 return -EINVAL;
3875         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3876                 return -EFAULT;
3877         read_lock_irq(&tasklist_lock);
3878         p = find_process_by_pid(pid);
3879         if (!p) {
3880                 read_unlock_irq(&tasklist_lock);
3881                 return -ESRCH;
3882         }
3883         retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3884         read_unlock_irq(&tasklist_lock);
3885         return retval;
3886 }
3887
3888 /**
3889  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3890  * @pid: the pid in question.
3891  * @policy: new policy.
3892  * @param: structure containing the new RT priority.
3893  */
3894 asmlinkage long sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy,
3895                                        struct sched_param __user *param)
3896 {
3897         /* negative values for policy are not valid */
3898         if (policy < 0)
3899                 return -EINVAL;
3900
3901         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3902 }
3903
3904 /**
3905  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3906  * @pid: the pid in question.
3907  * @param: structure containing the new RT priority.
3908  */
3909 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
3910 {
3911         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3912 }
3913
3914 /**
3915  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3916  * @pid: the pid in question.
3917  */
3918 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
3919 {
3920         int retval = -EINVAL;
3921         task_t *p;
3922
3923         if (pid < 0)
3924                 goto out_nounlock;
3925
3926         retval = -ESRCH;
3927         read_lock(&tasklist_lock);
3928         p = find_process_by_pid(pid);
3929         if (p) {
3930                 retval = security_task_getscheduler(p);
3931                 if (!retval)
3932                         retval = p->policy;
3933         }
3934         read_unlock(&tasklist_lock);
3935
3936 out_nounlock:
3937         return retval;
3938 }
3939
3940 /**
3941  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
3942  * @pid: the pid in question.
3943  * @param: structure containing the RT priority.
3944  */
3945 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
3946 {
3947         struct sched_param lp;
3948         int retval = -EINVAL;
3949         task_t *p;
3950
3951         if (!param || pid < 0)
3952                 goto out_nounlock;
3953
3954         read_lock(&tasklist_lock);
3955         p = find_process_by_pid(pid);
3956         retval = -ESRCH;
3957         if (!p)
3958                 goto out_unlock;
3959
3960         retval = security_task_getscheduler(p);
3961         if (retval)
3962                 goto out_unlock;
3963
3964         lp.sched_priority = p->rt_priority;
3965         read_unlock(&tasklist_lock);
3966
3967         /*
3968          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
3969          */
3970         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
3971
3972 out_nounlock:
3973         return retval;
3974
3975 out_unlock:
3976         read_unlock(&tasklist_lock);
3977         return retval;
3978 }
3979
3980 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
3981 {
3982         task_t *p;
3983         int retval;
3984         cpumask_t cpus_allowed;
3985
3986         lock_cpu_hotplug();
3987         read_lock(&tasklist_lock);
3988
3989         p = find_process_by_pid(pid);
3990         if (!p) {
3991                 read_unlock(&tasklist_lock);
3992                 unlock_cpu_hotplug();
3993                 return -ESRCH;
3994         }
3995
3996         /*
3997          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
3998          * tasklist_lock held.  We will bump the task_struct's
3999          * usage count and then drop tasklist_lock.
4000          */
4001         get_task_struct(p);
4002         read_unlock(&tasklist_lock);
4003
4004         retval = -EPERM;
4005         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4006                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4007                 goto out_unlock;
4008
4009         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4010         if (retval)
4011                 goto out_unlock;
4012
4013         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4014         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4015         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4016
4017 out_unlock:
4018         put_task_struct(p);
4019         unlock_cpu_hotplug();
4020         return retval;
4021 }
4022
4023 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4024                              cpumask_t *new_mask)
4025 {
4026         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4027                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4028         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4029                 len = sizeof(cpumask_t);
4030         }
4031         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4032 }
4033
4034 /**
4035  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4036  * @pid: pid of the process
4037  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4038  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4039  */
4040 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4041                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4042 {
4043         cpumask_t new_mask;
4044         int retval;
4045
4046         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4047         if (retval)
4048                 return retval;
4049
4050         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4051 }
4052
4053 /*
4054  * Represents all cpu's present in the system
4055  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4056  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4057  * method, such as ACPI for e.g.
4058  */
4059
4060 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4061 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4062
4063 #ifndef CONFIG_SMP
4064 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4065 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4066 #endif
4067
4068 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4069 {
4070         int retval;
4071         task_t *p;
4072
4073         lock_cpu_hotplug();
4074         read_lock(&tasklist_lock);
4075
4076         retval = -ESRCH;
4077         p = find_process_by_pid(pid);
4078         if (!p)
4079                 goto out_unlock;
4080
4081         retval = security_task_getscheduler(p);
4082         if (retval)
4083                 goto out_unlock;
4084
4085         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4086
4087 out_unlock:
4088         read_unlock(&tasklist_lock);
4089         unlock_cpu_hotplug();
4090         if (retval)
4091                 return retval;
4092
4093         return 0;
4094 }
4095
4096 /**
4097  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4098  * @pid: pid of the process
4099  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4100  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4101  */
4102 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4103                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4104 {
4105         int ret;
4106         cpumask_t mask;
4107
4108         if (len < sizeof(cpumask_t))
4109                 return -EINVAL;
4110
4111         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
4112         if (ret < 0)
4113                 return ret;
4114
4115         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
4116                 return -EFAULT;
4117
4118         return sizeof(cpumask_t);
4119 }
4120
4121 /**
4122  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4123  *
4124  * this function yields the current CPU by moving the calling thread
4125  * to the expired array. If there are no other threads running on this
4126  * CPU then this function will return.
4127  */
4128 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
4129 {
4130         runqueue_t *rq = this_rq_lock();
4131         prio_array_t *array = current->array;
4132         prio_array_t *target = rq->expired;
4133
4134         schedstat_inc(rq, yld_cnt);
4135         /*
4136          * We implement yielding by moving the task into the expired
4137          * queue.
4138          *
4139          * (special rule: RT tasks will just roundrobin in the active
4140          *  array.)
4141          */
4142         if (rt_task(current))
4143                 target = rq->active;
4144
4145         if (array->nr_active == 1) {
4146                 schedstat_inc(rq, yld_act_empty);
4147                 if (!rq->expired->nr_active)
4148                         schedstat_inc(rq, yld_both_empty);
4149         } else if (!rq->expired->nr_active)
4150                 schedstat_inc(rq, yld_exp_empty);
4151
4152         if (array != target) {
4153                 dequeue_task(current, array);
4154                 enqueue_task(current, target);
4155         } else
4156                 /*
4157                  * requeue_task is cheaper so perform that if possible.
4158                  */
4159                 requeue_task(current, array);
4160
4161         /*
4162          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4163          * no need to preempt or enable interrupts:
4164          */
4165         __release(rq->lock);
4166         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
4167         preempt_enable_no_resched();
4168
4169         schedule();
4170
4171         return 0;
4172 }
4173
4174 static inline void __cond_resched(void)
4175 {
4176 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
4177         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
4178 #endif
4179         /*
4180          * The BKS might be reacquired before we have dropped
4181          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
4182          * cond_resched() call.
4183          */
4184         if (unlikely(preempt_count()))
4185                 return;
4186         if (unlikely(system_state != SYSTEM_RUNNING))
4187                 return;
4188         do {
4189                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4190                 schedule();
4191                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4192         } while (need_resched());
4193 }
4194
4195 int __sched cond_resched(void)
4196 {
4197         if (need_resched()) {
4198                 __cond_resched();
4199                 return 1;
4200         }
4201         return 0;
4202 }
4203
4204 EXPORT_SYMBOL(cond_resched);
4205
4206 /*
4207  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4208  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4209  *
4210  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT.  We do strange low-level
4211  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4212  * spin_unlock(), once by hand).
4213  */
4214 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4215 {
4216         int ret = 0;
4217
4218         if (need_lockbreak(lock)) {
4219                 spin_unlock(lock);
4220                 cpu_relax();
4221                 ret = 1;
4222                 spin_lock(lock);
4223         }
4224         if (need_resched()) {
4225                 _raw_spin_unlock(lock);
4226                 preempt_enable_no_resched();
4227                 __cond_resched();
4228                 ret = 1;
4229                 spin_lock(lock);
4230         }
4231         return ret;
4232 }
4233
4234 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
4235
4236 int __sched cond_resched_softirq(void)
4237 {
4238         BUG_ON(!in_softirq());
4239
4240         if (need_resched()) {
4241                 __local_bh_enable();
4242                 __cond_resched();
4243                 local_bh_disable();
4244                 return 1;
4245         }
4246         return 0;
4247 }
4248
4249 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
4250
4251
4252 /**
4253  * yield - yield the current processor to other threads.
4254  *
4255  * this is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4256  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4257  */
4258 void __sched yield(void)
4259 {
4260         set_current_state(TASK_RUNNING);
4261         sys_sched_yield();
4262 }
4263
4264 EXPORT_SYMBOL(yield);
4265
4266 /*
4267  * This task is about to go to sleep on IO.  Increment rq->nr_iowait so
4268  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4269  *
4270  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
4271  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
4272  */
4273 void __sched io_schedule(void)
4274 {
4275         struct runqueue *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4276
4277         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4278         schedule();
4279         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4280 }
4281
4282 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4283
4284 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4285 {
4286         struct runqueue *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4287         long ret;
4288
4289         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4290         ret = schedule_timeout(timeout);
4291         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4292         return ret;
4293 }
4294
4295 /**
4296  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4297  * @policy: scheduling class.
4298  *
4299  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4300  * by a given scheduling class.
4301  */
4302 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
4303 {
4304         int ret = -EINVAL;
4305
4306         switch (policy) {
4307         case SCHED_FIFO:
4308         case SCHED_RR:
4309                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4310                 break;
4311         case SCHED_NORMAL:
4312         case SCHED_BATCH:
4313                 ret = 0;
4314                 break;
4315         }
4316         return ret;
4317 }
4318
4319 /**
4320  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4321  * @policy: scheduling class.
4322  *
4323  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4324  * by a given scheduling class.
4325  */
4326 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
4327 {
4328         int ret = -EINVAL;
4329
4330         switch (policy) {
4331         case SCHED_FIFO:
4332         case SCHED_RR:
4333                 ret = 1;
4334                 break;
4335         case SCHED_NORMAL:
4336         case SCHED_BATCH:
4337                 ret = 0;
4338         }
4339         return ret;
4340 }
4341
4342 /**
4343  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4344  * @pid: pid of the process.
4345  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4346  *
4347  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4348  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4349  */
4350 asmlinkage
4351 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
4352 {
4353         int retval = -EINVAL;
4354         struct timespec t;
4355         task_t *p;
4356
4357         if (pid < 0)
4358                 goto out_nounlock;
4359
4360         retval = -ESRCH;
4361         read_lock(&tasklist_lock);
4362         p = find_process_by_pid(pid);
4363         if (!p)
4364                 goto out_unlock;
4365
4366         retval = security_task_getscheduler(p);
4367         if (retval)
4368                 goto out_unlock;
4369
4370         jiffies_to_timespec(p->policy == SCHED_FIFO ?
4371                                 0 : task_timeslice(p), &t);
4372         read_unlock(&tasklist_lock);
4373         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4374 out_nounlock:
4375         return retval;
4376 out_unlock:
4377         read_unlock(&tasklist_lock);
4378         return retval;
4379 }
4380
4381 static inline struct task_struct *eldest_child(struct task_struct *p)
4382 {
4383         if (list_empty(&p->children)) return NULL;
4384         return list_entry(p->children.next,struct task_struct,sibling);
4385 }
4386
4387 static inline struct task_struct *older_sibling(struct task_struct *p)
4388 {
4389         if (p->sibling.prev==&p->parent->children) return NULL;
4390         return list_entry(p->sibling.prev,struct task_struct,sibling);
4391 }
4392
4393 static inline struct task_struct *younger_sibling(struct task_struct *p)
4394 {
4395         if (p->sibling.next==&p->parent->children) return NULL;
4396         return list_entry(p->sibling.next,struct task_struct,sibling);
4397 }
4398
4399 static void show_task(task_t *p)
4400 {
4401         task_t *relative;
4402         unsigned state;
4403         unsigned long free = 0;
4404         static const char *stat_nam[] = { "R", "S", "D", "T", "t", "Z", "X" };
4405
4406         printk("%-13.13s ", p->comm);
4407         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4408         if (state < ARRAY_SIZE(stat_nam))
4409                 printk(stat_nam[state]);
4410         else
4411                 printk("?");
4412 #if (BITS_PER_LONG == 32)
4413         if (state == TASK_RUNNING)
4414                 printk(" running ");
4415         else
4416                 printk(" %08lX ", thread_saved_pc(p));
4417 #else
4418         if (state == TASK_RUNNING)
4419                 printk("  running task   ");
4420         else
4421                 printk(" %016lx ", thread_saved_pc(p));
4422 #endif
4423 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4424         {
4425                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
4426                 while (!*n)
4427                         n++;
4428                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
4429         }
4430 #endif
4431         printk("%5lu %5d %6d ", free, p->pid, p->parent->pid);
4432         if ((relative = eldest_child(p)))
4433                 printk("%5d ", relative->pid);
4434         else
4435                 printk("      ");
4436         if ((relative = younger_sibling(p)))
4437                 printk("%7d", relative->pid);
4438         else
4439                 printk("       ");
4440         if ((relative = older_sibling(p)))
4441                 printk(" %5d", relative->pid);
4442         else
4443                 printk("      ");
4444         if (!p->mm)
4445                 printk(" (L-TLB)\n");
4446         else
4447                 printk(" (NOTLB)\n");
4448
4449         if (state != TASK_RUNNING)
4450                 show_stack(p, NULL);
4451 }
4452
4453 void show_state(void)
4454 {
4455         task_t *g, *p;
4456
4457 #if (BITS_PER_LONG == 32)
4458         printk("\n"
4459                "                                               sibling\n");
4460         printk("  task             PC      pid father child younger older\n");
4461 #else
4462         printk("\n"
4463                "                                                       sibling\n");
4464         printk("  task                 PC          pid father child younger older\n");
4465 #endif
4466         read_lock(&tasklist_lock);
4467         do_each_thread(g, p) {
4468                 /*
4469                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4470                  * console might take alot of time:
4471                  */
4472                 touch_nmi_watchdog();
4473                 show_task(p);
4474         } while_each_thread(g, p);
4475
4476         read_unlock(&tasklist_lock);
4477         mutex_debug_show_all_locks();
4478 }
4479
4480 /**
4481  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4482  * @idle: task in question
4483  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4484  *
4485  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4486  * flag, to make booting more robust.
4487  */
4488 void __devinit init_idle(task_t *idle, int cpu)
4489 {
4490         runqueue_t *rq = cpu_rq(cpu);
4491         unsigned long flags;
4492
4493         idle->timestamp = sched_clock();
4494         idle->sleep_avg = 0;
4495         idle->array = NULL;
4496         idle->prio = MAX_PRIO;
4497         idle->state = TASK_RUNNING;
4498         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
4499         set_task_cpu(idle, cpu);
4500
4501         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4502         rq->curr = rq->idle = idle;
4503 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
4504         idle->oncpu = 1;
4505 #endif
4506         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4507
4508         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4509 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && !defined(CONFIG_PREEMPT_BKL)
4510         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
4511 #else
4512         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4513 #endif
4514 }
4515
4516 /*
4517  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
4518  * indicates which cpus entered this state. This is used
4519  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
4520  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
4521  * always be CPU_MASK_NONE.
4522  */
4523 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
4524
4525 #ifdef CONFIG_SMP
4526 /*
4527  * This is how migration works:
4528  *
4529  * 1) we queue a migration_req_t structure in the source CPU's
4530  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
4531  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
4532  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
4533  *    thread off the CPU)
4534  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
4535  *    task is still in the wrong runqueue.
4536  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4537  *    it and puts it into the right queue.
4538  * 6) migration thread up()s the semaphore.
4539  * 7) we wake up and the migration is done.
4540  */
4541
4542 /*
4543  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4544  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4545  * is removed from the allowed bitmask.
4546  *
4547  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4548  * task must not exit() & deallocate itself prematurely.  The
4549  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4550  */
4551 int set_cpus_allowed(task_t *p, cpumask_t new_mask)
4552 {
4553         unsigned long flags;
4554         int ret = 0;
4555         migration_req_t req;
4556         runqueue_t *rq;
4557
4558         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4559         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
4560                 ret = -EINVAL;
4561                 goto out;
4562         }
4563
4564         p->cpus_allowed = new_mask;
4565         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4566         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
4567                 goto out;
4568
4569         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
4570                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4571                 task_rq_unlock(rq, &flags);
4572                 wake_up_process(rq->migration_thread);
4573                 wait_for_completion(&req.done);
4574                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4575                 return 0;
4576         }
4577 out:
4578         task_rq_unlock(rq, &flags);
4579         return ret;
4580 }
4581
4582 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
4583
4584 /*
4585  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu.  We're doing
4586  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4587  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4588  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4589  *
4590  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4591  * as the task is no longer on this CPU.
4592  *
4593  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4594  */
4595 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4596 {
4597         runqueue_t *rq_dest, *rq_src;
4598         int ret = 0;
4599
4600         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
4601                 return ret;
4602
4603         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4604         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4605
4606         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4607         /* Already moved. */
4608         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4609                 goto out;
4610         /* Affinity changed (again). */
4611         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
4612                 goto out;
4613
4614         set_task_cpu(p, dest_cpu);
4615         if (p->array) {
4616                 /*
4617                  * Sync timestamp with rq_dest's before activating.
4618                  * The same thing could be achieved by doing this step
4619                  * afterwards, and pretending it was a local activate.
4620                  * This way is cleaner and logically correct.
4621                  */
4622                 p->timestamp = p->timestamp - rq_src->timestamp_last_tick
4623                                 + rq_dest->timestamp_last_tick;
4624                 deactivate_task(p, rq_src);
4625                 activate_task(p, rq_dest, 0);
4626                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq_dest))
4627                         resched_task(rq_dest->curr);
4628         }
4629         ret = 1;
4630 out:
4631         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4632         return ret;
4633 }
4634
4635 /*
4636  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
4637  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
4638  * another runqueue.
4639  */
4640 static int migration_thread(void *data)
4641 {
4642         runqueue_t *rq;
4643         int cpu = (long)data;
4644
4645         rq = cpu_rq(cpu);
4646         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
4647
4648         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
4649         while (!kthread_should_stop()) {
4650                 struct list_head *head;
4651                 migration_req_t *req;
4652
4653                 try_to_freeze();
4654
4655                 spin_lock_irq(&rq->lock);
4656
4657                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
4658                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
4659                         goto wait_to_die;
4660                 }
4661
4662                 if (rq->active_balance) {
4663                         active_load_balance(rq, cpu);
4664                         rq->active_balance = 0;
4665                 }
4666
4667                 head = &rq->migration_queue;
4668
4669                 if (list_empty(head)) {
4670                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
4671                         schedule();
4672                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
4673                         continue;
4674                 }
4675                 req = list_entry(head->next, migration_req_t, list);
4676                 list_del_init(head->next);
4677
4678                 spin_unlock(&rq->lock);
4679                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
4680                 local_irq_enable();
4681
4682                 complete(&req->done);
4683         }
4684         __set_current_state(TASK_RUNNING);
4685         return 0;
4686
4687 wait_to_die:
4688         /* Wait for kthread_stop */
4689         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
4690         while (!kthread_should_stop()) {
4691                 schedule();
4692                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
4693         }
4694         __set_current_state(TASK_RUNNING);
4695         return 0;
4696 }
4697
4698 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4699 /* Figure out where task on dead CPU should go, use force if neccessary. */
4700 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *tsk)
4701 {
4702         runqueue_t *rq;
4703         unsigned long flags;
4704         int dest_cpu;
4705         cpumask_t mask;
4706
4707 restart:
4708         /* On same node? */
4709         mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
4710         cpus_and(mask, mask, tsk->cpus_allowed);
4711         dest_cpu = any_online_cpu(mask);
4712
4713         /* On any allowed CPU? */
4714         if (dest_cpu == NR_CPUS)
4715                 dest_cpu = any_online_cpu(tsk->cpus_allowed);
4716
4717         /* No more Mr. Nice Guy. */
4718         if (dest_cpu == NR_CPUS) {
4719                 rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
4720                 cpus_setall(tsk->cpus_allowed);
4721                 dest_cpu = any_online_cpu(tsk->cpus_allowed);
4722                 task_rq_unlock(rq, &flags);
4723
4724                 /*
4725                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
4726                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
4727                  * leave kernel.
4728                  */
4729                 if (tsk->mm && printk_ratelimit())
4730                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
4731                                "longer affine to cpu%d\n",
4732                                tsk->pid, tsk->comm, dead_cpu);
4733         }
4734         if (!__migrate_task(tsk, dead_cpu, dest_cpu))
4735                 goto restart;
4736 }
4737
4738 /*
4739  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
4740  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
4741  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
4742  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
4743  * to keep the global sum constant after CPU-down:
4744  */
4745 static void migrate_nr_uninterruptible(runqueue_t *rq_src)
4746 {
4747         runqueue_t *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
4748         unsigned long flags;
4749
4750         local_irq_save(flags);
4751         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4752         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
4753         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
4754         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4755         local_irq_restore(flags);
4756 }
4757
4758 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
4759 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
4760 {
4761         struct task_struct *tsk, *t;
4762
4763         write_lock_irq(&tasklist_lock);
4764
4765         do_each_thread(t, tsk) {
4766                 if (tsk == current)
4767                         continue;
4768
4769                 if (task_cpu(tsk) == src_cpu)
4770                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, tsk);
4771         } while_each_thread(t, tsk);
4772
4773         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
4774 }
4775
4776 /* Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
4777  * It does so by boosting its priority to highest possible and adding it to
4778  * the _front_ of runqueue. Used by CPU offline code.
4779  */
4780 void sched_idle_next(void)
4781 {
4782         int cpu = smp_processor_id();
4783         runqueue_t *rq = this_rq();
4784         struct task_struct *p = rq->idle;
4785         unsigned long flags;
4786
4787         /* cpu has to be offline */
4788         BUG_ON(cpu_online(cpu));
4789
4790         /* Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
4791          * and interrupts disabled on current cpu.
4792          */
4793         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4794
4795         __setscheduler(p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
4796         /* Add idle task to _front_ of it's priority queue */
4797         __activate_idle_task(p, rq);
4798
4799         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4800 }
4801
4802 /* Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4803  * offline.
4804  */
4805 void idle_task_exit(void)
4806 {
4807         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4808
4809         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4810
4811         if (mm != &init_mm)
4812                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4813         mmdrop(mm);
4814 }
4815
4816 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, task_t *tsk)
4817 {
4818         struct runqueue *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4819
4820         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
4821         BUG_ON(tsk->exit_state != EXIT_ZOMBIE && tsk->exit_state != EXIT_DEAD);
4822
4823         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
4824         BUG_ON(tsk->flags & PF_DEAD);
4825
4826         get_task_struct(tsk);
4827
4828         /*
4829          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
4830          * that's OK.  No task can be added to this CPU, so iteration is
4831          * fine.
4832          */
4833         spin_unlock_irq(&rq->lock);
4834         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, tsk);
4835         spin_lock_irq(&rq->lock);
4836
4837         put_task_struct(tsk);
4838 }
4839
4840 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
4841 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
4842 {
4843         unsigned arr, i;
4844         struct runqueue *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4845
4846         for (arr = 0; arr < 2; arr++) {
4847                 for (i = 0; i < MAX_PRIO; i++) {
4848                         struct list_head *list = &rq->arrays[arr].queue[i];
4849                         while (!list_empty(list))
4850                                 migrate_dead(dead_cpu,
4851                                              list_entry(list->next, task_t,
4852                                                         run_list));
4853                 }
4854         }
4855 }
4856 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4857
4858 /*
4859  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
4860  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
4861  */
4862 static int __cpuinit migration_call(struct notifier_block *nfb,
4863                         unsigned long action,
4864                         void *hcpu)
4865 {
4866         int cpu = (long)hcpu;
4867         struct task_struct *p;
4868         struct runqueue *rq;
4869         unsigned long flags;
4870
4871         switch (action) {
4872         case CPU_UP_PREPARE:
4873                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d",cpu);
4874                 if (IS_ERR(p))
4875                         return NOTIFY_BAD;
4876                 p->flags |= PF_NOFREEZE;
4877                 kthread_bind(p, cpu);
4878                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
4879                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
4880                 __setscheduler(p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
4881                 task_rq_unlock(rq, &flags);
4882                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
4883                 break;
4884         case CPU_ONLINE:
4885                 /* Strictly unneccessary, as first user will wake it. */
4886                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
4887                 break;
4888 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4889         case CPU_UP_CANCELED:
4890                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
4891                         break;
4892                 /* Unbind it from offline cpu so it can run.  Fall thru. */
4893                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
4894                              any_online_cpu(cpu_online_map));
4895                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
4896                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
4897                 break;
4898         case CPU_DEAD:
4899                 migrate_live_tasks(cpu);
4900                 rq = cpu_rq(cpu);
4901                 kthread_stop(rq->migration_thread);
4902                 rq->migration_thread = NULL;
4903                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
4904                 rq = task_rq_lock(rq->idle, &flags);
4905                 deactivate_task(rq->idle, rq);
4906                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
4907                 __setscheduler(rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
4908                 migrate_dead_tasks(cpu);
4909                 task_rq_unlock(rq, &flags);
4910                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
4911                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
4912
4913                 /* No need to migrate the tasks: it was best-effort if
4914                  * they didn't do lock_cpu_hotplug().  Just wake up
4915                  * the requestors. */
4916                 spin_lock_irq(&rq->lock);
4917                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
4918                         migration_req_t *req;
4919                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
4920                                          migration_req_t, list);
4921                         list_del_init(&req->list);
4922                         complete(&req->done);
4923                 }
4924                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4925                 break;
4926 #endif
4927         }
4928         return NOTIFY_OK;
4929 }
4930
4931 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
4932  * happens before everything else.
4933  */
4934 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
4935         .notifier_call = migration_call,
4936         .priority = 10
4937 };
4938
4939 int __init migration_init(void)
4940 {
4941         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
4942         /* Start one for boot CPU. */
4943         migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
4944         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
4945         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
4946         return 0;
4947 }
4948 #endif
4949
4950 #ifdef CONFIG_SMP
4951 #undef SCHED_DOMAIN_DEBUG
4952 #ifdef SCHED_DOMAIN_DEBUG
4953 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
4954 {
4955         int level = 0;
4956
4957         if (!sd) {
4958                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
4959                 return;
4960         }
4961
4962         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
4963
4964         do {
4965                 int i;
4966                 char str[NR_CPUS];
4967                 struct sched_group *group = sd->groups;
4968                 cpumask_t groupmask;
4969
4970                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
4971                 cpus_clear(groupmask);
4972
4973                 printk(KERN_DEBUG);
4974                 for (i = 0; i < level + 1; i++)
4975                         printk(" ");
4976                 printk("domain %d: ", level);
4977
4978                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
4979                         printk("does not load-balance\n");
4980                         if (sd->parent)
4981                                 printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain has parent");
4982                         break;
4983                 }
4984
4985                 printk("span %s\n", str);
4986
4987                 if (!cpu_isset(cpu, sd->span))
4988                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain CPU%d\n", cpu);
4989                 if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask))
4990                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain CPU%d\n", cpu);
4991
4992                 printk(KERN_DEBUG);
4993                 for (i = 0; i < level + 2; i++)
4994                         printk(" ");
4995                 printk("groups:");
4996                 do {
4997                         if (!group) {
4998                                 printk("\n");
4999                                 printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5000                                 break;
5001                         }
5002
5003                         if (!group->cpu_power) {
5004                                 printk("\n");
5005                                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not set\n");
5006                         }
5007
5008                         if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
5009                                 printk("\n");
5010                                 printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5011                         }
5012
5013                         if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
5014                                 printk("\n");
5015                                 printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5016                         }
5017
5018                         cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
5019
5020                         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
5021                         printk(" %s", str);
5022
5023                         group = group->next;
5024                 } while (group != sd->groups);
5025                 printk("\n");
5026
5027                 if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
5028                         printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5029
5030                 level++;
5031                 sd = sd->parent;
5032
5033                 if (sd) {
5034                         if (!cpus_subset(groupmask, sd->span))
5035                                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset of domain->span\n");
5036                 }
5037
5038         } while (sd);
5039 }
5040 #else
5041 #define sched_domain_debug(sd, cpu) {}
5042 #endif
5043
5044 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5045 {
5046         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
5047                 return 1;
5048
5049         /* Following flags need at least 2 groups */
5050         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5051                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5052                          SD_BALANCE_FORK |
5053                          SD_BALANCE_EXEC)) {
5054                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5055                         return 0;
5056         }
5057
5058         /* Following flags don't use groups */
5059         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
5060                          SD_WAKE_AFFINE |
5061                          SD_WAKE_BALANCE))
5062                 return 0;
5063
5064         return 1;
5065 }
5066
5067 static int sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd,
5068                                                 struct sched_domain *parent)
5069 {
5070         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5071
5072         if (sd_degenerate(parent))
5073                 return 1;
5074
5075         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
5076                 return 0;
5077
5078         /* Does parent contain flags not in child? */
5079         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
5080         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
5081                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
5082         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5083         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5084                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5085                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5086                                 SD_BALANCE_FORK |
5087                                 SD_BALANCE_EXEC);
5088         }
5089         if (~cflags & pflags)
5090                 return 0;
5091
5092         return 1;
5093 }
5094
5095 /*
5096  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain.  Callers must
5097  * hold the hotplug lock.
5098  */
5099 static void cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5100 {
5101         runqueue_t *rq = cpu_rq(cpu);
5102         struct sched_domain *tmp;
5103
5104         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5105         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
5106                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5107                 if (!parent)
5108                         break;
5109                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent))
5110                         tmp->parent = parent->parent;
5111         }
5112
5113         if (sd && sd_degenerate(sd))
5114                 sd = sd->parent;
5115
5116         sched_domain_debug(sd, cpu);
5117
5118         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5119 }
5120
5121 /* cpus with isolated domains */
5122 static cpumask_t __devinitdata cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
5123
5124 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5125 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5126 {
5127         int ints[NR_CPUS], i;
5128
5129         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5130         cpus_clear(cpu_isolated_map);
5131         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
5132                 if (ints[i] < NR_CPUS)
5133                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
5134         return 1;
5135 }
5136
5137 __setup ("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5138
5139 /*
5140  * init_sched_build_groups takes an array of groups, the cpumask we wish
5141  * to span, and a pointer to a function which identifies what group a CPU
5142  * belongs to. The return value of group_fn must be a valid index into the
5143  * groups[] array, and must be >= 0 and < NR_CPUS (due to the fact that we
5144  * keep track of groups covered with a cpumask_t).
5145  *
5146  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
5147  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5148  * and ->cpu_power to 0.
5149  */
5150 static void init_sched_build_groups(struct sched_group groups[], cpumask_t span,
5151                                     int (*group_fn)(int cpu))
5152 {
5153         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5154         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
5155         int i;
5156
5157         for_each_cpu_mask(i, span) {
5158                 int group = group_fn(i);
5159                 struct sched_group *sg = &groups[group];
5160                 int j;
5161
5162                 if (cpu_isset(i, covered))
5163                         continue;
5164
5165                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
5166                 sg->cpu_power = 0;
5167
5168                 for_each_cpu_mask(j, span) {
5169                         if (group_fn(j) != group)
5170                                 continue;
5171
5172                         cpu_set(j, covered);
5173                         cpu_set(j, sg->cpumask);
5174                 }
5175                 if (!first)
5176                         first = sg;
5177                 if (last)
5178                         last->next = sg;
5179                 last = sg;
5180         }
5181         last->next = first;
5182 }
5183
5184 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
5185
5186 /*
5187  * Self-tuning task migration cost measurement between source and target CPUs.
5188  *
5189  * This is done by measuring the cost of manipulating buffers of varying
5190  * sizes. For a given buffer-size here are the steps that are taken:
5191  *
5192  * 1) the source CPU reads+dirties a shared buffer
5193  * 2) the target CPU reads+dirties the same shared buffer
5194  *
5195  * We measure how long they take, in the following 4 scenarios:
5196  *
5197  *  - source: CPU1, target: CPU2 | cost1
5198  *  - source: CPU2, target: CPU1 | cost2
5199  *  - source: CPU1, target: CPU1 | cost3
5200  *  - source: CPU2, target: CPU2 | cost4
5201  *
5202  * We then calculate the cost3+cost4-cost1-cost2 difference - this is
5203  * the cost of migration.
5204  *
5205  * We then start off from a small buffer-size and iterate up to larger
5206  * buffer sizes, in 5% steps - measuring each buffer-size separately, and
5207  * doing a maximum search for the cost. (The maximum cost for a migration
5208  * normally occurs when the working set size is around the effective cache
5209  * size.)
5210  */
5211 #define SEARCH_SCOPE            2
5212 #define MIN_CACHE_SIZE          (64*1024U)
5213 #define DEFAULT_CACHE_SIZE      (5*1024*1024U)
5214 #define ITERATIONS              1
5215 #define SIZE_THRESH             130
5216 #define COST_THRESH             130
5217
5218 /*
5219  * The migration cost is a function of 'domain distance'. Domain
5220  * distance is the number of steps a CPU has to iterate down its
5221  * domain tree to share a domain with the other CPU. The farther
5222  * two CPUs are from each other, the larger the distance gets.
5223  *
5224  * Note that we use the distance only to cache measurement results,
5225  * the distance value is not used numerically otherwise. When two
5226  * CPUs have the same distance it is assumed that the migration
5227  * cost is the same. (this is a simplification but quite practical)
5228  */
5229 #define MAX_DOMAIN_DISTANCE 32
5230
5231 static unsigned long long migration_cost[MAX_DOMAIN_DISTANCE] =
5232                 { [ 0 ... MAX_DOMAIN_DISTANCE-1 ] =
5233 /*
5234  * Architectures may override the migration cost and thus avoid
5235  * boot-time calibration. Unit is nanoseconds. Mostly useful for
5236  * virtualized hardware:
5237  */
5238 #ifdef CONFIG_DEFAULT_MIGRATION_COST
5239                         CONFIG_DEFAULT_MIGRATION_COST
5240 #else
5241                         -1LL
5242 #endif
5243 };
5244
5245 /*
5246  * Allow override of migration cost - in units of microseconds.
5247  * E.g. migration_cost=1000,2000,3000 will set up a level-1 cost
5248  * of 1 msec, level-2 cost of 2 msecs and level3 cost of 3 msecs:
5249  */
5250 static int __init migration_cost_setup(char *str)
5251 {
5252         int ints[MAX_DOMAIN_DISTANCE+1], i;
5253
5254         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5255
5256         printk("#ints: %d\n", ints[0]);
5257         for (i = 1; i <= ints[0]; i++) {
5258                 migration_cost[i-1] = (unsigned long long)ints[i]*1000;
5259                 printk("migration_cost[%d]: %Ld\n", i-1, migration_cost[i-1]);
5260         }
5261         return 1;
5262 }
5263
5264 __setup ("migration_cost=", migration_cost_setup);
5265
5266 /*
5267  * Global multiplier (divisor) for migration-cutoff values,
5268  * in percentiles. E.g. use a value of 150 to get 1.5 times
5269  * longer cache-hot cutoff times.
5270  *
5271  * (We scale it from 100 to 128 to long long handling easier.)
5272  */
5273
5274 #define MIGRATION_FACTOR_SCALE 128
5275
5276 static unsigned int migration_factor = MIGRATION_FACTOR_SCALE;
5277
5278 static int __init setup_migration_factor(char *str)
5279 {
5280         get_option(&str, &migration_factor);
5281         migration_factor = migration_factor * MIGRATION_FACTOR_SCALE / 100;
5282         return 1;
5283 }
5284
5285 __setup("migration_factor=", setup_migration_factor);
5286
5287 /*
5288  * Estimated distance of two CPUs, measured via the number of domains
5289  * we have to pass for the two CPUs to be in the same span:
5290  */
5291 static unsigned long domain_distance(int cpu1, int cpu2)
5292 {
5293         unsigned long distance = 0;
5294         struct sched_domain *sd;
5295
5296         for_each_domain(cpu1, sd) {
5297                 WARN_ON(!cpu_isset(cpu1, sd->span));
5298                 if (cpu_isset(cpu2, sd->span))
5299                         return distance;
5300                 distance++;
5301         }
5302         if (distance >= MAX_DOMAIN_DISTANCE) {
5303                 WARN_ON(1);
5304                 distance = MAX_DOMAIN_DISTANCE-1;
5305         }
5306
5307         return distance;
5308 }
5309
5310 static unsigned int migration_debug;
5311
5312 static int __init setup_migration_debug(char *str)
5313 {
5314         get_option(&str, &migration_debug);
5315         return 1;
5316 }
5317
5318 __setup("migration_debug=", setup_migration_debug);
5319
5320 /*
5321  * Maximum cache-size that the scheduler should try to measure.
5322  * Architectures with larger caches should tune this up during
5323  * bootup. Gets used in the domain-setup code (i.e. during SMP
5324  * bootup).
5325  */
5326 unsigned int max_cache_size;
5327
5328 static int __init setup_max_cache_size(char *str)
5329 {
5330         get_option(&str, &max_cache_size);
5331         return 1;
5332 }
5333
5334 __setup("max_cache_size=", setup_max_cache_size);
5335
5336 /*
5337  * Dirty a big buffer in a hard-to-predict (for the L2 cache) way. This
5338  * is the operation that is timed, so we try to generate unpredictable
5339  * cachemisses that still end up filling the L2 cache:
5340  */
5341 static void touch_cache(void *__cache, unsigned long __size)
5342 {
5343         unsigned long size = __size/sizeof(long), chunk1 = size/3,
5344                         chunk2 = 2*size/3;
5345         unsigned long *cache = __cache;
5346         int i;
5347
5348         for (i = 0; i < size/6; i += 8) {
5349                 switch (i % 6) {
5350                         case 0: cache[i]++;
5351                         case 1: cache[size-1-i]++;
5352                         case 2: cache[chunk1-i]++;
5353                         case 3: cache[chunk1+i]++;
5354                         case 4: cache[chunk2-i]++;
5355                         case 5: cache[chunk2+i]++;
5356                 }
5357         }
5358 }
5359
5360 /*
5361  * Measure the cache-cost of one task migration. Returns in units of nsec.
5362  */
5363 static unsigned long long measure_one(void *cache, unsigned long size,
5364                                       int source, int target)
5365 {
5366         cpumask_t mask, saved_mask;
5367         unsigned long long t0, t1, t2, t3, cost;
5368
5369         saved_mask = current->cpus_allowed;
5370
5371         /*
5372          * Flush source caches to RAM and invalidate them:
5373          */
5374         sched_cacheflush();
5375
5376         /*
5377          * Migrate to the source CPU:
5378          */
5379         mask = cpumask_of_cpu(source);
5380         set_cpus_allowed(current, mask);
5381         WARN_ON(smp_processor_id() != source);
5382
5383         /*
5384          * Dirty the working set:
5385          */
5386         t0 = sched_clock();
5387         touch_cache(cache, size);
5388         t1 = sched_clock();
5389
5390         /*
5391          * Migrate to the target CPU, dirty the L2 cache and access
5392          * the shared buffer. (which represents the working set
5393          * of a migrated task.)
5394          */
5395         mask = cpumask_of_cpu(target);
5396         set_cpus_allowed(current, mask);
5397         WARN_ON(smp_processor_id() != target);
5398
5399         t2 = sched_clock();
5400         touch_cache(cache, size);
5401         t3 = sched_clock();
5402
5403         cost = t1-t0 + t3-t2;
5404
5405         if (migration_debug >= 2)
5406                 printk("[%d->%d]: %8Ld %8Ld %8Ld => %10Ld.\n",
5407                         source, target, t1-t0, t1-t0, t3-t2, cost);
5408         /*
5409          * Flush target caches to RAM and invalidate them:
5410          */
5411         sched_cacheflush();
5412
5413         set_cpus_allowed(current, saved_mask);
5414
5415         return cost;
5416 }
5417
5418 /*
5419  * Measure a series of task migrations and return the average
5420  * result. Since this code runs early during bootup the system
5421  * is 'undisturbed' and the average latency makes sense.
5422  *
5423  * The algorithm in essence auto-detects the relevant cache-size,
5424  * so it will properly detect different cachesizes for different
5425  * cache-hierarchies, depending on how the CPUs are connected.
5426  *
5427  * Architectures can prime the upper limit of the search range via
5428  * max_cache_size, otherwise the search range defaults to 20MB...64K.
5429  */
5430 static unsigned long long
5431 measure_cost(int cpu1, int cpu2, void *cache, unsigned int size)
5432 {
5433         unsigned long long cost1, cost2;
5434         int i;
5435
5436         /*
5437          * Measure the migration cost of 'size' bytes, over an
5438          * average of 10 runs:
5439          *
5440          * (We perturb the cache size by a small (0..4k)
5441          *  value to compensate size/alignment related artifacts.
5442          *  We also subtract the cost of the operation done on
5443          *  the same CPU.)
5444          */
5445         cost1 = 0;
5446
5447         /*
5448          * dry run, to make sure we start off cache-cold on cpu1,
5449          * and to get any vmalloc pagefaults in advance:
5450          */
5451         measure_one(cache, size, cpu1, cpu2);
5452         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
5453                 cost1 += measure_one(cache, size - i*1024, cpu1, cpu2);
5454
5455         measure_one(cache, size, cpu2, cpu1);
5456         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
5457                 cost1 += measure_one(cache, size - i*1024, cpu2, cpu1);
5458
5459         /*
5460          * (We measure the non-migrating [cached] cost on both
5461          *  cpu1 and cpu2, to handle CPUs with different speeds)
5462          */
5463         cost2 = 0;
5464
5465         measure_one(cache, size, cpu1, cpu1);
5466         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
5467                 cost2 += measure_one(cache, size - i*1024, cpu1, cpu1);
5468
5469         measure_one(cache, size, cpu2, cpu2);
5470         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
5471                 cost2 += measure_one(cache, size - i*1024, cpu2, cpu2);
5472
5473         /*
5474          * Get the per-iteration migration cost:
5475          */
5476         do_div(cost1, 2*ITERATIONS);
5477         do_div(cost2, 2*ITERATIONS);
5478
5479         return cost1 - cost2;
5480 }
5481
5482 static unsigned long long measure_migration_cost(int cpu1, int cpu2)
5483 {
5484         unsigned long long max_cost = 0, fluct = 0, avg_fluct = 0;
5485         unsigned int max_size, size, size_found = 0;
5486         long long cost = 0, prev_cost;
5487         void *cache;
5488
5489         /*
5490          * Search from max_cache_size*5 down to 64K - the real relevant
5491          * cachesize has to lie somewhere inbetween.
5492          */
5493         if (max_cache_size) {
5494                 max_size = max(max_cache_size * SEARCH_SCOPE, MIN_CACHE_SIZE);
5495                 size = max(max_cache_size / SEARCH_SCOPE, MIN_CACHE_SIZE);
5496         } else {
5497                 /*
5498                  * Since we have no estimation about the relevant
5499                  * search range
5500                  */
5501                 max_size = DEFAULT_CACHE_SIZE * SEARCH_SCOPE;
5502                 size = MIN_CACHE_SIZE;
5503         }
5504
5505         if (!cpu_online(cpu1) || !cpu_online(cpu2)) {
5506                 printk("cpu %d and %d not both online!\n", cpu1, cpu2);
5507                 return 0;
5508         }
5509
5510         /*
5511          * Allocate the working set:
5512          */
5513         cache = vmalloc(max_size);
5514         if (!cache) {
5515                 printk("could not vmalloc %d bytes for cache!\n", 2*max_size);
5516                 return 1000000; // return 1 msec on very small boxen
5517         }
5518
5519         while (size <= max_size) {
5520                 prev_cost = cost;
5521                 cost = measure_cost(cpu1, cpu2, cache, size);
5522
5523                 /*
5524                  * Update the max:
5525                  */
5526                 if (cost > 0) {
5527                         if (max_cost < cost) {
5528                                 max_cost = cost;
5529                                 size_found = size;
5530                         }
5531                 }
5532                 /*
5533                  * Calculate average fluctuation, we use this to prevent
5534                  * noise from triggering an early break out of the loop:
5535                  */
5536                 fluct = abs(cost - prev_cost);
5537                 avg_fluct = (avg_fluct + fluct)/2;
5538
5539                 if (migration_debug)
5540                         printk("-> [%d][%d][%7d] %3ld.%ld [%3ld.%ld] (%ld): (%8Ld %8Ld)\n",
5541                                 cpu1, cpu2, size,
5542                                 (long)cost / 1000000,
5543                                 ((long)cost / 100000) % 10,
5544                                 (long)max_cost / 1000000,
5545                                 ((long)max_cost / 100000) % 10,
5546                                 domain_distance(cpu1, cpu2),
5547                                 cost, avg_fluct);
5548
5549                 /*
5550                  * If we iterated at least 20% past the previous maximum,
5551                  * and the cost has dropped by more than 20% already,
5552                  * (taking fluctuations into account) then we assume to
5553                  * have found the maximum and break out of the loop early:
5554                  */
5555                 if (size_found && (size*100 > size_found*SIZE_THRESH))
5556                         if (cost+avg_fluct <= 0 ||
5557                                 max_cost*100 > (cost+avg_fluct)*COST_THRESH) {
5558
5559                                 if (migration_debug)
5560                                         printk("-> found max.\n");
5561                                 break;
5562                         }
5563                 /*
5564                  * Increase the cachesize in 10% steps:
5565                  */
5566                 size = size * 10 / 9;
5567         }
5568
5569         if (migration_debug)
5570                 printk("[%d][%d] working set size found: %d, cost: %Ld\n",
5571                         cpu1, cpu2, size_found, max_cost);
5572
5573         vfree(cache);
5574
5575         /*
5576          * A task is considered 'cache cold' if at least 2 times
5577          * the worst-case cost of migration has passed.
5578          *
5579          * (this limit is only listened to if the load-balancing
5580          * situation is 'nice' - if there is a large imbalance we
5581          * ignore it for the sake of CPU utilization and
5582          * processing fairness.)
5583          */
5584         return 2 * max_cost * migration_factor / MIGRATION_FACTOR_SCALE;
5585 }
5586
5587 static void calibrate_migration_costs(const cpumask_t *cpu_map)
5588 {
5589         int cpu1 = -1, cpu2 = -1, cpu, orig_cpu = raw_smp_processor_id();
5590         unsigned long j0, j1, distance, max_distance = 0;
5591         struct sched_domain *sd;
5592
5593         j0 = jiffies;
5594
5595         /*
5596          * First pass - calculate the cacheflush times:
5597          */
5598         for_each_cpu_mask(cpu1, *cpu_map) {
5599                 for_each_cpu_mask(cpu2, *cpu_map) {
5600                         if (cpu1 == cpu2)
5601                                 continue;
5602                         distance = domain_distance(cpu1, cpu2);
5603                         max_distance = max(max_distance, distance);
5604                         /*
5605                          * No result cached yet?
5606                          */
5607                         if (migration_cost[distance] == -1LL)
5608                                 migration_cost[distance] =
5609                                         measure_migration_cost(cpu1, cpu2);
5610                 }
5611         }
5612         /*
5613          * Second pass - update the sched domain hierarchy with
5614          * the new cache-hot-time estimations:
5615          */
5616         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
5617                 distance = 0;
5618                 for_each_domain(cpu, sd) {
5619                         sd->cache_hot_time = migration_cost[distance];
5620                         distance++;
5621                 }
5622         }
5623         /*
5624          * Print the matrix:
5625          */
5626         if (migration_debug)
5627                 printk("migration: max_cache_size: %d, cpu: %d MHz:\n",
5628                         max_cache_size,
5629 #ifdef CONFIG_X86
5630                         cpu_khz/1000
5631 #else
5632                         -1
5633 #endif
5634                 );
5635         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
5636                 printk("migration_cost=");
5637                 for (distance = 0; distance <= max_distance; distance++) {
5638                         if (distance)
5639                                 printk(",");
5640                         printk("%ld", (long)migration_cost[distance] / 1000);
5641                 }
5642                 printk("\n");
5643         }
5644         j1 = jiffies;
5645         if (migration_debug)
5646                 printk("migration: %ld seconds\n", (j1-j0)/HZ);
5647
5648         /*
5649          * Move back to the original CPU. NUMA-Q gets confused
5650          * if we migrate to another quad during bootup.
5651          */
5652         if (raw_smp_processor_id() != orig_cpu) {
5653                 cpumask_t mask = cpumask_of_cpu(orig_cpu),
5654                         saved_mask = current->cpus_allowed;
5655
5656                 set_cpus_allowed(current, mask);
5657                 set_cpus_allowed(current, saved_mask);
5658         }
5659 }
5660
5661 #ifdef CONFIG_NUMA
5662
5663 /**
5664  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
5665  * @node: node whose sched_domain we're building
5666  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
5667  *
5668  * Find the next node to include in a given scheduling domain.  Simply
5669  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
5670  *
5671  * Should use nodemask_t.
5672  */
5673 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
5674 {
5675         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
5676
5677         min_val = INT_MAX;
5678
5679         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5680                 /* Start at @node */
5681                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
5682
5683                 if (!nr_cpus_node(n))
5684                         continue;
5685
5686                 /* Skip already used nodes */
5687                 if (test_bit(n, used_nodes))
5688                         continue;
5689
5690                 /* Simple min distance search */
5691                 val = node_distance(node, n);
5692
5693                 if (val < min_val) {
5694                         min_val = val;
5695                         best_node = n;
5696                 }
5697         }
5698
5699         set_bit(best_node, used_nodes);
5700         return best_node;
5701 }
5702
5703 /**
5704  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
5705  * @node: node whose cpumask we're constructing
5706  * @size: number of nodes to include in this span
5707  *
5708  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span.  It
5709  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
5710  * out optimally.
5711  */
5712 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
5713 {
5714         int i;
5715         cpumask_t span, nodemask;
5716         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5717
5718         cpus_clear(span);
5719         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5720
5721         nodemask = node_to_cpumask(node);
5722         cpus_or(span, span, nodemask);
5723         set_bit(node, used_nodes);
5724
5725         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
5726                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
5727                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
5728                 cpus_or(span, span, nodemask);
5729         }
5730
5731         return span;
5732 }
5733 #endif
5734
5735 /*
5736  * At the moment, CONFIG_SCHED_SMT is never defined, but leave it in so we
5737  * can switch it on easily if needed.
5738  */
5739 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5740 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
5741 static struct sched_group sched_group_cpus[NR_CPUS];
5742 static int cpu_to_cpu_group(int cpu)
5743 {
5744         return cpu;
5745 }
5746 #endif
5747
5748 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5749 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
5750 static struct sched_group *sched_group_core_bycpu[NR_CPUS];
5751 #endif
5752
5753 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5754 static int cpu_to_core_group(int cpu)
5755 {
5756         return first_cpu(cpu_sibling_map[cpu]);
5757 }
5758 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
5759 static int cpu_to_core_group(int cpu)
5760 {
5761         return cpu;
5762 }
5763 #endif
5764
5765 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
5766 static struct sched_group *sched_group_phys_bycpu[NR_CPUS];
5767 static int cpu_to_phys_group(int cpu)
5768 {
5769 #if defined(CONFIG_SCHED_MC)
5770         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
5771         return first_cpu(mask);
5772 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5773         return first_cpu(cpu_sibling_map[cpu]);
5774 #else
5775         return cpu;
5776 #endif
5777 }
5778
5779 #ifdef CONFIG_NUMA
5780 /*
5781  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
5782  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
5783  * gets dynamically allocated.
5784  */
5785 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
5786 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
5787
5788 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
5789 static struct sched_group *sched_group_allnodes_bycpu[NR_CPUS];
5790
5791 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu)
5792 {
5793         return cpu_to_node(cpu);
5794 }
5795 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
5796 {
5797         struct sched_group *sg = group_head;
5798         int j;
5799
5800         if (!sg)
5801                 return;
5802 next_sg:
5803         for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
5804                 struct sched_domain *sd;
5805
5806                 sd = &per_cpu(phys_domains, j);
5807                 if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
5808                         /*
5809                          * Only add "power" once for each
5810                          * physical package.
5811                          */
5812                         continue;
5813                 }
5814
5815                 sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
5816         }
5817         sg = sg->next;
5818         if (sg != group_head)
5819                 goto next_sg;
5820 }
5821 #endif
5822
5823 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
5824 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
5825 {
5826         int cpu;
5827 #ifdef CONFIG_NUMA
5828         int i;
5829
5830         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
5831                 struct sched_group *sched_group_allnodes
5832                         = sched_group_allnodes_bycpu[cpu];
5833                 struct sched_group **sched_group_nodes
5834                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
5835
5836                 if (sched_group_allnodes) {
5837                         kfree(sched_group_allnodes);
5838                         sched_group_allnodes_bycpu[cpu] = NULL;
5839                 }
5840
5841                 if (!sched_group_nodes)
5842                         continue;
5843
5844                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5845                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
5846                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
5847
5848                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5849                         if (cpus_empty(nodemask))
5850                                 continue;
5851
5852                         if (sg == NULL)
5853                                 continue;
5854                         sg = sg->next;
5855 next_sg:
5856                         oldsg = sg;
5857                         sg = sg->next;
5858                         kfree(oldsg);
5859                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
5860                                 goto next_sg;
5861                 }
5862                 kfree(sched_group_nodes);
5863                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
5864         }
5865 #endif
5866         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
5867                 if (sched_group_phys_bycpu[cpu]) {
5868                         kfree(sched_group_phys_bycpu[cpu]);
5869                         sched_group_phys_bycpu[cpu] = NULL;
5870                 }
5871 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5872                 if (sched_group_core_bycpu[cpu]) {
5873                         kfree(sched_group_core_bycpu[cpu]);
5874                         sched_group_core_bycpu[cpu] = NULL;
5875                 }
5876 #endif
5877         }
5878 }
5879
5880 /*
5881  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
5882  * to the individual cpus
5883  */
5884 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
5885 {
5886         int i;
5887         struct sched_group *sched_group_phys = NULL;
5888 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5889         struct sched_group *sched_group_core = NULL;
5890 #endif
5891 #ifdef CONFIG_NUMA
5892         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
5893         struct sched_group *sched_group_allnodes = NULL;
5894
5895         /*
5896          * Allocate the per-node list of sched groups
5897          */
5898         sched_group_nodes = kzalloc(sizeof(struct sched_group*)*MAX_NUMNODES,
5899                                            GFP_KERNEL);
5900         if (!sched_group_nodes) {
5901                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
5902                 return -ENOMEM;
5903         }
5904         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
5905 #endif
5906
5907         /*
5908          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
5909          */
5910         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
5911                 int group;
5912                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
5913                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
5914
5915                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5916
5917 #ifdef CONFIG_NUMA
5918                 if (cpus_weight(*cpu_map)
5919                                 > SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
5920                         if (!sched_group_allnodes) {
5921                                 sched_group_allnodes
5922                                         = kmalloc(sizeof(struct sched_group)
5923                                                         * MAX_NUMNODES,
5924                                                   GFP_KERNEL);
5925                                 if (!sched_group_allnodes) {
5926                                         printk(KERN_WARNING
5927                                         "Can not alloc allnodes sched group\n");
5928                                         goto error;
5929                                 }
5930                                 sched_group_allnodes_bycpu[i]
5931                                                 = sched_group_allnodes;
5932                         }
5933                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
5934                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
5935                         sd->span = *cpu_map;
5936                         group = cpu_to_allnodes_group(i);
5937                         sd->groups = &sched_group_allnodes[group];
5938                         p = sd;
5939                 } else
5940                         p = NULL;
5941
5942                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
5943                 *sd = SD_NODE_INIT;
5944                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
5945                 sd->parent = p;
5946                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
5947 #endif
5948
5949                 if (!sched_group_phys) {
5950                         sched_group_phys
5951                                 = kmalloc(sizeof(struct sched_group) * NR_CPUS,
5952                                           GFP_KERNEL);
5953                         if (!sched_group_phys) {
5954                                 printk (KERN_WARNING "Can not alloc phys sched"
5955                                                      "group\n");
5956                                 goto error;
5957                         }
5958                         sched_group_phys_bycpu[i] = sched_group_phys;
5959                 }
5960
5961                 p = sd;
5962                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
5963                 group = cpu_to_phys_group(i);
5964                 *sd = SD_CPU_INIT;
5965                 sd->span = nodemask;
5966                 sd->parent = p;
5967                 sd->groups = &sched_group_phys[group];
5968
5969 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5970                 if (!sched_group_core) {
5971                         sched_group_core
5972                                 = kmalloc(sizeof(struct sched_group) * NR_CPUS,
5973                                           GFP_KERNEL);
5974                         if (!sched_group_core) {
5975                                 printk (KERN_WARNING "Can not alloc core sched"
5976                                                      "group\n");
5977                                 goto error;
5978                         }
5979                         sched_group_core_bycpu[i] = sched_group_core;
5980                 }
5981
5982                 p = sd;
5983                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
5984                 group = cpu_to_core_group(i);
5985                 *sd = SD_MC_INIT;
5986                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
5987                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
5988                 sd->parent = p;
5989                 sd->groups = &sched_group_core[group];
5990 #endif
5991
5992 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5993                 p = sd;
5994                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
5995                 group = cpu_to_cpu_group(i);
5996                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
5997                 sd->span = cpu_sibling_map[i];
5998                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
5999                 sd->parent = p;
6000                 sd->groups = &sched_group_cpus[group];
6001 #endif
6002         }
6003
6004 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6005         /* Set up CPU (sibling) groups */
6006         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6007                 cpumask_t this_sibling_map = cpu_sibling_map[i];
6008                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6009                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6010                         continue;
6011
6012                 init_sched_build_groups(sched_group_cpus, this_sibling_map,
6013                                                 &cpu_to_cpu_group);
6014         }
6015 #endif
6016
6017 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6018         /* Set up multi-core groups */
6019         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6020                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6021                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6022                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6023                         continue;
6024                 init_sched_build_groups(sched_group_core, this_core_map,
6025                                         &cpu_to_core_group);
6026         }
6027 #endif
6028
6029
6030         /* Set up physical groups */
6031         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6032                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6033
6034                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6035                 if (cpus_empty(nodemask))
6036                         continue;
6037
6038                 init_sched_build_groups(sched_group_phys, nodemask,
6039                                                 &cpu_to_phys_group);
6040         }
6041
6042 #ifdef CONFIG_NUMA
6043         /* Set up node groups */
6044         if (sched_group_allnodes)
6045                 init_sched_build_groups(sched_group_allnodes, *cpu_map,
6046                                         &cpu_to_allnodes_group);
6047
6048         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6049                 /* Set up node groups */
6050                 struct sched_group *sg, *prev;
6051                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6052                 cpumask_t domainspan;
6053                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6054                 int j;
6055
6056                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6057                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6058                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6059                         continue;
6060                 }
6061
6062                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6063                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6064
6065                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6066                 if (!sg) {
6067                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6068                                 "node %d\n", i);
6069                         goto error;
6070                 }
6071                 sched_group_nodes[i] = sg;
6072                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6073                         struct sched_domain *sd;
6074                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6075                         sd->groups = sg;
6076                 }
6077                 sg->cpu_power = 0;
6078                 sg->cpumask = nodemask;
6079                 sg->next = sg;
6080                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6081                 prev = sg;
6082
6083                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6084                         cpumask_t tmp, notcovered;
6085                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6086
6087                         cpus_complement(notcovered, covered);
6088                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6089                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6090                         if (cpus_empty(tmp))
6091                                 break;
6092
6093                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6094                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6095                         if (cpus_empty(tmp))
6096                                 continue;
6097
6098                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6099                                           GFP_KERNEL, i);
6100                         if (!sg) {
6101                                 printk(KERN_WARNING
6102                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6103                                 goto error;
6104                         }
6105                         sg->cpu_power = 0;
6106                         sg->cpumask = tmp;
6107                         sg->next = prev->next;
6108                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6109                         prev->next = sg;
6110                         prev = sg;
6111                 }
6112         }
6113 #endif
6114
6115         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6116         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6117                 int power;
6118                 struct sched_domain *sd;
6119 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6120                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6121                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
6122                 sd->groups->cpu_power = power;
6123 #endif
6124 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6125                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6126                 power = SCHED_LOAD_SCALE + (cpus_weight(sd->groups->cpumask)-1)
6127                                             * SCHED_LOAD_SCALE / 10;
6128                 sd->groups->cpu_power = power;
6129
6130                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6131
6132                 /*
6133                  * This has to be < 2 * SCHED_LOAD_SCALE
6134                  * Lets keep it SCHED_LOAD_SCALE, so that
6135                  * while calculating NUMA group's cpu_power
6136                  * we can simply do
6137                  *  numa_group->cpu_power += phys_group->cpu_power;
6138                  *
6139                  * See "only add power once for each physical pkg"
6140                  * comment below
6141                  */
6142                 sd->groups->cpu_power = SCHED_LOAD_SCALE;
6143 #else
6144                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6145                 power = SCHED_LOAD_SCALE + SCHED_LOAD_SCALE *
6146                                 (cpus_weight(sd->groups->cpumask)-1) / 10;
6147                 sd->groups->cpu_power = power;
6148 #endif
6149         }
6150
6151 #ifdef CONFIG_NUMA
6152         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6153                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6154
6155         init_numa_sched_groups_power(sched_group_allnodes);
6156 #endif
6157
6158         /* Attach the domains */
6159         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6160                 struct sched_domain *sd;
6161 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6162                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6163 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6164                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6165 #else
6166                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6167 #endif
6168                 cpu_attach_domain(sd, i);
6169         }
6170         /*
6171          * Tune cache-hot values:
6172          */
6173         calibrate_migration_costs(cpu_map);
6174
6175         return 0;
6176
6177 error:
6178         free_sched_groups(cpu_map);
6179         return -ENOMEM;
6180 }
6181 /*
6182  * Set up scheduler domains and groups.  Callers must hold the hotplug lock.
6183  */
6184 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6185 {
6186         cpumask_t cpu_default_map;
6187         int err;
6188
6189         /*
6190          * Setup mask for cpus without special case scheduling requirements.
6191          * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6192          * exclude other special cases in the future.
6193          */
6194         cpus_andnot(cpu_default_map, *cpu_map, cpu_isolated_map);
6195
6196         err = build_sched_domains(&cpu_default_map);
6197
6198         return err;
6199 }
6200
6201 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6202 {
6203         free_sched_groups(cpu_map);
6204 }
6205
6206 /*
6207  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6208  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6209  */
6210 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6211 {
6212         int i;
6213
6214         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
6215                 cpu_attach_domain(NULL, i);
6216         synchronize_sched();
6217         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
6218 }
6219
6220 /*
6221  * Partition sched domains as specified by the cpumasks below.
6222  * This attaches all cpus from the cpumasks to the NULL domain,
6223  * waits for a RCU quiescent period, recalculates sched
6224  * domain information and then attaches them back to the
6225  * correct sched domains
6226  * Call with hotplug lock held
6227  */
6228 int partition_sched_domains(cpumask_t *partition1, cpumask_t *partition2)
6229 {
6230         cpumask_t change_map;
6231         int err = 0;
6232
6233         cpus_and(*partition1, *partition1, cpu_online_map);
6234         cpus_and(*partition2, *partition2, cpu_online_map);
6235         cpus_or(change_map, *partition1, *partition2);
6236
6237         /* Detach sched domains from all of the affected cpus */
6238         detach_destroy_domains(&change_map);
6239         if (!cpus_empty(*partition1))
6240                 err = build_sched_domains(partition1);
6241         if (!err && !cpus_empty(*partition2))
6242                 err = build_sched_domains(partition2);
6243
6244         return err;
6245 }
6246
6247 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6248 /*
6249  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy.  The domains
6250  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
6251  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
6252  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
6253  */
6254 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
6255                                 unsigned long action, void *hcpu)
6256 {
6257         switch (action) {
6258         case CPU_UP_PREPARE:
6259         case CPU_DOWN_PREPARE:
6260                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6261                 return NOTIFY_OK;
6262
6263         case CPU_UP_CANCELED:
6264         case CPU_DOWN_FAILED:
6265         case CPU_ONLINE:
6266         case CPU_DEAD:
6267                 /*
6268                  * Fall through and re-initialise the domains.
6269                  */
6270                 break;
6271         default:
6272                 return NOTIFY_DONE;
6273         }
6274
6275         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
6276         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6277
6278         return NOTIFY_OK;
6279 }
6280 #endif
6281
6282 void __init sched_init_smp(void)
6283 {
6284         lock_cpu_hotplug();
6285         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6286         unlock_cpu_hotplug();
6287         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
6288         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
6289 }
6290 #else
6291 void __init sched_init_smp(void)
6292 {
6293 }
6294 #endif /* CONFIG_SMP */
6295
6296 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6297 {
6298         /* Linker adds these: start and end of __sched functions */
6299         extern char __sched_text_start[], __sched_text_end[];
6300         return in_lock_functions(addr) ||
6301                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6302                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6303 }
6304
6305 void __init sched_init(void)
6306 {
6307         runqueue_t *rq;
6308         int i, j, k;
6309
6310         for_each_possible_cpu(i) {
6311                 prio_array_t *array;
6312
6313                 rq = cpu_rq(i);
6314                 spin_lock_init(&rq->lock);
6315                 rq->nr_running = 0;
6316                 rq->active = rq->arrays;
6317                 rq->expired = rq->arrays + 1;
6318                 rq->best_expired_prio = MAX_PRIO;
6319
6320 #ifdef CONFIG_SMP
6321                 rq->sd = NULL;
6322                 for (j = 1; j < 3; j++)
6323                         rq->cpu_load[j] = 0;
6324                 rq->active_balance = 0;
6325                 rq->push_cpu = 0;
6326                 rq->migration_thread = NULL;
6327                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
6328 #endif
6329                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6330
6331                 for (j = 0; j < 2; j++) {
6332                         array = rq->arrays + j;
6333                         for (k = 0; k < MAX_PRIO; k++) {
6334                                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + k);
6335                                 __clear_bit(k, array->bitmap);
6336                         }
6337                         // delimiter for bitsearch
6338                         __set_bit(MAX_PRIO, array->bitmap);
6339                 }
6340         }
6341
6342         set_load_weight(&init_task);
6343         /*
6344          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6345          */
6346         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6347         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6348
6349         /*
6350          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6351          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6352          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6353          * when this runqueue becomes "idle".
6354          */
6355         init_idle(current, smp_processor_id());
6356 }
6357
6358 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
6359 void __might_sleep(char *file, int line)
6360 {
6361 #if defined(in_atomic)
6362         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6363
6364         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
6365             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
6366                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6367                         return;
6368                 prev_jiffy = jiffies;
6369                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
6370                                 " context at %s:%d\n", file, line);
6371                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
6372                         in_atomic(), irqs_disabled());
6373                 dump_stack();
6374         }
6375 #endif
6376 }
6377 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6378 #endif
6379
6380 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6381 void normalize_rt_tasks(void)
6382 {
6383         struct task_struct *p;
6384         prio_array_t *array;
6385         unsigned long flags;
6386         runqueue_t *rq;
6387
6388         read_lock_irq(&tasklist_lock);
6389         for_each_process(p) {
6390                 if (!rt_task(p))
6391                         continue;
6392
6393                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6394
6395                 array = p->array;
6396                 if (array)
6397                         deactivate_task(p, task_rq(p));
6398                 __setscheduler(p, SCHED_NORMAL, 0);
6399                 if (array) {
6400                         __activate_task(p, task_rq(p));
6401                         resched_task(rq->curr);
6402                 }
6403
6404                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6405         }
6406         read_unlock_irq(&tasklist_lock);
6407 }
6408
6409 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6410
6411 #ifdef CONFIG_IA64
6412 /*
6413  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
6414  *
6415  * They can only be called when the whole system has been
6416  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6417  * activity can take place. Using them for anything else would
6418  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6419  * under any other configuration.
6420  */
6421
6422 /**
6423  * curr_task - return the current task for a given cpu.
6424  * @cpu: the processor in question.
6425  *
6426  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6427  */
6428 task_t *curr_task(int cpu)
6429 {
6430         return cpu_curr(cpu);
6431 }
6432
6433 /**
6434  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
6435  * @cpu: the processor in question.
6436  * @p: the task pointer to set.
6437  *
6438  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6439  * are serviced on a separate stack.  It allows the architecture to switch the
6440  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner.  This function
6441  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6442  * and caller must save the original value of the current task (see
6443  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6444  * re-starting the system.
6445  *
6446  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6447  */
6448 void set_curr_task(int cpu, task_t *p)
6449 {
6450         cpu_curr(cpu) = p;
6451 }
6452
6453 #endif