Convert cpu_sibling_map to be a per cpu variable
[linux-3.10.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  */
26
27 #include <linux/mm.h>
28 #include <linux/module.h>
29 #include <linux/nmi.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/uaccess.h>
32 #include <linux/highmem.h>
33 #include <linux/smp_lock.h>
34 #include <asm/mmu_context.h>
35 #include <linux/interrupt.h>
36 #include <linux/capability.h>
37 #include <linux/completion.h>
38 #include <linux/kernel_stat.h>
39 #include <linux/debug_locks.h>
40 #include <linux/security.h>
41 #include <linux/notifier.h>
42 #include <linux/profile.h>
43 #include <linux/freezer.h>
44 #include <linux/vmalloc.h>
45 #include <linux/blkdev.h>
46 #include <linux/delay.h>
47 #include <linux/smp.h>
48 #include <linux/threads.h>
49 #include <linux/timer.h>
50 #include <linux/rcupdate.h>
51 #include <linux/cpu.h>
52 #include <linux/cpuset.h>
53 #include <linux/percpu.h>
54 #include <linux/kthread.h>
55 #include <linux/seq_file.h>
56 #include <linux/sysctl.h>
57 #include <linux/syscalls.h>
58 #include <linux/times.h>
59 #include <linux/tsacct_kern.h>
60 #include <linux/kprobes.h>
61 #include <linux/delayacct.h>
62 #include <linux/reciprocal_div.h>
63 #include <linux/unistd.h>
64 #include <linux/pagemap.h>
65
66 #include <asm/tlb.h>
67
68 /*
69  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
70  * This is default implementation.
71  * Architectures and sub-architectures can override this.
72  */
73 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
74 {
75         return (unsigned long long)jiffies * (1000000000 / HZ);
76 }
77
78 /*
79  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
80  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
81  * and back.
82  */
83 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
84 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
85 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
86
87 /*
88  * 'User priority' is the nice value converted to something we
89  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
90  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
91  */
92 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
93 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
94 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
95
96 /*
97  * Some helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
98  */
99 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (1000000000 / HZ))
100 #define JIFFIES_TO_NS(TIME)     ((TIME) * (1000000000 / HZ))
101
102 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
103 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
104
105 /*
106  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
107  *
108  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
109  * Timeslices get refilled after they expire.
110  */
111 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
112
113 #ifdef CONFIG_SMP
114 /*
115  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
116  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
117  */
118 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
119 {
120         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
121 }
122
123 /*
124  * Each time a sched group cpu_power is changed,
125  * we must compute its reciprocal value
126  */
127 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
128 {
129         sg->__cpu_power += val;
130         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
131 }
132 #endif
133
134 static inline int rt_policy(int policy)
135 {
136         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
137                 return 1;
138         return 0;
139 }
140
141 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
142 {
143         return rt_policy(p->policy);
144 }
145
146 /*
147  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
148  */
149 struct rt_prio_array {
150         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
151         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
152 };
153
154 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
155
156 struct cfs_rq;
157
158 /* task group related information */
159 struct task_group {
160         /* schedulable entities of this group on each cpu */
161         struct sched_entity **se;
162         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
163         struct cfs_rq **cfs_rq;
164         unsigned long shares;
165         /* spinlock to serialize modification to shares */
166         spinlock_t lock;
167 };
168
169 /* Default task group's sched entity on each cpu */
170 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
171 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
172 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
173
174 static struct sched_entity *init_sched_entity_p[NR_CPUS];
175 static struct cfs_rq *init_cfs_rq_p[NR_CPUS];
176
177 /* Default task group.
178  *      Every task in system belong to this group at bootup.
179  */
180 struct task_group init_task_group = {
181         .se     = init_sched_entity_p,
182         .cfs_rq = init_cfs_rq_p,
183 };
184
185 #ifdef CONFIG_FAIR_USER_SCHED
186 # define INIT_TASK_GRP_LOAD     2*NICE_0_LOAD
187 #else
188 # define INIT_TASK_GRP_LOAD     NICE_0_LOAD
189 #endif
190
191 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GRP_LOAD;
192
193 /* return group to which a task belongs */
194 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
195 {
196         struct task_group *tg;
197
198 #ifdef CONFIG_FAIR_USER_SCHED
199         tg = p->user->tg;
200 #else
201         tg  = &init_task_group;
202 #endif
203
204         return tg;
205 }
206
207 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
208 static inline void set_task_cfs_rq(struct task_struct *p)
209 {
210         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[task_cpu(p)];
211         p->se.parent = task_group(p)->se[task_cpu(p)];
212 }
213
214 #else
215
216 static inline void set_task_cfs_rq(struct task_struct *p) { }
217
218 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
219
220 /* CFS-related fields in a runqueue */
221 struct cfs_rq {
222         struct load_weight load;
223         unsigned long nr_running;
224
225         u64 exec_clock;
226         u64 min_vruntime;
227
228         struct rb_root tasks_timeline;
229         struct rb_node *rb_leftmost;
230         struct rb_node *rb_load_balance_curr;
231         /* 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
232          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
233          */
234         struct sched_entity *curr;
235
236         unsigned long nr_spread_over;
237
238 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
239         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
240
241         /* leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
242          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
243          * (like users, containers etc.)
244          *
245          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
246          * list is used during load balance.
247          */
248         struct list_head leaf_cfs_rq_list; /* Better name : task_cfs_rq_list? */
249         struct task_group *tg;    /* group that "owns" this runqueue */
250         struct rcu_head rcu;
251 #endif
252 };
253
254 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
255 struct rt_rq {
256         struct rt_prio_array active;
257         int rt_load_balance_idx;
258         struct list_head *rt_load_balance_head, *rt_load_balance_curr;
259 };
260
261 /*
262  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
263  *
264  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
265  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
266  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
267  */
268 struct rq {
269         spinlock_t lock;        /* runqueue lock */
270
271         /*
272          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
273          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
274          */
275         unsigned long nr_running;
276         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
277         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
278         unsigned char idle_at_tick;
279 #ifdef CONFIG_NO_HZ
280         unsigned char in_nohz_recently;
281 #endif
282         struct load_weight load;        /* capture load from *all* tasks on this cpu */
283         unsigned long nr_load_updates;
284         u64 nr_switches;
285
286         struct cfs_rq cfs;
287 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
288         struct list_head leaf_cfs_rq_list; /* list of leaf cfs_rq on this cpu */
289 #endif
290         struct rt_rq  rt;
291
292         /*
293          * This is part of a global counter where only the total sum
294          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
295          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
296          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
297          */
298         unsigned long nr_uninterruptible;
299
300         struct task_struct *curr, *idle;
301         unsigned long next_balance;
302         struct mm_struct *prev_mm;
303
304         u64 clock, prev_clock_raw;
305         s64 clock_max_delta;
306
307         unsigned int clock_warps, clock_overflows;
308         u64 idle_clock;
309         unsigned int clock_deep_idle_events;
310         u64 tick_timestamp;
311
312         atomic_t nr_iowait;
313
314 #ifdef CONFIG_SMP
315         struct sched_domain *sd;
316
317         /* For active balancing */
318         int active_balance;
319         int push_cpu;
320         int cpu;                /* cpu of this runqueue */
321
322         struct task_struct *migration_thread;
323         struct list_head migration_queue;
324 #endif
325
326 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
327         /* latency stats */
328         struct sched_info rq_sched_info;
329
330         /* sys_sched_yield() stats */
331         unsigned long yld_exp_empty;
332         unsigned long yld_act_empty;
333         unsigned long yld_both_empty;
334         unsigned long yld_count;
335
336         /* schedule() stats */
337         unsigned long sched_switch;
338         unsigned long sched_count;
339         unsigned long sched_goidle;
340
341         /* try_to_wake_up() stats */
342         unsigned long ttwu_count;
343         unsigned long ttwu_local;
344
345         /* BKL stats */
346         unsigned long bkl_count;
347 #endif
348         struct lock_class_key rq_lock_key;
349 };
350
351 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
352 static DEFINE_MUTEX(sched_hotcpu_mutex);
353
354 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
355 {
356         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
357 }
358
359 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
360 {
361 #ifdef CONFIG_SMP
362         return rq->cpu;
363 #else
364         return 0;
365 #endif
366 }
367
368 /*
369  * Update the per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give
370  * us, but without assuming monotonicity, etc.:
371  */
372 static void __update_rq_clock(struct rq *rq)
373 {
374         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
375         u64 now = sched_clock();
376         s64 delta = now - prev_raw;
377         u64 clock = rq->clock;
378
379 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
380         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
381 #endif
382         /*
383          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
384          */
385         if (unlikely(delta < 0)) {
386                 clock++;
387                 rq->clock_warps++;
388         } else {
389                 /*
390                  * Catch too large forward jumps too:
391                  */
392                 if (unlikely(clock + delta > rq->tick_timestamp + TICK_NSEC)) {
393                         if (clock < rq->tick_timestamp + TICK_NSEC)
394                                 clock = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
395                         else
396                                 clock++;
397                         rq->clock_overflows++;
398                 } else {
399                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
400                                 rq->clock_max_delta = delta;
401                         clock += delta;
402                 }
403         }
404
405         rq->prev_clock_raw = now;
406         rq->clock = clock;
407 }
408
409 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
410 {
411         if (likely(smp_processor_id() == cpu_of(rq)))
412                 __update_rq_clock(rq);
413 }
414
415 /*
416  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
417  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
418  *
419  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
420  * preempt-disabled sections.
421  */
422 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
423         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
424
425 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
426 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
427 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
428 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
429
430 /*
431  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
432  */
433 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
434 # define const_debug __read_mostly
435 #else
436 # define const_debug static const
437 #endif
438
439 /*
440  * Debugging: various feature bits
441  */
442 enum {
443         SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    = 1,
444         SCHED_FEAT_START_DEBIT          = 2,
445         SCHED_FEAT_TREE_AVG             = 4,
446         SCHED_FEAT_APPROX_AVG           = 8,
447         SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       = 16,
448         SCHED_FEAT_PREEMPT_RESTRICT     = 32,
449 };
450
451 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
452                 SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    *1 |
453                 SCHED_FEAT_START_DEBIT          *1 |
454                 SCHED_FEAT_TREE_AVG             *0 |
455                 SCHED_FEAT_APPROX_AVG           *0 |
456                 SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       *1 |
457                 SCHED_FEAT_PREEMPT_RESTRICT     *1;
458
459 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_##x)
460
461 /*
462  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
463  * clock constructed from sched_clock():
464  */
465 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
466 {
467         unsigned long long now;
468         unsigned long flags;
469         struct rq *rq;
470
471         local_irq_save(flags);
472         rq = cpu_rq(cpu);
473         update_rq_clock(rq);
474         now = rq->clock;
475         local_irq_restore(flags);
476
477         return now;
478 }
479 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_clock);
480
481 #ifndef prepare_arch_switch
482 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
483 #endif
484 #ifndef finish_arch_switch
485 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
486 #endif
487
488 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
489 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
490 {
491         return rq->curr == p;
492 }
493
494 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
495 {
496 }
497
498 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
499 {
500 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
501         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
502         rq->lock.owner = current;
503 #endif
504         /*
505          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
506          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
507          * prev into current:
508          */
509         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
510
511         spin_unlock_irq(&rq->lock);
512 }
513
514 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
515 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
516 {
517 #ifdef CONFIG_SMP
518         return p->oncpu;
519 #else
520         return rq->curr == p;
521 #endif
522 }
523
524 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
525 {
526 #ifdef CONFIG_SMP
527         /*
528          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
529          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
530          * here.
531          */
532         next->oncpu = 1;
533 #endif
534 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
535         spin_unlock_irq(&rq->lock);
536 #else
537         spin_unlock(&rq->lock);
538 #endif
539 }
540
541 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
542 {
543 #ifdef CONFIG_SMP
544         /*
545          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
546          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
547          * finished.
548          */
549         smp_wmb();
550         prev->oncpu = 0;
551 #endif
552 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
553         local_irq_enable();
554 #endif
555 }
556 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
557
558 /*
559  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
560  * Must be called interrupts disabled.
561  */
562 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
563         __acquires(rq->lock)
564 {
565         for (;;) {
566                 struct rq *rq = task_rq(p);
567                 spin_lock(&rq->lock);
568                 if (likely(rq == task_rq(p)))
569                         return rq;
570                 spin_unlock(&rq->lock);
571         }
572 }
573
574 /*
575  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
576  * interrupts.  Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
577  * explicitly disabling preemption.
578  */
579 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
580         __acquires(rq->lock)
581 {
582         struct rq *rq;
583
584         for (;;) {
585                 local_irq_save(*flags);
586                 rq = task_rq(p);
587                 spin_lock(&rq->lock);
588                 if (likely(rq == task_rq(p)))
589                         return rq;
590                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
591         }
592 }
593
594 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
595         __releases(rq->lock)
596 {
597         spin_unlock(&rq->lock);
598 }
599
600 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
601         __releases(rq->lock)
602 {
603         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
604 }
605
606 /*
607  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
608  */
609 static struct rq *this_rq_lock(void)
610         __acquires(rq->lock)
611 {
612         struct rq *rq;
613
614         local_irq_disable();
615         rq = this_rq();
616         spin_lock(&rq->lock);
617
618         return rq;
619 }
620
621 /*
622  * We are going deep-idle (irqs are disabled):
623  */
624 void sched_clock_idle_sleep_event(void)
625 {
626         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
627
628         spin_lock(&rq->lock);
629         __update_rq_clock(rq);
630         spin_unlock(&rq->lock);
631         rq->clock_deep_idle_events++;
632 }
633 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_sleep_event);
634
635 /*
636  * We just idled delta nanoseconds (called with irqs disabled):
637  */
638 void sched_clock_idle_wakeup_event(u64 delta_ns)
639 {
640         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
641         u64 now = sched_clock();
642
643         rq->idle_clock += delta_ns;
644         /*
645          * Override the previous timestamp and ignore all
646          * sched_clock() deltas that occured while we idled,
647          * and use the PM-provided delta_ns to advance the
648          * rq clock:
649          */
650         spin_lock(&rq->lock);
651         rq->prev_clock_raw = now;
652         rq->clock += delta_ns;
653         spin_unlock(&rq->lock);
654 }
655 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_wakeup_event);
656
657 /*
658  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
659  *
660  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
661  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
662  * the target CPU.
663  */
664 #ifdef CONFIG_SMP
665
666 #ifndef tsk_is_polling
667 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
668 #endif
669
670 static void resched_task(struct task_struct *p)
671 {
672         int cpu;
673
674         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
675
676         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
677                 return;
678
679         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
680
681         cpu = task_cpu(p);
682         if (cpu == smp_processor_id())
683                 return;
684
685         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
686         smp_mb();
687         if (!tsk_is_polling(p))
688                 smp_send_reschedule(cpu);
689 }
690
691 static void resched_cpu(int cpu)
692 {
693         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
694         unsigned long flags;
695
696         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
697                 return;
698         resched_task(cpu_curr(cpu));
699         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
700 }
701 #else
702 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
703 {
704         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
705         set_tsk_need_resched(p);
706 }
707 #endif
708
709 #if BITS_PER_LONG == 32
710 # define WMULT_CONST    (~0UL)
711 #else
712 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
713 #endif
714
715 #define WMULT_SHIFT     32
716
717 /*
718  * Shift right and round:
719  */
720 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
721
722 static unsigned long
723 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
724                 struct load_weight *lw)
725 {
726         u64 tmp;
727
728         if (unlikely(!lw->inv_weight))
729                 lw->inv_weight = (WMULT_CONST - lw->weight/2) / lw->weight + 1;
730
731         tmp = (u64)delta_exec * weight;
732         /*
733          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
734          */
735         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
736                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
737                         WMULT_SHIFT/2);
738         else
739                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
740
741         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
742 }
743
744 static inline unsigned long
745 calc_delta_fair(unsigned long delta_exec, struct load_weight *lw)
746 {
747         return calc_delta_mine(delta_exec, NICE_0_LOAD, lw);
748 }
749
750 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
751 {
752         lw->weight += inc;
753 }
754
755 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
756 {
757         lw->weight -= dec;
758 }
759
760 /*
761  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
762  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
763  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
764  * scheduling class and "nice" value.  For SCHED_NORMAL tasks this is just a
765  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
766  * slice expiry etc.
767  */
768
769 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
770 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
771
772 /*
773  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
774  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
775  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
776  * that remained on nice 0.
777  *
778  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
779  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
780  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
781  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
782  * the relative distance between them is ~25%.)
783  */
784 static const int prio_to_weight[40] = {
785  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
786  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
787  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
788  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
789  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
790  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
791  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
792  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
793 };
794
795 /*
796  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
797  *
798  * In cases where the weight does not change often, we can use the
799  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
800  * into multiplications:
801  */
802 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
803  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
804  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
805  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
806  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
807  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
808  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
809  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
810  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
811 };
812
813 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
814
815 /*
816  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
817  * scheduling classes, without having to expose their internal data
818  * structures to the load-balancing proper:
819  */
820 struct rq_iterator {
821         void *arg;
822         struct task_struct *(*start)(void *);
823         struct task_struct *(*next)(void *);
824 };
825
826 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
827                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
828                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
829                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
830                       int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
831
832 #include "sched_stats.h"
833 #include "sched_idletask.c"
834 #include "sched_fair.c"
835 #include "sched_rt.c"
836 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
837 # include "sched_debug.c"
838 #endif
839
840 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
841
842 /*
843  * Update delta_exec, delta_fair fields for rq.
844  *
845  * delta_fair clock advances at a rate inversely proportional to
846  * total load (rq->load.weight) on the runqueue, while
847  * delta_exec advances at the same rate as wall-clock (provided
848  * cpu is not idle).
849  *
850  * delta_exec / delta_fair is a measure of the (smoothened) load on this
851  * runqueue over any given interval. This (smoothened) load is used
852  * during load balance.
853  *
854  * This function is called /before/ updating rq->load
855  * and when switching tasks.
856  */
857 static inline void inc_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
858 {
859         update_load_add(&rq->load, p->se.load.weight);
860 }
861
862 static inline void dec_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
863 {
864         update_load_sub(&rq->load, p->se.load.weight);
865 }
866
867 static void inc_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
868 {
869         rq->nr_running++;
870         inc_load(rq, p);
871 }
872
873 static void dec_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
874 {
875         rq->nr_running--;
876         dec_load(rq, p);
877 }
878
879 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
880 {
881         if (task_has_rt_policy(p)) {
882                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
883                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
884                 return;
885         }
886
887         /*
888          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
889          */
890         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
891                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
892                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
893                 return;
894         }
895
896         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
897         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
898 }
899
900 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
901 {
902         sched_info_queued(p);
903         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
904         p->se.on_rq = 1;
905 }
906
907 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
908 {
909         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
910         p->se.on_rq = 0;
911 }
912
913 /*
914  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
915  */
916 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
917 {
918         return p->static_prio;
919 }
920
921 /*
922  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
923  * without taking RT-inheritance into account. Might be
924  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
925  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
926  * estimator recalculates.
927  */
928 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
929 {
930         int prio;
931
932         if (task_has_rt_policy(p))
933                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
934         else
935                 prio = __normal_prio(p);
936         return prio;
937 }
938
939 /*
940  * Calculate the current priority, i.e. the priority
941  * taken into account by the scheduler. This value might
942  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
943  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
944  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
945  */
946 static int effective_prio(struct task_struct *p)
947 {
948         p->normal_prio = normal_prio(p);
949         /*
950          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
951          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
952          * to the normal priority:
953          */
954         if (!rt_prio(p->prio))
955                 return p->normal_prio;
956         return p->prio;
957 }
958
959 /*
960  * activate_task - move a task to the runqueue.
961  */
962 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
963 {
964         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
965                 rq->nr_uninterruptible--;
966
967         enqueue_task(rq, p, wakeup);
968         inc_nr_running(p, rq);
969 }
970
971 /*
972  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
973  */
974 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
975 {
976         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
977                 rq->nr_uninterruptible++;
978
979         dequeue_task(rq, p, sleep);
980         dec_nr_running(p, rq);
981 }
982
983 /**
984  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
985  * @p: the task in question.
986  */
987 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
988 {
989         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
990 }
991
992 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
993 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
994 {
995         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
996 }
997
998 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
999 {
1000 #ifdef CONFIG_SMP
1001         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1002 #endif
1003         set_task_cfs_rq(p);
1004 }
1005
1006 #ifdef CONFIG_SMP
1007
1008 /*
1009  * Is this task likely cache-hot:
1010  */
1011 static inline int
1012 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1013 {
1014         s64 delta;
1015
1016         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1017                 return 0;
1018
1019         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1020                 return 1;
1021         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1022                 return 0;
1023
1024         delta = now - p->se.exec_start;
1025
1026         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1027 }
1028
1029
1030 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1031 {
1032         int old_cpu = task_cpu(p);
1033         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1034         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1035                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1036         u64 clock_offset;
1037
1038         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1039
1040 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1041         if (p->se.wait_start)
1042                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1043         if (p->se.sleep_start)
1044                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1045         if (p->se.block_start)
1046                 p->se.block_start -= clock_offset;
1047         if (old_cpu != new_cpu) {
1048                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1049                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1050                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1051         }
1052 #endif
1053         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1054                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1055
1056         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1057 }
1058
1059 struct migration_req {
1060         struct list_head list;
1061
1062         struct task_struct *task;
1063         int dest_cpu;
1064
1065         struct completion done;
1066 };
1067
1068 /*
1069  * The task's runqueue lock must be held.
1070  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1071  */
1072 static int
1073 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1074 {
1075         struct rq *rq = task_rq(p);
1076
1077         /*
1078          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1079          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1080          */
1081         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1082                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1083                 return 0;
1084         }
1085
1086         init_completion(&req->done);
1087         req->task = p;
1088         req->dest_cpu = dest_cpu;
1089         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1090
1091         return 1;
1092 }
1093
1094 /*
1095  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1096  *
1097  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1098  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1099  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1100  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1101  * waiting to become inactive.
1102  */
1103 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1104 {
1105         unsigned long flags;
1106         int running, on_rq;
1107         struct rq *rq;
1108
1109         for (;;) {
1110                 /*
1111                  * We do the initial early heuristics without holding
1112                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1113                  * the runqueue lock when things look like they will
1114                  * work out!
1115                  */
1116                 rq = task_rq(p);
1117
1118                 /*
1119                  * If the task is actively running on another CPU
1120                  * still, just relax and busy-wait without holding
1121                  * any locks.
1122                  *
1123                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1124                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1125                  * But we don't care, since "task_running()" will
1126                  * return false if the runqueue has changed and p
1127                  * is actually now running somewhere else!
1128                  */
1129                 while (task_running(rq, p))
1130                         cpu_relax();
1131
1132                 /*
1133                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1134                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1135                  * just go back and repeat.
1136                  */
1137                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1138                 running = task_running(rq, p);
1139                 on_rq = p->se.on_rq;
1140                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1141
1142                 /*
1143                  * Was it really running after all now that we
1144                  * checked with the proper locks actually held?
1145                  *
1146                  * Oops. Go back and try again..
1147                  */
1148                 if (unlikely(running)) {
1149                         cpu_relax();
1150                         continue;
1151                 }
1152
1153                 /*
1154                  * It's not enough that it's not actively running,
1155                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1156                  * preempted!
1157                  *
1158                  * So if it wa still runnable (but just not actively
1159                  * running right now), it's preempted, and we should
1160                  * yield - it could be a while.
1161                  */
1162                 if (unlikely(on_rq)) {
1163                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1164                         continue;
1165                 }
1166
1167                 /*
1168                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1169                  * runnable, which means that it will never become
1170                  * running in the future either. We're all done!
1171                  */
1172                 break;
1173         }
1174 }
1175
1176 /***
1177  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1178  * @p: the to-be-kicked thread
1179  *
1180  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1181  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1182  *
1183  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1184  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1185  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1186  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1187  * achieved as well.
1188  */
1189 void kick_process(struct task_struct *p)
1190 {
1191         int cpu;
1192
1193         preempt_disable();
1194         cpu = task_cpu(p);
1195         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1196                 smp_send_reschedule(cpu);
1197         preempt_enable();
1198 }
1199
1200 /*
1201  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1202  * according to the scheduling class and "nice" value.
1203  *
1204  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1205  * balance conservatively.
1206  */
1207 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1208 {
1209         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1210         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1211
1212         if (type == 0)
1213                 return total;
1214
1215         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1216 }
1217
1218 /*
1219  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1220  * according to the scheduling class and "nice" value.
1221  */
1222 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1223 {
1224         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1225         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1226
1227         if (type == 0)
1228                 return total;
1229
1230         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1231 }
1232
1233 /*
1234  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1235  */
1236 static inline unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1237 {
1238         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1239         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1240         unsigned long n = rq->nr_running;
1241
1242         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1243 }
1244
1245 /*
1246  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1247  * domain.
1248  */
1249 static struct sched_group *
1250 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1251 {
1252         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1253         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1254         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1255         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1256
1257         do {
1258                 unsigned long load, avg_load;
1259                 int local_group;
1260                 int i;
1261
1262                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1263                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1264                         continue;
1265
1266                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1267
1268                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1269                 avg_load = 0;
1270
1271                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1272                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1273                         if (local_group)
1274                                 load = source_load(i, load_idx);
1275                         else
1276                                 load = target_load(i, load_idx);
1277
1278                         avg_load += load;
1279                 }
1280
1281                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1282                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1283                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1284
1285                 if (local_group) {
1286                         this_load = avg_load;
1287                         this = group;
1288                 } else if (avg_load < min_load) {
1289                         min_load = avg_load;
1290                         idlest = group;
1291                 }
1292         } while (group = group->next, group != sd->groups);
1293
1294         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1295                 return NULL;
1296         return idlest;
1297 }
1298
1299 /*
1300  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1301  */
1302 static int
1303 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1304 {
1305         cpumask_t tmp;
1306         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1307         int idlest = -1;
1308         int i;
1309
1310         /* Traverse only the allowed CPUs */
1311         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1312
1313         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1314                 load = weighted_cpuload(i);
1315
1316                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1317                         min_load = load;
1318                         idlest = i;
1319                 }
1320         }
1321
1322         return idlest;
1323 }
1324
1325 /*
1326  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1327  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1328  * SD_BALANCE_EXEC.
1329  *
1330  * Balance, ie. select the least loaded group.
1331  *
1332  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1333  *
1334  * preempt must be disabled.
1335  */
1336 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1337 {
1338         struct task_struct *t = current;
1339         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1340
1341         for_each_domain(cpu, tmp) {
1342                 /*
1343                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1344                  */
1345                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1346                         break;
1347                 if (tmp->flags & flag)
1348                         sd = tmp;
1349         }
1350
1351         while (sd) {
1352                 cpumask_t span;
1353                 struct sched_group *group;
1354                 int new_cpu, weight;
1355
1356                 if (!(sd->flags & flag)) {
1357                         sd = sd->child;
1358                         continue;
1359                 }
1360
1361                 span = sd->span;
1362                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1363                 if (!group) {
1364                         sd = sd->child;
1365                         continue;
1366                 }
1367
1368                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1369                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1370                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1371                         sd = sd->child;
1372                         continue;
1373                 }
1374
1375                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1376                 cpu = new_cpu;
1377                 sd = NULL;
1378                 weight = cpus_weight(span);
1379                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1380                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1381                                 break;
1382                         if (tmp->flags & flag)
1383                                 sd = tmp;
1384                 }
1385                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1386         }
1387
1388         return cpu;
1389 }
1390
1391 #endif /* CONFIG_SMP */
1392
1393 /*
1394  * wake_idle() will wake a task on an idle cpu if task->cpu is
1395  * not idle and an idle cpu is available.  The span of cpus to
1396  * search starts with cpus closest then further out as needed,
1397  * so we always favor a closer, idle cpu.
1398  *
1399  * Returns the CPU we should wake onto.
1400  */
1401 #if defined(ARCH_HAS_SCHED_WAKE_IDLE)
1402 static int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1403 {
1404         cpumask_t tmp;
1405         struct sched_domain *sd;
1406         int i;
1407
1408         /*
1409          * If it is idle, then it is the best cpu to run this task.
1410          *
1411          * This cpu is also the best, if it has more than one task already.
1412          * Siblings must be also busy(in most cases) as they didn't already
1413          * pickup the extra load from this cpu and hence we need not check
1414          * sibling runqueue info. This will avoid the checks and cache miss
1415          * penalities associated with that.
1416          */
1417         if (idle_cpu(cpu) || cpu_rq(cpu)->nr_running > 1)
1418                 return cpu;
1419
1420         for_each_domain(cpu, sd) {
1421                 if (sd->flags & SD_WAKE_IDLE) {
1422                         cpus_and(tmp, sd->span, p->cpus_allowed);
1423                         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1424                                 if (idle_cpu(i)) {
1425                                         if (i != task_cpu(p)) {
1426                                                 schedstat_inc(p,
1427                                                         se.nr_wakeups_idle);
1428                                         }
1429                                         return i;
1430                                 }
1431                         }
1432                 } else {
1433                         break;
1434                 }
1435         }
1436         return cpu;
1437 }
1438 #else
1439 static inline int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1440 {
1441         return cpu;
1442 }
1443 #endif
1444
1445 /***
1446  * try_to_wake_up - wake up a thread
1447  * @p: the to-be-woken-up thread
1448  * @state: the mask of task states that can be woken
1449  * @sync: do a synchronous wakeup?
1450  *
1451  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1452  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1453  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1454  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1455  * runnable without the overhead of this.
1456  *
1457  * returns failure only if the task is already active.
1458  */
1459 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1460 {
1461         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
1462         unsigned long flags;
1463         long old_state;
1464         struct rq *rq;
1465 #ifdef CONFIG_SMP
1466         struct sched_domain *sd, *this_sd = NULL;
1467         unsigned long load, this_load;
1468         int new_cpu;
1469 #endif
1470
1471         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1472         old_state = p->state;
1473         if (!(old_state & state))
1474                 goto out;
1475
1476         if (p->se.on_rq)
1477                 goto out_running;
1478
1479         cpu = task_cpu(p);
1480         orig_cpu = cpu;
1481         this_cpu = smp_processor_id();
1482
1483 #ifdef CONFIG_SMP
1484         if (unlikely(task_running(rq, p)))
1485                 goto out_activate;
1486
1487         new_cpu = cpu;
1488
1489         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1490         if (cpu == this_cpu) {
1491                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1492                 goto out_set_cpu;
1493         }
1494
1495         for_each_domain(this_cpu, sd) {
1496                 if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1497                         schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1498                         this_sd = sd;
1499                         break;
1500                 }
1501         }
1502
1503         if (unlikely(!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)))
1504                 goto out_set_cpu;
1505
1506         /*
1507          * Check for affine wakeup and passive balancing possibilities.
1508          */
1509         if (this_sd) {
1510                 int idx = this_sd->wake_idx;
1511                 unsigned int imbalance;
1512
1513                 imbalance = 100 + (this_sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1514
1515                 load = source_load(cpu, idx);
1516                 this_load = target_load(this_cpu, idx);
1517
1518                 new_cpu = this_cpu; /* Wake to this CPU if we can */
1519
1520                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1521                         unsigned long tl = this_load;
1522                         unsigned long tl_per_task;
1523
1524                         /*
1525                          * Attract cache-cold tasks on sync wakeups:
1526                          */
1527                         if (sync && !task_hot(p, rq->clock, this_sd))
1528                                 goto out_set_cpu;
1529
1530                         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_affine_attempts);
1531                         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1532
1533                         /*
1534                          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1535                          * effect of the currently running task from the load
1536                          * of the current CPU:
1537                          */
1538                         if (sync)
1539                                 tl -= current->se.load.weight;
1540
1541                         if ((tl <= load &&
1542                                 tl + target_load(cpu, idx) <= tl_per_task) ||
1543                                100*(tl + p->se.load.weight) <= imbalance*load) {
1544                                 /*
1545                                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1546                                  * p is cache cold in this domain, and
1547                                  * there is no bad imbalance.
1548                                  */
1549                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_affine);
1550                                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_affine);
1551                                 goto out_set_cpu;
1552                         }
1553                 }
1554
1555                 /*
1556                  * Start passive balancing when half the imbalance_pct
1557                  * limit is reached.
1558                  */
1559                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_BALANCE) {
1560                         if (imbalance*this_load <= 100*load) {
1561                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_balance);
1562                                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_passive);
1563                                 goto out_set_cpu;
1564                         }
1565                 }
1566         }
1567
1568         new_cpu = cpu; /* Could not wake to this_cpu. Wake to cpu instead */
1569 out_set_cpu:
1570         new_cpu = wake_idle(new_cpu, p);
1571         if (new_cpu != cpu) {
1572                 set_task_cpu(p, new_cpu);
1573                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1574                 /* might preempt at this point */
1575                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1576                 old_state = p->state;
1577                 if (!(old_state & state))
1578                         goto out;
1579                 if (p->se.on_rq)
1580                         goto out_running;
1581
1582                 this_cpu = smp_processor_id();
1583                 cpu = task_cpu(p);
1584         }
1585
1586 out_activate:
1587 #endif /* CONFIG_SMP */
1588         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
1589         if (sync)
1590                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
1591         if (orig_cpu != cpu)
1592                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
1593         if (cpu == this_cpu)
1594                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
1595         else
1596                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
1597         update_rq_clock(rq);
1598         activate_task(rq, p, 1);
1599         check_preempt_curr(rq, p);
1600         success = 1;
1601
1602 out_running:
1603         p->state = TASK_RUNNING;
1604 out:
1605         task_rq_unlock(rq, &flags);
1606
1607         return success;
1608 }
1609
1610 int fastcall wake_up_process(struct task_struct *p)
1611 {
1612         return try_to_wake_up(p, TASK_STOPPED | TASK_TRACED |
1613                                  TASK_INTERRUPTIBLE | TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0);
1614 }
1615 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1616
1617 int fastcall wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1618 {
1619         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1620 }
1621
1622 /*
1623  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1624  * p is forked by current.
1625  *
1626  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1627  */
1628 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1629 {
1630         p->se.exec_start                = 0;
1631         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1632         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1633
1634 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1635         p->se.wait_start                = 0;
1636         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
1637         p->se.sleep_start               = 0;
1638         p->se.block_start               = 0;
1639         p->se.sleep_max                 = 0;
1640         p->se.block_max                 = 0;
1641         p->se.exec_max                  = 0;
1642         p->se.slice_max                 = 0;
1643         p->se.wait_max                  = 0;
1644 #endif
1645
1646         INIT_LIST_HEAD(&p->run_list);
1647         p->se.on_rq = 0;
1648
1649 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1650         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1651 #endif
1652
1653         /*
1654          * We mark the process as running here, but have not actually
1655          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
1656          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1657          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1658          */
1659         p->state = TASK_RUNNING;
1660 }
1661
1662 /*
1663  * fork()/clone()-time setup:
1664  */
1665 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
1666 {
1667         int cpu = get_cpu();
1668
1669         __sched_fork(p);
1670
1671 #ifdef CONFIG_SMP
1672         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
1673 #endif
1674         set_task_cpu(p, cpu);
1675
1676         /*
1677          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
1678          */
1679         p->prio = current->normal_prio;
1680         if (!rt_prio(p->prio))
1681                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1682
1683 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1684         if (likely(sched_info_on()))
1685                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1686 #endif
1687 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
1688         p->oncpu = 0;
1689 #endif
1690 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1691         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1692         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1693 #endif
1694         put_cpu();
1695 }
1696
1697 /*
1698  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1699  *
1700  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1701  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1702  * on the runqueue and wakes it.
1703  */
1704 void fastcall wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
1705 {
1706         unsigned long flags;
1707         struct rq *rq;
1708
1709         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1710         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
1711         update_rq_clock(rq);
1712
1713         p->prio = effective_prio(p);
1714
1715         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq || !rq->cfs.curr) {
1716                 activate_task(rq, p, 0);
1717         } else {
1718                 /*
1719                  * Let the scheduling class do new task startup
1720                  * management (if any):
1721                  */
1722                 p->sched_class->task_new(rq, p);
1723                 inc_nr_running(p, rq);
1724         }
1725         check_preempt_curr(rq, p);
1726         task_rq_unlock(rq, &flags);
1727 }
1728
1729 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1730
1731 /**
1732  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
1733  * @notifier: notifier struct to register
1734  */
1735 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1736 {
1737         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1738 }
1739 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1740
1741 /**
1742  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1743  * @notifier: notifier struct to unregister
1744  *
1745  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1746  */
1747 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1748 {
1749         hlist_del(&notifier->link);
1750 }
1751 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1752
1753 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1754 {
1755         struct preempt_notifier *notifier;
1756         struct hlist_node *node;
1757
1758         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1759                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1760 }
1761
1762 static void
1763 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1764                                  struct task_struct *next)
1765 {
1766         struct preempt_notifier *notifier;
1767         struct hlist_node *node;
1768
1769         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1770                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1771 }
1772
1773 #else
1774
1775 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1776 {
1777 }
1778
1779 static void
1780 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1781                                  struct task_struct *next)
1782 {
1783 }
1784
1785 #endif
1786
1787 /**
1788  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1789  * @rq: the runqueue preparing to switch
1790  * @prev: the current task that is being switched out
1791  * @next: the task we are going to switch to.
1792  *
1793  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1794  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1795  * switch.
1796  *
1797  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1798  * hooks.
1799  */
1800 static inline void
1801 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1802                     struct task_struct *next)
1803 {
1804         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1805         prepare_lock_switch(rq, next);
1806         prepare_arch_switch(next);
1807 }
1808
1809 /**
1810  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1811  * @rq: runqueue associated with task-switch
1812  * @prev: the thread we just switched away from.
1813  *
1814  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1815  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1816  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1817  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1818  *
1819  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1820  * so, we finish that here outside of the runqueue lock.  (Doing it
1821  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1822  * details.)
1823  */
1824 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1825         __releases(rq->lock)
1826 {
1827         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1828         long prev_state;
1829
1830         rq->prev_mm = NULL;
1831
1832         /*
1833          * A task struct has one reference for the use as "current".
1834          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1835          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1836          * the scheduled task must drop that reference.
1837          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1838          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1839          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1840          * be dropped twice.
1841          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1842          */
1843         prev_state = prev->state;
1844         finish_arch_switch(prev);
1845         finish_lock_switch(rq, prev);
1846         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1847         if (mm)
1848                 mmdrop(mm);
1849         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1850                 /*
1851                  * Remove function-return probe instances associated with this
1852                  * task and put them back on the free list.
1853                  */
1854                 kprobe_flush_task(prev);
1855                 put_task_struct(prev);
1856         }
1857 }
1858
1859 /**
1860  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1861  * @prev: the thread we just switched away from.
1862  */
1863 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1864         __releases(rq->lock)
1865 {
1866         struct rq *rq = this_rq();
1867
1868         finish_task_switch(rq, prev);
1869 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1870         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1871         preempt_enable();
1872 #endif
1873         if (current->set_child_tid)
1874                 put_user(current->pid, current->set_child_tid);
1875 }
1876
1877 /*
1878  * context_switch - switch to the new MM and the new
1879  * thread's register state.
1880  */
1881 static inline void
1882 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1883                struct task_struct *next)
1884 {
1885         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1886
1887         prepare_task_switch(rq, prev, next);
1888         mm = next->mm;
1889         oldmm = prev->active_mm;
1890         /*
1891          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1892          * combine the page table reload and the switch backend into
1893          * one hypercall.
1894          */
1895         arch_enter_lazy_cpu_mode();
1896
1897         if (unlikely(!mm)) {
1898                 next->active_mm = oldmm;
1899                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1900                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1901         } else
1902                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1903
1904         if (unlikely(!prev->mm)) {
1905                 prev->active_mm = NULL;
1906                 rq->prev_mm = oldmm;
1907         }
1908         /*
1909          * Since the runqueue lock will be released by the next
1910          * task (which is an invalid locking op but in the case
1911          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
1912          * do an early lockdep release here:
1913          */
1914 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1915         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
1916 #endif
1917
1918         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1919         switch_to(prev, next, prev);
1920
1921         barrier();
1922         /*
1923          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
1924          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
1925          * frame will be invalid.
1926          */
1927         finish_task_switch(this_rq(), prev);
1928 }
1929
1930 /*
1931  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
1932  *
1933  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1934  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
1935  * number of context switches performed since bootup.
1936  */
1937 unsigned long nr_running(void)
1938 {
1939         unsigned long i, sum = 0;
1940
1941         for_each_online_cpu(i)
1942                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
1943
1944         return sum;
1945 }
1946
1947 unsigned long nr_uninterruptible(void)
1948 {
1949         unsigned long i, sum = 0;
1950
1951         for_each_possible_cpu(i)
1952                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1953
1954         /*
1955          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
1956          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
1957          */
1958         if (unlikely((long)sum < 0))
1959                 sum = 0;
1960
1961         return sum;
1962 }
1963
1964 unsigned long long nr_context_switches(void)
1965 {
1966         int i;
1967         unsigned long long sum = 0;
1968
1969         for_each_possible_cpu(i)
1970                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
1971
1972         return sum;
1973 }
1974
1975 unsigned long nr_iowait(void)
1976 {
1977         unsigned long i, sum = 0;
1978
1979         for_each_possible_cpu(i)
1980                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
1981
1982         return sum;
1983 }
1984
1985 unsigned long nr_active(void)
1986 {
1987         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
1988
1989         for_each_online_cpu(i) {
1990                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
1991                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1992         }
1993
1994         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
1995                 uninterruptible = 0;
1996
1997         return running + uninterruptible;
1998 }
1999
2000 /*
2001  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2002  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2003  */
2004 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2005 {
2006         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2007         int i, scale;
2008
2009         this_rq->nr_load_updates++;
2010
2011         /* Update our load: */
2012         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2013                 unsigned long old_load, new_load;
2014
2015                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2016
2017                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2018                 new_load = this_load;
2019                 /*
2020                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2021                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2022                  * example.
2023                  */
2024                 if (new_load > old_load)
2025                         new_load += scale-1;
2026                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2027         }
2028 }
2029
2030 #ifdef CONFIG_SMP
2031
2032 /*
2033  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2034  *
2035  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2036  * you need to do so manually before calling.
2037  */
2038 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2039         __acquires(rq1->lock)
2040         __acquires(rq2->lock)
2041 {
2042         BUG_ON(!irqs_disabled());
2043         if (rq1 == rq2) {
2044                 spin_lock(&rq1->lock);
2045                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2046         } else {
2047                 if (rq1 < rq2) {
2048                         spin_lock(&rq1->lock);
2049                         spin_lock(&rq2->lock);
2050                 } else {
2051                         spin_lock(&rq2->lock);
2052                         spin_lock(&rq1->lock);
2053                 }
2054         }
2055         update_rq_clock(rq1);
2056         update_rq_clock(rq2);
2057 }
2058
2059 /*
2060  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2061  *
2062  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2063  * you need to do so manually after calling.
2064  */
2065 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2066         __releases(rq1->lock)
2067         __releases(rq2->lock)
2068 {
2069         spin_unlock(&rq1->lock);
2070         if (rq1 != rq2)
2071                 spin_unlock(&rq2->lock);
2072         else
2073                 __release(rq2->lock);
2074 }
2075
2076 /*
2077  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2078  */
2079 static void double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2080         __releases(this_rq->lock)
2081         __acquires(busiest->lock)
2082         __acquires(this_rq->lock)
2083 {
2084         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2085                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2086                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2087                 BUG_ON(1);
2088         }
2089         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2090                 if (busiest < this_rq) {
2091                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2092                         spin_lock(&busiest->lock);
2093                         spin_lock(&this_rq->lock);
2094                 } else
2095                         spin_lock(&busiest->lock);
2096         }
2097 }
2098
2099 /*
2100  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2101  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2102  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu.  Then
2103  * the cpu_allowed mask is restored.
2104  */
2105 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2106 {
2107         struct migration_req req;
2108         unsigned long flags;
2109         struct rq *rq;
2110
2111         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2112         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2113             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2114                 goto out;
2115
2116         /* force the process onto the specified CPU */
2117         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2118                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2119                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2120
2121                 get_task_struct(mt);
2122                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2123                 wake_up_process(mt);
2124                 put_task_struct(mt);
2125                 wait_for_completion(&req.done);
2126
2127                 return;
2128         }
2129 out:
2130         task_rq_unlock(rq, &flags);
2131 }
2132
2133 /*
2134  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2135  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2136  */
2137 void sched_exec(void)
2138 {
2139         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2140         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2141         put_cpu();
2142         if (new_cpu != this_cpu)
2143                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2144 }
2145
2146 /*
2147  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2148  * Both runqueues must be locked.
2149  */
2150 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2151                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2152 {
2153         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2154         set_task_cpu(p, this_cpu);
2155         activate_task(this_rq, p, 0);
2156         /*
2157          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2158          * to be always true for them.
2159          */
2160         check_preempt_curr(this_rq, p);
2161 }
2162
2163 /*
2164  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2165  */
2166 static
2167 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2168                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2169                      int *all_pinned)
2170 {
2171         /*
2172          * We do not migrate tasks that are:
2173          * 1) running (obviously), or
2174          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2175          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2176          */
2177         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2178                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2179                 return 0;
2180         }
2181         *all_pinned = 0;
2182
2183         if (task_running(rq, p)) {
2184                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2185                 return 0;
2186         }
2187
2188         /*
2189          * Aggressive migration if:
2190          * 1) task is cache cold, or
2191          * 2) too many balance attempts have failed.
2192          */
2193
2194         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2195                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2196 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2197                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2198                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2199                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2200                 }
2201 #endif
2202                 return 1;
2203         }
2204
2205         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2206                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2207                 return 0;
2208         }
2209         return 1;
2210 }
2211
2212 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2213                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
2214                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2215                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
2216                       int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2217 {
2218         int pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
2219         struct task_struct *p;
2220         long rem_load_move = max_load_move;
2221
2222         if (max_nr_move == 0 || max_load_move == 0)
2223                 goto out;
2224
2225         pinned = 1;
2226
2227         /*
2228          * Start the load-balancing iterator:
2229          */
2230         p = iterator->start(iterator->arg);
2231 next:
2232         if (!p)
2233                 goto out;
2234         /*
2235          * To help distribute high priority tasks accross CPUs we don't
2236          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2237          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2238          */
2239         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
2240                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
2241         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
2242             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2243                 p = iterator->next(iterator->arg);
2244                 goto next;
2245         }
2246
2247         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2248         pulled++;
2249         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2250
2251         /*
2252          * We only want to steal up to the prescribed number of tasks
2253          * and the prescribed amount of weighted load.
2254          */
2255         if (pulled < max_nr_move && rem_load_move > 0) {
2256                 if (p->prio < *this_best_prio)
2257                         *this_best_prio = p->prio;
2258                 p = iterator->next(iterator->arg);
2259                 goto next;
2260         }
2261 out:
2262         /*
2263          * Right now, this is the only place pull_task() is called,
2264          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2265          * inside pull_task().
2266          */
2267         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2268
2269         if (all_pinned)
2270                 *all_pinned = pinned;
2271         *load_moved = max_load_move - rem_load_move;
2272         return pulled;
2273 }
2274
2275 /*
2276  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2277  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2278  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2279  *
2280  * Called with both runqueues locked.
2281  */
2282 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2283                       unsigned long max_load_move,
2284                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2285                       int *all_pinned)
2286 {
2287         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
2288         unsigned long total_load_moved = 0;
2289         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
2290
2291         do {
2292                 total_load_moved +=
2293                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2294                                 ULONG_MAX, max_load_move - total_load_moved,
2295                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
2296                 class = class->next;
2297         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
2298
2299         return total_load_moved > 0;
2300 }
2301
2302 /*
2303  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
2304  * part of active balancing operations within "domain".
2305  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2306  *
2307  * Called with both runqueues locked.
2308  */
2309 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2310                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
2311 {
2312         const struct sched_class *class;
2313         int this_best_prio = MAX_PRIO;
2314
2315         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
2316                 if (class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2317                                         1, ULONG_MAX, sd, idle, NULL,
2318                                         &this_best_prio))
2319                         return 1;
2320
2321         return 0;
2322 }
2323
2324 /*
2325  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2326  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2327  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2328  */
2329 static struct sched_group *
2330 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2331                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2332                    int *sd_idle, cpumask_t *cpus, int *balance)
2333 {
2334         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2335         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2336         unsigned long max_pull;
2337         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2338         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2339         int load_idx;
2340 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2341         int power_savings_balance = 1;
2342         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2343         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2344         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2345 #endif
2346
2347         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2348         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2349         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2350         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
2351                 load_idx = sd->busy_idx;
2352         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2353                 load_idx = sd->newidle_idx;
2354         else
2355                 load_idx = sd->idle_idx;
2356
2357         do {
2358                 unsigned long load, group_capacity;
2359                 int local_group;
2360                 int i;
2361                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2362                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2363
2364                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2365
2366                 if (local_group)
2367                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2368
2369                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2370                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2371
2372                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2373                         struct rq *rq;
2374
2375                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2376                                 continue;
2377
2378                         rq = cpu_rq(i);
2379
2380                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
2381                                 *sd_idle = 0;
2382
2383                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2384                         if (local_group) {
2385                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2386                                         first_idle_cpu = 1;
2387                                         balance_cpu = i;
2388                                 }
2389
2390                                 load = target_load(i, load_idx);
2391                         } else
2392                                 load = source_load(i, load_idx);
2393
2394                         avg_load += load;
2395                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2396                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2397                 }
2398
2399                 /*
2400                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2401                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2402                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2403                  * to do the newly idle load balance.
2404                  */
2405                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
2406                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
2407                         *balance = 0;
2408                         goto ret;
2409                 }
2410
2411                 total_load += avg_load;
2412                 total_pwr += group->__cpu_power;
2413
2414                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2415                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2416                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2417
2418                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2419
2420                 if (local_group) {
2421                         this_load = avg_load;
2422                         this = group;
2423                         this_nr_running = sum_nr_running;
2424                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2425                 } else if (avg_load > max_load &&
2426                            sum_nr_running > group_capacity) {
2427                         max_load = avg_load;
2428                         busiest = group;
2429                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2430                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2431                 }
2432
2433 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2434                 /*
2435                  * Busy processors will not participate in power savings
2436                  * balance.
2437                  */
2438                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
2439                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2440                         goto group_next;
2441
2442                 /*
2443                  * If the local group is idle or completely loaded
2444                  * no need to do power savings balance at this domain
2445                  */
2446                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2447                                     !this_nr_running))
2448                         power_savings_balance = 0;
2449
2450                 /*
2451                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2452                  * don't include that group in power savings calculations
2453                  */
2454                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2455                     || !sum_nr_running)
2456                         goto group_next;
2457
2458                 /*
2459                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2460                  * This is the group from where we need to pick up the load
2461                  * for saving power
2462                  */
2463                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2464                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2465                      first_cpu(group->cpumask) <
2466                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2467                         group_min = group;
2468                         min_nr_running = sum_nr_running;
2469                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2470                                                 sum_nr_running;
2471                 }
2472
2473                 /*
2474                  * Calculate the group which is almost near its
2475                  * capacity but still has some space to pick up some load
2476                  * from other group and save more power
2477                  */
2478                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2479                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2480                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2481                              first_cpu(group->cpumask) >
2482                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2483                                 group_leader = group;
2484                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2485                         }
2486                 }
2487 group_next:
2488 #endif
2489                 group = group->next;
2490         } while (group != sd->groups);
2491
2492         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2493                 goto out_balanced;
2494
2495         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2496
2497         if (this_load >= avg_load ||
2498                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2499                 goto out_balanced;
2500
2501         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2502         /*
2503          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2504          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2505          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2506          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2507          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2508          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2509          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2510          * by pulling tasks to us.  Be careful of negative numbers as they'll
2511          * appear as very large values with unsigned longs.
2512          */
2513         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2514                 goto out_balanced;
2515
2516         /*
2517          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2518          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2519          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2520          */
2521         if (max_load < avg_load) {
2522                 *imbalance = 0;
2523                 goto small_imbalance;
2524         }
2525
2526         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2527         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2528
2529         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2530         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
2531                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
2532                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2533
2534         /*
2535          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2536          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2537          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2538          * moved
2539          */
2540         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
2541                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
2542                 unsigned int imbn;
2543
2544 small_imbalance:
2545                 pwr_move = pwr_now = 0;
2546                 imbn = 2;
2547                 if (this_nr_running) {
2548                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2549                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2550                                 imbn = 1;
2551                 } else
2552                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2553
2554                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
2555                                         busiest_load_per_task * imbn) {
2556                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2557                         return busiest;
2558                 }
2559
2560                 /*
2561                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2562                  * however we may be able to increase total CPU power used by
2563                  * moving them.
2564                  */
2565
2566                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
2567                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
2568                 pwr_now += this->__cpu_power *
2569                                 min(this_load_per_task, this_load);
2570                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2571
2572                 /* Amount of load we'd subtract */
2573                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
2574                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2575                 if (max_load > tmp)
2576                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
2577                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
2578
2579                 /* Amount of load we'd add */
2580                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
2581                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
2582                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2583                                         max_load * busiest->__cpu_power);
2584                 else
2585                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2586                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2587                 pwr_move += this->__cpu_power *
2588                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
2589                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2590
2591                 /* Move if we gain throughput */
2592                 if (pwr_move > pwr_now)
2593                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2594         }
2595
2596         return busiest;
2597
2598 out_balanced:
2599 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2600         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2601                 goto ret;
2602
2603         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
2604                 *imbalance = min_load_per_task;
2605                 return group_min;
2606         }
2607 #endif
2608 ret:
2609         *imbalance = 0;
2610         return NULL;
2611 }
2612
2613 /*
2614  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2615  */
2616 static struct rq *
2617 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
2618                    unsigned long imbalance, cpumask_t *cpus)
2619 {
2620         struct rq *busiest = NULL, *rq;
2621         unsigned long max_load = 0;
2622         int i;
2623
2624         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2625                 unsigned long wl;
2626
2627                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
2628                         continue;
2629
2630                 rq = cpu_rq(i);
2631                 wl = weighted_cpuload(i);
2632
2633                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
2634                         continue;
2635
2636                 if (wl > max_load) {
2637                         max_load = wl;
2638                         busiest = rq;
2639                 }
2640         }
2641
2642         return busiest;
2643 }
2644
2645 /*
2646  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2647  * so long as it is large enough.
2648  */
2649 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2650
2651 /*
2652  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2653  * tasks if there is an imbalance.
2654  */
2655 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
2656                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2657                         int *balance)
2658 {
2659         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
2660         struct sched_group *group;
2661         unsigned long imbalance;
2662         struct rq *busiest;
2663         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2664         unsigned long flags;
2665
2666         /*
2667          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2668          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2669          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
2670          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2671          */
2672         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2673             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2674                 sd_idle = 1;
2675
2676         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
2677
2678 redo:
2679         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
2680                                    &cpus, balance);
2681
2682         if (*balance == 0)
2683                 goto out_balanced;
2684
2685         if (!group) {
2686                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
2687                 goto out_balanced;
2688         }
2689
2690         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, &cpus);
2691         if (!busiest) {
2692                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
2693                 goto out_balanced;
2694         }
2695
2696         BUG_ON(busiest == this_rq);
2697
2698         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
2699
2700         ld_moved = 0;
2701         if (busiest->nr_running > 1) {
2702                 /*
2703                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
2704                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
2705                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
2706                  * correctly treated as an imbalance.
2707                  */
2708                 local_irq_save(flags);
2709                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
2710                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2711                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
2712                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
2713                 local_irq_restore(flags);
2714
2715                 /*
2716                  * some other cpu did the load balance for us.
2717                  */
2718                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
2719                         resched_cpu(this_cpu);
2720
2721                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
2722                 if (unlikely(all_pinned)) {
2723                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2724                         if (!cpus_empty(cpus))
2725                                 goto redo;
2726                         goto out_balanced;
2727                 }
2728         }
2729
2730         if (!ld_moved) {
2731                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
2732                 sd->nr_balance_failed++;
2733
2734                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
2735
2736                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
2737
2738                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
2739                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
2740                          */
2741                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
2742                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2743                                 all_pinned = 1;
2744                                 goto out_one_pinned;
2745                         }
2746
2747                         if (!busiest->active_balance) {
2748                                 busiest->active_balance = 1;
2749                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
2750                                 active_balance = 1;
2751                         }
2752                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2753                         if (active_balance)
2754                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
2755
2756                         /*
2757                          * We've kicked active balancing, reset the failure
2758                          * counter.
2759                          */
2760                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
2761                 }
2762         } else
2763                 sd->nr_balance_failed = 0;
2764
2765         if (likely(!active_balance)) {
2766                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
2767                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
2768         } else {
2769                 /*
2770                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
2771                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
2772                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
2773                  * move_tasks).
2774                  */
2775                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
2776                         sd->balance_interval *= 2;
2777         }
2778
2779         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2780             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2781                 return -1;
2782         return ld_moved;
2783
2784 out_balanced:
2785         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
2786
2787         sd->nr_balance_failed = 0;
2788
2789 out_one_pinned:
2790         /* tune up the balancing interval */
2791         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
2792                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
2793                 sd->balance_interval *= 2;
2794
2795         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2796             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2797                 return -1;
2798         return 0;
2799 }
2800
2801 /*
2802  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2803  * tasks if there is an imbalance.
2804  *
2805  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
2806  * this_rq is locked.
2807  */
2808 static int
2809 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
2810 {
2811         struct sched_group *group;
2812         struct rq *busiest = NULL;
2813         unsigned long imbalance;
2814         int ld_moved = 0;
2815         int sd_idle = 0;
2816         int all_pinned = 0;
2817         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2818
2819         /*
2820          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2821          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2822          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
2823          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2824          */
2825         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2826             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2827                 sd_idle = 1;
2828
2829         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
2830 redo:
2831         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
2832                                    &sd_idle, &cpus, NULL);
2833         if (!group) {
2834                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
2835                 goto out_balanced;
2836         }
2837
2838         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance,
2839                                 &cpus);
2840         if (!busiest) {
2841                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
2842                 goto out_balanced;
2843         }
2844
2845         BUG_ON(busiest == this_rq);
2846
2847         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
2848
2849         ld_moved = 0;
2850         if (busiest->nr_running > 1) {
2851                 /* Attempt to move tasks */
2852                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
2853                 /* this_rq->clock is already updated */
2854                 update_rq_clock(busiest);
2855                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2856                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
2857                                         &all_pinned);
2858                 spin_unlock(&busiest->lock);
2859
2860                 if (unlikely(all_pinned)) {
2861                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2862                         if (!cpus_empty(cpus))
2863                                 goto redo;
2864                 }
2865         }
2866
2867         if (!ld_moved) {
2868                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
2869                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2870                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2871                         return -1;
2872         } else
2873                 sd->nr_balance_failed = 0;
2874
2875         return ld_moved;
2876
2877 out_balanced:
2878         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
2879         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2880             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2881                 return -1;
2882         sd->nr_balance_failed = 0;
2883
2884         return 0;
2885 }
2886
2887 /*
2888  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
2889  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
2890  */
2891 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
2892 {
2893         struct sched_domain *sd;
2894         int pulled_task = -1;
2895         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
2896
2897         for_each_domain(this_cpu, sd) {
2898                 unsigned long interval;
2899
2900                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
2901                         continue;
2902
2903                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
2904                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
2905                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu,
2906                                                                 this_rq, sd);
2907
2908                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
2909                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
2910                         next_balance = sd->last_balance + interval;
2911                 if (pulled_task)
2912                         break;
2913         }
2914         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
2915                 /*
2916                  * We are going idle. next_balance may be set based on
2917                  * a busy processor. So reset next_balance.
2918                  */
2919                 this_rq->next_balance = next_balance;
2920         }
2921 }
2922
2923 /*
2924  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
2925  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
2926  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
2927  * logical imbalances.
2928  *
2929  * Called with busiest_rq locked.
2930  */
2931 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
2932 {
2933         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
2934         struct sched_domain *sd;
2935         struct rq *target_rq;
2936
2937         /* Is there any task to move? */
2938         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
2939                 return;
2940
2941         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
2942
2943         /*
2944          * This condition is "impossible", if it occurs
2945          * we need to fix it.  Originally reported by
2946          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
2947          */
2948         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
2949
2950         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
2951         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
2952         update_rq_clock(busiest_rq);
2953         update_rq_clock(target_rq);
2954
2955         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
2956         for_each_domain(target_cpu, sd) {
2957                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
2958                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
2959                                 break;
2960         }
2961
2962         if (likely(sd)) {
2963                 schedstat_inc(sd, alb_count);
2964
2965                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
2966                                   sd, CPU_IDLE))
2967                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
2968                 else
2969                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
2970         }
2971         spin_unlock(&target_rq->lock);
2972 }
2973
2974 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2975 static struct {
2976         atomic_t load_balancer;
2977         cpumask_t  cpu_mask;
2978 } nohz ____cacheline_aligned = {
2979         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
2980         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
2981 };
2982
2983 /*
2984  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
2985  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
2986  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
2987  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
2988  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
2989  * arrives...
2990  *
2991  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
2992  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
2993  * nohz.cpu_mask..
2994  *
2995  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
2996  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
2997  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
2998  * there is no need for ilb owner.
2999  *
3000  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3001  * next busy scheduler_tick()
3002  */
3003 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3004 {
3005         int cpu = smp_processor_id();
3006
3007         if (stop_tick) {
3008                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3009                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3010
3011                 /*
3012                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3013                  */
3014                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3015                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3016                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3017                                 BUG();
3018                         return 0;
3019                 }
3020
3021                 /* time for ilb owner also to sleep */
3022                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3023                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3024                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3025                         return 0;
3026                 }
3027
3028                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3029                         /* make me the ilb owner */
3030                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3031                                 return 1;
3032                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3033                         return 1;
3034         } else {
3035                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3036                         return 0;
3037
3038                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3039
3040                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3041                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3042                                 BUG();
3043         }
3044         return 0;
3045 }
3046 #endif
3047
3048 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3049
3050 /*
3051  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3052  * and initiates a balancing operation if so.
3053  *
3054  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3055  */
3056 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3057 {
3058         int balance = 1;
3059         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3060         unsigned long interval;
3061         struct sched_domain *sd;
3062         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3063         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3064         int update_next_balance = 0;
3065
3066         for_each_domain(cpu, sd) {
3067                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3068                         continue;
3069
3070                 interval = sd->balance_interval;
3071                 if (idle != CPU_IDLE)
3072                         interval *= sd->busy_factor;
3073
3074                 /* scale ms to jiffies */
3075                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3076                 if (unlikely(!interval))
3077                         interval = 1;
3078                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3079                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3080
3081
3082                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3083                         if (!spin_trylock(&balancing))
3084                                 goto out;
3085                 }
3086
3087                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3088                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3089                                 /*
3090                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3091                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3092                                  * not idle.
3093                                  */
3094                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3095                         }
3096                         sd->last_balance = jiffies;
3097                 }
3098                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3099                         spin_unlock(&balancing);
3100 out:
3101                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3102                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3103                         update_next_balance = 1;
3104                 }
3105
3106                 /*
3107                  * Stop the load balance at this level. There is another
3108                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3109                  * actively.
3110                  */
3111                 if (!balance)
3112                         break;
3113         }
3114
3115         /*
3116          * next_balance will be updated only when there is a need.
3117          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3118          * updated.
3119          */
3120         if (likely(update_next_balance))
3121                 rq->next_balance = next_balance;
3122 }
3123
3124 /*
3125  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3126  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3127  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3128  */
3129 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3130 {
3131         int this_cpu = smp_processor_id();
3132         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3133         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3134                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3135
3136         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3137
3138 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3139         /*
3140          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3141          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3142          * stopped.
3143          */
3144         if (this_rq->idle_at_tick &&
3145             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3146                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3147                 struct rq *rq;
3148                 int balance_cpu;
3149
3150                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3151                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3152                         /*
3153                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3154                          * work being done for other cpus. Next load
3155                          * balancing owner will pick it up.
3156                          */
3157                         if (need_resched())
3158                                 break;
3159
3160                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3161
3162                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3163                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3164                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3165                 }
3166         }
3167 #endif
3168 }
3169
3170 /*
3171  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3172  *
3173  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3174  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3175  * if the whole system is idle.
3176  */
3177 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3178 {
3179 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3180         /*
3181          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3182          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3183          * load balancer.
3184          */
3185         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3186                 rq->in_nohz_recently = 0;
3187
3188                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3189                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3190                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3191                 }
3192
3193                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3194                         /*
3195                          * simple selection for now: Nominate the
3196                          * first cpu in the nohz list to be the next
3197                          * ilb owner.
3198                          *
3199                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3200                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3201                          */
3202                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3203
3204                         if (ilb != NR_CPUS)
3205                                 resched_cpu(ilb);
3206                 }
3207         }
3208
3209         /*
3210          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3211          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3212          */
3213         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3214             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3215                 resched_cpu(cpu);
3216                 return;
3217         }
3218
3219         /*
3220          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3221          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3222          */
3223         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3224             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3225                 return;
3226 #endif
3227         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3228                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3229 }
3230
3231 #else   /* CONFIG_SMP */
3232
3233 /*
3234  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3235  */
3236 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3237 {
3238 }
3239
3240 /* Avoid "used but not defined" warning on UP */
3241 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3242                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
3243                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3244                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
3245                       int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3246 {
3247         *load_moved = 0;
3248
3249         return 0;
3250 }
3251
3252 #endif
3253
3254 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3255
3256 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3257
3258 /*
3259  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3260  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3261  */
3262 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3263 {
3264         unsigned long flags;
3265         u64 ns, delta_exec;
3266         struct rq *rq;
3267
3268         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3269         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3270         if (rq->curr == p) {
3271                 update_rq_clock(rq);
3272                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
3273                 if ((s64)delta_exec > 0)
3274                         ns += delta_exec;
3275         }
3276         task_rq_unlock(rq, &flags);
3277
3278         return ns;
3279 }
3280
3281 /*
3282  * Account user cpu time to a process.
3283  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3284  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3285  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3286  */
3287 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3288 {
3289         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3290         cputime64_t tmp;
3291
3292         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3293
3294         /* Add user time to cpustat. */
3295         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3296         if (TASK_NICE(p) > 0)
3297                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3298         else
3299                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3300 }
3301
3302 /*
3303  * Account guest cpu time to a process.
3304  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3305  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3306  */
3307 void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3308 {
3309         cputime64_t tmp;
3310         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3311
3312         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3313
3314         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3315         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3316
3317         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3318         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3319 }
3320
3321 /*
3322  * Account system cpu time to a process.
3323  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3324  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3325  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3326  */
3327 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3328                          cputime_t cputime)
3329 {
3330         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3331         struct rq *rq = this_rq();
3332         cputime64_t tmp;
3333
3334         if (p->flags & PF_VCPU) {
3335                 account_guest_time(p, cputime);
3336                 p->flags &= ~PF_VCPU;
3337                 return;
3338         }
3339
3340         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3341
3342         /* Add system time to cpustat. */
3343         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3344         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3345                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3346         else if (softirq_count())
3347                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3348         else if (p != rq->idle)
3349                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3350         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3351                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3352         else
3353                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3354         /* Account for system time used */
3355         acct_update_integrals(p);
3356 }
3357
3358 /*
3359  * Account for involuntary wait time.
3360  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3361  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3362  */
3363 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3364 {
3365         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3366         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3367         struct rq *rq = this_rq();
3368
3369         if (p == rq->idle) {
3370                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3371                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3372                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3373                 else
3374                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3375         } else
3376                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3377 }
3378
3379 /*
3380  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3381  * We call it with interrupts disabled.
3382  *
3383  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3384  * timeslices.
3385  */
3386 void scheduler_tick(void)
3387 {
3388         int cpu = smp_processor_id();
3389         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3390         struct task_struct *curr = rq->curr;
3391         u64 next_tick = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
3392
3393         spin_lock(&rq->lock);
3394         __update_rq_clock(rq);
3395         /*
3396          * Let rq->clock advance by at least TICK_NSEC:
3397          */
3398         if (unlikely(rq->clock < next_tick))
3399                 rq->clock = next_tick;
3400         rq->tick_timestamp = rq->clock;
3401         update_cpu_load(rq);
3402         if (curr != rq->idle) /* FIXME: needed? */
3403                 curr->sched_class->task_tick(rq, curr);
3404         spin_unlock(&rq->lock);
3405
3406 #ifdef CONFIG_SMP
3407         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3408         trigger_load_balance(rq, cpu);
3409 #endif
3410 }
3411
3412 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3413
3414 void fastcall add_preempt_count(int val)
3415 {
3416         /*
3417          * Underflow?
3418          */
3419         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3420                 return;
3421         preempt_count() += val;
3422         /*
3423          * Spinlock count overflowing soon?
3424          */
3425         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3426                                 PREEMPT_MASK - 10);
3427 }
3428 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3429
3430 void fastcall sub_preempt_count(int val)
3431 {
3432         /*
3433          * Underflow?
3434          */
3435         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3436                 return;
3437         /*
3438          * Is the spinlock portion underflowing?
3439          */
3440         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3441                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3442                 return;
3443
3444         preempt_count() -= val;
3445 }
3446 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3447
3448 #endif
3449
3450 /*
3451  * Print scheduling while atomic bug:
3452  */
3453 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3454 {
3455         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/0x%08x/%d\n",
3456                 prev->comm, preempt_count(), prev->pid);
3457         debug_show_held_locks(prev);
3458         if (irqs_disabled())
3459                 print_irqtrace_events(prev);
3460         dump_stack();
3461 }
3462
3463 /*
3464  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3465  */
3466 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3467 {
3468         /*
3469          * Test if we are atomic.  Since do_exit() needs to call into
3470          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3471          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3472          */
3473         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
3474                 __schedule_bug(prev);
3475
3476         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3477
3478         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3479 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3480         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
3481                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
3482                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
3483         }
3484 #endif
3485 }
3486
3487 /*
3488  * Pick up the highest-prio task:
3489  */
3490 static inline struct task_struct *
3491 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3492 {
3493         const struct sched_class *class;
3494         struct task_struct *p;
3495
3496         /*
3497          * Optimization: we know that if all tasks are in
3498          * the fair class we can call that function directly:
3499          */
3500         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3501                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3502                 if (likely(p))
3503                         return p;
3504         }
3505
3506         class = sched_class_highest;
3507         for ( ; ; ) {
3508                 p = class->pick_next_task(rq);
3509                 if (p)
3510                         return p;
3511                 /*
3512                  * Will never be NULL as the idle class always
3513                  * returns a non-NULL p:
3514                  */
3515                 class = class->next;
3516         }
3517 }
3518
3519 /*
3520  * schedule() is the main scheduler function.
3521  */
3522 asmlinkage void __sched schedule(void)
3523 {
3524         struct task_struct *prev, *next;
3525         long *switch_count;
3526         struct rq *rq;
3527         int cpu;
3528
3529 need_resched:
3530         preempt_disable();
3531         cpu = smp_processor_id();
3532         rq = cpu_rq(cpu);
3533         rcu_qsctr_inc(cpu);
3534         prev = rq->curr;
3535         switch_count = &prev->nivcsw;
3536
3537         release_kernel_lock(prev);
3538 need_resched_nonpreemptible:
3539
3540         schedule_debug(prev);
3541
3542         /*
3543          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
3544          */
3545         local_irq_disable();
3546         __update_rq_clock(rq);
3547         spin_lock(&rq->lock);
3548         clear_tsk_need_resched(prev);
3549
3550         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3551                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
3552                                 unlikely(signal_pending(prev)))) {
3553                         prev->state = TASK_RUNNING;
3554                 } else {
3555                         deactivate_task(rq, prev, 1);
3556                 }
3557                 switch_count = &prev->nvcsw;
3558         }
3559
3560         if (unlikely(!rq->nr_running))
3561                 idle_balance(cpu, rq);
3562
3563         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3564         next = pick_next_task(rq, prev);
3565
3566         sched_info_switch(prev, next);
3567
3568         if (likely(prev != next)) {
3569                 rq->nr_switches++;
3570                 rq->curr = next;
3571                 ++*switch_count;
3572
3573                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3574         } else
3575                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
3576
3577         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0)) {
3578                 cpu = smp_processor_id();
3579                 rq = cpu_rq(cpu);
3580                 goto need_resched_nonpreemptible;
3581         }
3582         preempt_enable_no_resched();
3583         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3584                 goto need_resched;
3585 }
3586 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3587
3588 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3589 /*
3590  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3591  * off of preempt_enable.  Kernel preemptions off return from interrupt
3592  * occur there and call schedule directly.
3593  */
3594 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3595 {
3596         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3597 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3598         struct task_struct *task = current;
3599         int saved_lock_depth;
3600 #endif
3601         /*
3602          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3603          * we do not want to preempt the current task.  Just return..
3604          */
3605         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3606                 return;
3607
3608         do {
3609                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3610
3611                 /*
3612                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3613                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3614                  * auto-release the semaphore:
3615                  */
3616 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3617                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
3618                 task->lock_depth = -1;
3619 #endif
3620                 schedule();
3621 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3622                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
3623 #endif
3624                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3625
3626                 /*
3627                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3628                  * between schedule and now.
3629                  */
3630                 barrier();
3631         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
3632 }
3633 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3634
3635 /*
3636  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3637  * off of irq context.
3638  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3639  * protect us against recursive calling from irq.
3640  */
3641 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3642 {
3643         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3644 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3645         struct task_struct *task = current;
3646         int saved_lock_depth;
3647 #endif
3648         /* Catch callers which need to be fixed */
3649         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3650
3651         do {
3652                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3653
3654                 /*
3655                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3656                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3657                  * auto-release the semaphore:
3658                  */
3659 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3660                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
3661                 task->lock_depth = -1;
3662 #endif
3663                 local_irq_enable();
3664                 schedule();
3665                 local_irq_disable();
3666 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3667                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
3668 #endif
3669                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3670
3671                 /*
3672                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3673                  * between schedule and now.
3674                  */
3675                 barrier();
3676         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
3677 }
3678
3679 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3680
3681 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
3682                           void *key)
3683 {
3684         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
3685 }
3686 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3687
3688 /*
3689  * The core wakeup function.  Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3690  * wake everything up.  If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3691  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3692  *
3693  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3694  * started to run but is not in state TASK_RUNNING.  try_to_wake_up() returns
3695  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3696  */
3697 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3698                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
3699 {
3700         wait_queue_t *curr, *next;
3701
3702         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3703                 unsigned flags = curr->flags;
3704
3705                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
3706                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3707                         break;
3708         }
3709 }
3710
3711 /**
3712  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3713  * @q: the waitqueue
3714  * @mode: which threads
3715  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3716  * @key: is directly passed to the wakeup function
3717  */
3718 void fastcall __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3719                         int nr_exclusive, void *key)
3720 {
3721         unsigned long flags;
3722
3723         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3724         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3725         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3726 }
3727 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3728
3729 /*
3730  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3731  */
3732 void fastcall __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3733 {
3734         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3735 }
3736
3737 /**
3738  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
3739  * @q: the waitqueue
3740  * @mode: which threads
3741  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3742  *
3743  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3744  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3745  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3746  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3747  *
3748  * On UP it can prevent extra preemption.
3749  */
3750 void fastcall
3751 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3752 {
3753         unsigned long flags;
3754         int sync = 1;
3755
3756         if (unlikely(!q))
3757                 return;
3758
3759         if (unlikely(!nr_exclusive))
3760                 sync = 0;
3761
3762         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3763         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
3764         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3765 }
3766 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3767
3768 void fastcall complete(struct completion *x)
3769 {
3770         unsigned long flags;
3771
3772         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3773         x->done++;
3774         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3775                          1, 0, NULL);
3776         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3777 }
3778 EXPORT_SYMBOL(complete);
3779
3780 void fastcall complete_all(struct completion *x)
3781 {
3782         unsigned long flags;
3783
3784         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3785         x->done += UINT_MAX/2;
3786         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3787                          0, 0, NULL);
3788         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3789 }
3790 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3791
3792 static inline long __sched
3793 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3794 {
3795         if (!x->done) {
3796                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3797
3798                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3799                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3800                 do {
3801                         if (state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
3802                             signal_pending(current)) {
3803                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3804                                 return -ERESTARTSYS;
3805                         }
3806                         __set_current_state(state);
3807                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3808                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3809                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3810                         if (!timeout) {
3811                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3812                                 return timeout;
3813                         }
3814                 } while (!x->done);
3815                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3816         }
3817         x->done--;
3818         return timeout;
3819 }
3820
3821 static long __sched
3822 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3823 {
3824         might_sleep();
3825
3826         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3827         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3828         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3829         return timeout;
3830 }
3831
3832 void fastcall __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3833 {
3834         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3835 }
3836 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3837
3838 unsigned long fastcall __sched
3839 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3840 {
3841         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3842 }
3843 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3844
3845 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3846 {
3847         return wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
3848 }
3849 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3850
3851 unsigned long fastcall __sched
3852 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3853                                           unsigned long timeout)
3854 {
3855         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
3856 }
3857 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3858
3859 static long __sched
3860 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
3861 {
3862         unsigned long flags;
3863         wait_queue_t wait;
3864
3865         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3866
3867         __set_current_state(state);
3868
3869         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3870         __add_wait_queue(q, &wait);
3871         spin_unlock(&q->lock);
3872         timeout = schedule_timeout(timeout);
3873         spin_lock_irq(&q->lock);
3874         __remove_wait_queue(q, &wait);
3875         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3876
3877         return timeout;
3878 }
3879
3880 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3881 {
3882         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3883 }
3884 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3885
3886 long __sched
3887 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3888 {
3889         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3890 }
3891 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3892
3893 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3894 {
3895         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3896 }
3897 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3898
3899 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3900 {
3901         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3902 }
3903 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3904
3905 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3906
3907 /*
3908  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3909  * @p: task
3910  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3911  *
3912  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3913  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3914  *
3915  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3916  */
3917 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3918 {
3919         unsigned long flags;
3920         int oldprio, on_rq, running;
3921         struct rq *rq;
3922
3923         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3924
3925         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3926         update_rq_clock(rq);
3927
3928         oldprio = p->prio;
3929         on_rq = p->se.on_rq;
3930         running = task_running(rq, p);
3931         if (on_rq) {
3932                 dequeue_task(rq, p, 0);
3933                 if (running)
3934                         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3935         }
3936
3937         if (rt_prio(prio))
3938                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3939         else
3940                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3941
3942         p->prio = prio;
3943
3944         if (on_rq) {
3945                 if (running)
3946                         p->sched_class->set_curr_task(rq);
3947                 enqueue_task(rq, p, 0);
3948                 /*
3949                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
3950                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
3951                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
3952                  */
3953                 if (running) {
3954                         if (p->prio > oldprio)
3955                                 resched_task(rq->curr);
3956                 } else {
3957                         check_preempt_curr(rq, p);
3958                 }
3959         }
3960         task_rq_unlock(rq, &flags);
3961 }
3962
3963 #endif
3964
3965 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3966 {
3967         int old_prio, delta, on_rq;
3968         unsigned long flags;
3969         struct rq *rq;
3970
3971         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3972                 return;
3973         /*
3974          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3975          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3976          */
3977         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3978         update_rq_clock(rq);
3979         /*
3980          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3981          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3982          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3983          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3984          */
3985         if (task_has_rt_policy(p)) {
3986                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3987                 goto out_unlock;
3988         }
3989         on_rq = p->se.on_rq;
3990         if (on_rq) {
3991                 dequeue_task(rq, p, 0);
3992                 dec_load(rq, p);
3993         }
3994
3995         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3996         set_load_weight(p);
3997         old_prio = p->prio;
3998         p->prio = effective_prio(p);
3999         delta = p->prio - old_prio;
4000
4001         if (on_rq) {
4002                 enqueue_task(rq, p, 0);
4003                 inc_load(rq, p);
4004                 /*
4005                  * If the task increased its priority or is running and
4006                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4007                  */
4008                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4009                         resched_task(rq->curr);
4010         }
4011 out_unlock:
4012         task_rq_unlock(rq, &flags);
4013 }
4014 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4015
4016 /*
4017  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4018  * @p: task
4019  * @nice: nice value
4020  */
4021 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4022 {
4023         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4024         int nice_rlim = 20 - nice;
4025
4026         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4027                 capable(CAP_SYS_NICE));
4028 }
4029
4030 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4031
4032 /*
4033  * sys_nice - change the priority of the current process.
4034  * @increment: priority increment
4035  *
4036  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4037  * does similar things.
4038  */
4039 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4040 {
4041         long nice, retval;
4042
4043         /*
4044          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4045          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4046          * and we have a single winner.
4047          */
4048         if (increment < -40)
4049                 increment = -40;
4050         if (increment > 40)
4051                 increment = 40;
4052
4053         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4054         if (nice < -20)
4055                 nice = -20;
4056         if (nice > 19)
4057                 nice = 19;
4058
4059         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4060                 return -EPERM;
4061
4062         retval = security_task_setnice(current, nice);
4063         if (retval)
4064                 return retval;
4065
4066         set_user_nice(current, nice);
4067         return 0;
4068 }
4069
4070 #endif
4071
4072 /**
4073  * task_prio - return the priority value of a given task.
4074  * @p: the task in question.
4075  *
4076  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4077  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4078  * around 0, value goes from -16 to +15.
4079  */
4080 int task_prio(const struct task_struct *p)
4081 {
4082         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4083 }
4084
4085 /**
4086  * task_nice - return the nice value of a given task.
4087  * @p: the task in question.
4088  */
4089 int task_nice(const struct task_struct *p)
4090 {
4091         return TASK_NICE(p);
4092 }
4093 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_nice);
4094
4095 /**
4096  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4097  * @cpu: the processor in question.
4098  */
4099 int idle_cpu(int cpu)
4100 {
4101         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4102 }
4103
4104 /**
4105  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4106  * @cpu: the processor in question.
4107  */
4108 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4109 {
4110         return cpu_rq(cpu)->idle;
4111 }
4112
4113 /**
4114  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4115  * @pid: the pid in question.
4116  */
4117 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4118 {
4119         return pid ? find_task_by_pid(pid) : current;
4120 }
4121
4122 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4123 static void
4124 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4125 {
4126         BUG_ON(p->se.on_rq);
4127
4128         p->policy = policy;
4129         switch (p->policy) {
4130         case SCHED_NORMAL:
4131         case SCHED_BATCH:
4132         case SCHED_IDLE:
4133                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4134                 break;
4135         case SCHED_FIFO:
4136         case SCHED_RR:
4137                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4138                 break;
4139         }
4140
4141         p->rt_priority = prio;
4142         p->normal_prio = normal_prio(p);
4143         /* we are holding p->pi_lock already */
4144         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4145         set_load_weight(p);
4146 }
4147
4148 /**
4149  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4150  * @p: the task in question.
4151  * @policy: new policy.
4152  * @param: structure containing the new RT priority.
4153  *
4154  * NOTE that the task may be already dead.
4155  */
4156 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4157                        struct sched_param *param)
4158 {
4159         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4160         unsigned long flags;
4161         struct rq *rq;
4162
4163         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4164         BUG_ON(in_interrupt());
4165 recheck:
4166         /* double check policy once rq lock held */
4167         if (policy < 0)
4168                 policy = oldpolicy = p->policy;
4169         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4170                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4171                         policy != SCHED_IDLE)
4172                 return -EINVAL;
4173         /*
4174          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4175          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4176          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4177          */
4178         if (param->sched_priority < 0 ||
4179             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4180             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4181                 return -EINVAL;
4182         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4183                 return -EINVAL;
4184
4185         /*
4186          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4187          */
4188         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4189                 if (rt_policy(policy)) {
4190                         unsigned long rlim_rtprio;
4191
4192                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4193                                 return -ESRCH;
4194                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4195                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4196
4197                         /* can't set/change the rt policy */
4198                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4199                                 return -EPERM;
4200
4201                         /* can't increase priority */
4202                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4203                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4204                                 return -EPERM;
4205                 }
4206                 /*
4207                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4208                  * move out of SCHED_IDLE either:
4209                  */
4210                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4211                         return -EPERM;
4212
4213                 /* can't change other user's priorities */
4214                 if ((current->euid != p->euid) &&
4215                     (current->euid != p->uid))
4216                         return -EPERM;
4217         }
4218
4219         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4220         if (retval)
4221                 return retval;
4222         /*
4223          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4224          * changing the priority of the task:
4225          */
4226         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4227         /*
4228          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4229          * runqueue lock must be held.
4230          */
4231         rq = __task_rq_lock(p);
4232         /* recheck policy now with rq lock held */
4233         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4234                 policy = oldpolicy = -1;
4235                 __task_rq_unlock(rq);
4236                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4237                 goto recheck;
4238         }
4239         update_rq_clock(rq);
4240         on_rq = p->se.on_rq;
4241         running = task_running(rq, p);
4242         if (on_rq) {
4243                 deactivate_task(rq, p, 0);
4244                 if (running)
4245                         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4246         }
4247
4248         oldprio = p->prio;
4249         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4250
4251         if (on_rq) {
4252                 if (running)
4253                         p->sched_class->set_curr_task(rq);
4254                 activate_task(rq, p, 0);
4255                 /*
4256                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4257                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
4258                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
4259                  */
4260                 if (running) {
4261                         if (p->prio > oldprio)
4262                                 resched_task(rq->curr);
4263                 } else {
4264                         check_preempt_curr(rq, p);
4265                 }
4266         }
4267         __task_rq_unlock(rq);
4268         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4269
4270         rt_mutex_adjust_pi(p);
4271
4272         return 0;
4273 }
4274 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4275
4276 static int
4277 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4278 {
4279         struct sched_param lparam;
4280         struct task_struct *p;
4281         int retval;
4282
4283         if (!param || pid < 0)
4284                 return -EINVAL;
4285         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4286                 return -EFAULT;
4287
4288         rcu_read_lock();
4289         retval = -ESRCH;
4290         p = find_process_by_pid(pid);
4291         if (p != NULL)
4292                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4293         rcu_read_unlock();
4294
4295         return retval;
4296 }
4297
4298 /**
4299  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4300  * @pid: the pid in question.
4301  * @policy: new policy.
4302  * @param: structure containing the new RT priority.
4303  */
4304 asmlinkage long sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy,
4305                                        struct sched_param __user *param)
4306 {
4307         /* negative values for policy are not valid */
4308         if (policy < 0)
4309                 return -EINVAL;
4310
4311         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4312 }
4313
4314 /**
4315  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4316  * @pid: the pid in question.
4317  * @param: structure containing the new RT priority.
4318  */
4319 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4320 {
4321         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4322 }
4323
4324 /**
4325  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4326  * @pid: the pid in question.
4327  */
4328 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4329 {
4330         struct task_struct *p;
4331         int retval;
4332
4333         if (pid < 0)
4334                 return -EINVAL;
4335
4336         retval = -ESRCH;
4337         read_lock(&tasklist_lock);
4338         p = find_process_by_pid(pid);
4339         if (p) {
4340                 retval = security_task_getscheduler(p);
4341                 if (!retval)
4342                         retval = p->policy;
4343         }
4344         read_unlock(&tasklist_lock);
4345         return retval;
4346 }
4347
4348 /**
4349  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4350  * @pid: the pid in question.
4351  * @param: structure containing the RT priority.
4352  */
4353 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4354 {
4355         struct sched_param lp;
4356         struct task_struct *p;
4357         int retval;
4358
4359         if (!param || pid < 0)
4360                 return -EINVAL;
4361
4362         read_lock(&tasklist_lock);
4363         p = find_process_by_pid(pid);
4364         retval = -ESRCH;
4365         if (!p)
4366                 goto out_unlock;
4367
4368         retval = security_task_getscheduler(p);
4369         if (retval)
4370                 goto out_unlock;
4371
4372         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4373         read_unlock(&tasklist_lock);
4374
4375         /*
4376          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4377          */
4378         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4379
4380         return retval;
4381
4382 out_unlock:
4383         read_unlock(&tasklist_lock);
4384         return retval;
4385 }
4386
4387 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4388 {
4389         cpumask_t cpus_allowed;
4390         struct task_struct *p;
4391         int retval;
4392
4393         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4394         read_lock(&tasklist_lock);
4395
4396         p = find_process_by_pid(pid);
4397         if (!p) {
4398                 read_unlock(&tasklist_lock);
4399                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4400                 return -ESRCH;
4401         }
4402
4403         /*
4404          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4405          * tasklist_lock held.  We will bump the task_struct's
4406          * usage count and then drop tasklist_lock.
4407          */
4408         get_task_struct(p);
4409         read_unlock(&tasklist_lock);
4410
4411         retval = -EPERM;
4412         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4413                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4414                 goto out_unlock;
4415
4416         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4417         if (retval)
4418                 goto out_unlock;
4419
4420         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4421         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4422         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4423
4424 out_unlock:
4425         put_task_struct(p);
4426         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4427         return retval;
4428 }
4429
4430 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4431                              cpumask_t *new_mask)
4432 {
4433         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4434                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4435         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4436                 len = sizeof(cpumask_t);
4437         }
4438         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4439 }
4440
4441 /**
4442  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4443  * @pid: pid of the process
4444  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4445  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4446  */
4447 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4448                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4449 {
4450         cpumask_t new_mask;
4451         int retval;
4452
4453         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4454         if (retval)
4455                 return retval;
4456
4457         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4458 }
4459
4460 /*
4461  * Represents all cpu's present in the system
4462  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4463  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4464  * method, such as ACPI for e.g.
4465  */
4466
4467 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4468 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4469
4470 #ifndef CONFIG_SMP
4471 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4472 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
4473
4474 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4475 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
4476 #endif
4477
4478 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4479 {
4480         struct task_struct *p;
4481         int retval;
4482
4483         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4484         read_lock(&tasklist_lock);
4485
4486         retval = -ESRCH;
4487         p = find_process_by_pid(pid);
4488         if (!p)
4489                 goto out_unlock;
4490
4491         retval = security_task_getscheduler(p);
4492         if (retval)
4493                 goto out_unlock;
4494
4495         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4496
4497 out_unlock:
4498         read_unlock(&tasklist_lock);
4499         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4500
4501         return retval;
4502 }
4503
4504 /**
4505  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4506  * @pid: pid of the process
4507  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4508  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4509  */
4510 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4511                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4512 {
4513         int ret;
4514         cpumask_t mask;
4515
4516         if (len < sizeof(cpumask_t))
4517                 return -EINVAL;
4518
4519         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
4520         if (ret < 0)
4521                 return ret;
4522
4523         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
4524                 return -EFAULT;
4525
4526         return sizeof(cpumask_t);
4527 }
4528
4529 /**
4530  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4531  *
4532  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4533  * other threads running on this CPU then this function will return.
4534  */
4535 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
4536 {
4537         struct rq *rq = this_rq_lock();
4538
4539         schedstat_inc(rq, yld_count);
4540         current->sched_class->yield_task(rq);
4541
4542         /*
4543          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4544          * no need to preempt or enable interrupts:
4545          */
4546         __release(rq->lock);
4547         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4548         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
4549         preempt_enable_no_resched();
4550
4551         schedule();
4552
4553         return 0;
4554 }
4555
4556 static void __cond_resched(void)
4557 {
4558 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
4559         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
4560 #endif
4561         /*
4562          * The BKS might be reacquired before we have dropped
4563          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
4564          * cond_resched() call.
4565          */
4566         do {
4567                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4568                 schedule();
4569                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4570         } while (need_resched());
4571 }
4572
4573 int __sched cond_resched(void)
4574 {
4575         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
4576                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4577                 __cond_resched();
4578                 return 1;
4579         }
4580         return 0;
4581 }
4582 EXPORT_SYMBOL(cond_resched);
4583
4584 /*
4585  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4586  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4587  *
4588  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT.  We do strange low-level
4589  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4590  * spin_unlock(), once by hand).
4591  */
4592 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4593 {
4594         int ret = 0;
4595
4596         if (need_lockbreak(lock)) {
4597                 spin_unlock(lock);
4598                 cpu_relax();
4599                 ret = 1;
4600                 spin_lock(lock);
4601         }
4602         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4603                 spin_release(&lock->dep_map, 1, _THIS_IP_);
4604                 _raw_spin_unlock(lock);
4605                 preempt_enable_no_resched();
4606                 __cond_resched();
4607                 ret = 1;
4608                 spin_lock(lock);
4609         }
4610         return ret;
4611 }
4612 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
4613
4614 int __sched cond_resched_softirq(void)
4615 {
4616         BUG_ON(!in_softirq());
4617
4618         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4619                 local_bh_enable();
4620                 __cond_resched();
4621                 local_bh_disable();
4622                 return 1;
4623         }
4624         return 0;
4625 }
4626 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
4627
4628 /**
4629  * yield - yield the current processor to other threads.
4630  *
4631  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4632  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4633  */
4634 void __sched yield(void)
4635 {
4636         set_current_state(TASK_RUNNING);
4637         sys_sched_yield();
4638 }
4639 EXPORT_SYMBOL(yield);
4640
4641 /*
4642  * This task is about to go to sleep on IO.  Increment rq->nr_iowait so
4643  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4644  *
4645  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
4646  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
4647  */
4648 void __sched io_schedule(void)
4649 {
4650         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4651
4652         delayacct_blkio_start();
4653         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4654         schedule();
4655         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4656         delayacct_blkio_end();
4657 }
4658 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4659
4660 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4661 {
4662         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4663         long ret;
4664
4665         delayacct_blkio_start();
4666         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4667         ret = schedule_timeout(timeout);
4668         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4669         delayacct_blkio_end();
4670         return ret;
4671 }
4672
4673 /**
4674  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4675  * @policy: scheduling class.
4676  *
4677  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4678  * by a given scheduling class.
4679  */
4680 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
4681 {
4682         int ret = -EINVAL;
4683
4684         switch (policy) {
4685         case SCHED_FIFO:
4686         case SCHED_RR:
4687                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4688                 break;
4689         case SCHED_NORMAL:
4690         case SCHED_BATCH:
4691         case SCHED_IDLE:
4692                 ret = 0;
4693                 break;
4694         }
4695         return ret;
4696 }
4697
4698 /**
4699  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4700  * @policy: scheduling class.
4701  *
4702  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4703  * by a given scheduling class.
4704  */
4705 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
4706 {
4707         int ret = -EINVAL;
4708
4709         switch (policy) {
4710         case SCHED_FIFO:
4711         case SCHED_RR:
4712                 ret = 1;
4713                 break;
4714         case SCHED_NORMAL:
4715         case SCHED_BATCH:
4716         case SCHED_IDLE:
4717                 ret = 0;
4718         }
4719         return ret;
4720 }
4721
4722 /**
4723  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4724  * @pid: pid of the process.
4725  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4726  *
4727  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4728  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4729  */
4730 asmlinkage
4731 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
4732 {
4733         struct task_struct *p;
4734         unsigned int time_slice;
4735         int retval;
4736         struct timespec t;
4737
4738         if (pid < 0)
4739                 return -EINVAL;
4740
4741         retval = -ESRCH;
4742         read_lock(&tasklist_lock);
4743         p = find_process_by_pid(pid);
4744         if (!p)
4745                 goto out_unlock;
4746
4747         retval = security_task_getscheduler(p);
4748         if (retval)
4749                 goto out_unlock;
4750
4751         if (p->policy == SCHED_FIFO)
4752                 time_slice = 0;
4753         else if (p->policy == SCHED_RR)
4754                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
4755         else {
4756                 struct sched_entity *se = &p->se;
4757                 unsigned long flags;
4758                 struct rq *rq;
4759
4760                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
4761                 time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(cfs_rq_of(se), se));
4762                 task_rq_unlock(rq, &flags);
4763         }
4764         read_unlock(&tasklist_lock);
4765         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4766         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4767         return retval;
4768
4769 out_unlock:
4770         read_unlock(&tasklist_lock);
4771         return retval;
4772 }
4773
4774 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
4775
4776 static void show_task(struct task_struct *p)
4777 {
4778         unsigned long free = 0;
4779         unsigned state;
4780
4781         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4782         printk("%-13.13s %c", p->comm,
4783                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4784 #if BITS_PER_LONG == 32
4785         if (state == TASK_RUNNING)
4786                 printk(" running  ");
4787         else
4788                 printk(" %08lx ", thread_saved_pc(p));
4789 #else
4790         if (state == TASK_RUNNING)
4791                 printk("  running task    ");
4792         else
4793                 printk(" %016lx ", thread_saved_pc(p));
4794 #endif
4795 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4796         {
4797                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
4798                 while (!*n)
4799                         n++;
4800                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
4801         }
4802 #endif
4803         printk("%5lu %5d %6d\n", free, p->pid, p->parent->pid);
4804
4805         if (state != TASK_RUNNING)
4806                 show_stack(p, NULL);
4807 }
4808
4809 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4810 {
4811         struct task_struct *g, *p;
4812
4813 #if BITS_PER_LONG == 32
4814         printk(KERN_INFO
4815                 "  task                PC stack   pid father\n");
4816 #else
4817         printk(KERN_INFO
4818                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4819 #endif
4820         read_lock(&tasklist_lock);
4821         do_each_thread(g, p) {
4822                 /*
4823                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4824                  * console might take alot of time:
4825                  */
4826                 touch_nmi_watchdog();
4827                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4828                         show_task(p);
4829         } while_each_thread(g, p);
4830
4831         touch_all_softlockup_watchdogs();
4832
4833 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4834         sysrq_sched_debug_show();
4835 #endif
4836         read_unlock(&tasklist_lock);
4837         /*
4838          * Only show locks if all tasks are dumped:
4839          */
4840         if (state_filter == -1)
4841                 debug_show_all_locks();
4842 }
4843
4844 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4845 {
4846         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4847 }
4848
4849 /**
4850  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4851  * @idle: task in question
4852  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4853  *
4854  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4855  * flag, to make booting more robust.
4856  */
4857 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4858 {
4859         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4860         unsigned long flags;
4861
4862         __sched_fork(idle);
4863         idle->se.exec_start = sched_clock();
4864
4865         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
4866         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
4867         __set_task_cpu(idle, cpu);
4868
4869         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4870         rq->curr = rq->idle = idle;
4871 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
4872         idle->oncpu = 1;
4873 #endif
4874         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4875
4876         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4877 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && !defined(CONFIG_PREEMPT_BKL)
4878         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
4879 #else
4880         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4881 #endif
4882         /*
4883          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4884          */
4885         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4886 }
4887
4888 /*
4889  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
4890  * indicates which cpus entered this state. This is used
4891  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
4892  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
4893  * always be CPU_MASK_NONE.
4894  */
4895 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
4896
4897 #ifdef CONFIG_SMP
4898 /*
4899  * This is how migration works:
4900  *
4901  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
4902  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
4903  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
4904  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
4905  *    thread off the CPU)
4906  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
4907  *    task is still in the wrong runqueue.
4908  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4909  *    it and puts it into the right queue.
4910  * 6) migration thread up()s the semaphore.
4911  * 7) we wake up and the migration is done.
4912  */
4913
4914 /*
4915  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4916  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4917  * is removed from the allowed bitmask.
4918  *
4919  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4920  * task must not exit() & deallocate itself prematurely.  The
4921  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4922  */
4923 int set_cpus_allowed(struct task_struct *p, cpumask_t new_mask)
4924 {
4925         struct migration_req req;
4926         unsigned long flags;
4927         struct rq *rq;
4928         int ret = 0;
4929
4930         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4931         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
4932                 ret = -EINVAL;
4933                 goto out;
4934         }
4935
4936         p->cpus_allowed = new_mask;
4937         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4938         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
4939                 goto out;
4940
4941         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
4942                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4943                 task_rq_unlock(rq, &flags);
4944                 wake_up_process(rq->migration_thread);
4945                 wait_for_completion(&req.done);
4946                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4947                 return 0;
4948         }
4949 out:
4950         task_rq_unlock(rq, &flags);
4951
4952         return ret;
4953 }
4954 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
4955
4956 /*
4957  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu.  We're doing
4958  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4959  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4960  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4961  *
4962  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4963  * as the task is no longer on this CPU.
4964  *
4965  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4966  */
4967 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4968 {
4969         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4970         int ret = 0, on_rq;
4971
4972         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
4973                 return ret;
4974
4975         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4976         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4977
4978         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4979         /* Already moved. */
4980         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4981                 goto out;
4982         /* Affinity changed (again). */
4983         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
4984                 goto out;
4985
4986         on_rq = p->se.on_rq;
4987         if (on_rq)
4988                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
4989
4990         set_task_cpu(p, dest_cpu);
4991         if (on_rq) {
4992                 activate_task(rq_dest, p, 0);
4993                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
4994         }
4995         ret = 1;
4996 out:
4997         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4998         return ret;
4999 }
5000
5001 /*
5002  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5003  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5004  * another runqueue.
5005  */
5006 static int migration_thread(void *data)
5007 {
5008         int cpu = (long)data;
5009         struct rq *rq;
5010
5011         rq = cpu_rq(cpu);
5012         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5013
5014         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5015         while (!kthread_should_stop()) {
5016                 struct migration_req *req;
5017                 struct list_head *head;
5018
5019                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5020
5021                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5022                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5023                         goto wait_to_die;
5024                 }
5025
5026                 if (rq->active_balance) {
5027                         active_load_balance(rq, cpu);
5028                         rq->active_balance = 0;
5029                 }
5030
5031                 head = &rq->migration_queue;
5032
5033                 if (list_empty(head)) {
5034                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5035                         schedule();
5036                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5037                         continue;
5038                 }
5039                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5040                 list_del_init(head->next);
5041
5042                 spin_unlock(&rq->lock);
5043                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5044                 local_irq_enable();
5045
5046                 complete(&req->done);
5047         }
5048         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5049         return 0;
5050
5051 wait_to_die:
5052         /* Wait for kthread_stop */
5053         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5054         while (!kthread_should_stop()) {
5055                 schedule();
5056                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5057         }
5058         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5059         return 0;
5060 }
5061
5062 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5063 /*
5064  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if neccessary.
5065  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5066  */
5067 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5068 {
5069         unsigned long flags;
5070         cpumask_t mask;
5071         struct rq *rq;
5072         int dest_cpu;
5073
5074         do {
5075                 /* On same node? */
5076                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5077                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5078                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5079
5080                 /* On any allowed CPU? */
5081                 if (dest_cpu == NR_CPUS)
5082                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5083
5084                 /* No more Mr. Nice Guy. */
5085                 if (dest_cpu == NR_CPUS) {
5086                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5087                         cpus_setall(p->cpus_allowed);
5088                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5089                         task_rq_unlock(rq, &flags);
5090
5091                         /*
5092                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
5093                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
5094                          * leave kernel.
5095                          */
5096                         if (p->mm && printk_ratelimit())
5097                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5098                                        "longer affine to cpu%d\n",
5099                                        p->pid, p->comm, dead_cpu);
5100                 }
5101         } while (!__migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu));
5102 }
5103
5104 /*
5105  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5106  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5107  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5108  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5109  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5110  */
5111 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5112 {
5113         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
5114         unsigned long flags;
5115
5116         local_irq_save(flags);
5117         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5118         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5119         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5120         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5121         local_irq_restore(flags);
5122 }
5123
5124 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5125 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5126 {
5127         struct task_struct *p, *t;
5128
5129         write_lock_irq(&tasklist_lock);
5130
5131         do_each_thread(t, p) {
5132                 if (p == current)
5133                         continue;
5134
5135                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5136                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5137         } while_each_thread(t, p);
5138
5139         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
5140 }
5141
5142 /*
5143  * activate_idle_task - move idle task to the _front_ of runqueue.
5144  */
5145 static void activate_idle_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
5146 {
5147         update_rq_clock(rq);
5148
5149         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
5150                 rq->nr_uninterruptible--;
5151
5152         enqueue_task(rq, p, 0);
5153         inc_nr_running(p, rq);
5154 }
5155
5156 /*
5157  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5158  * It does so by boosting its priority to highest possible and adding it to
5159  * the _front_ of the runqueue. Used by CPU offline code.
5160  */
5161 void sched_idle_next(void)
5162 {
5163         int this_cpu = smp_processor_id();
5164         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5165         struct task_struct *p = rq->idle;
5166         unsigned long flags;
5167
5168         /* cpu has to be offline */
5169         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5170
5171         /*
5172          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5173          * and interrupts disabled on the current cpu.
5174          */
5175         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5176
5177         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5178
5179         /* Add idle task to the _front_ of its priority queue: */
5180         activate_idle_task(p, rq);
5181
5182         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5183 }
5184
5185 /*
5186  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5187  * offline.
5188  */
5189 void idle_task_exit(void)
5190 {
5191         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5192
5193         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5194
5195         if (mm != &init_mm)
5196                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5197         mmdrop(mm);
5198 }
5199
5200 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5201 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5202 {
5203         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5204
5205         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5206         BUG_ON(p->exit_state != EXIT_ZOMBIE && p->exit_state != EXIT_DEAD);
5207
5208         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5209         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5210
5211         get_task_struct(p);
5212
5213         /*
5214          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5215          * that's OK.  No task can be added to this CPU, so iteration is
5216          * fine.
5217          * NOTE: interrupts should be left disabled  --dev@
5218          */
5219         spin_unlock(&rq->lock);
5220         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5221         spin_lock(&rq->lock);
5222
5223         put_task_struct(p);
5224 }
5225
5226 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5227 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5228 {
5229         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5230         struct task_struct *next;
5231
5232         for ( ; ; ) {
5233                 if (!rq->nr_running)
5234                         break;
5235                 update_rq_clock(rq);
5236                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
5237                 if (!next)
5238                         break;
5239                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5240
5241         }
5242 }
5243 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5244
5245 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5246
5247 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5248         {
5249                 .procname       = "sched_domain",
5250                 .mode           = 0555,
5251         },
5252         {0,},
5253 };
5254
5255 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5256         {
5257                 .ctl_name       = CTL_KERN,
5258                 .procname       = "kernel",
5259                 .mode           = 0555,
5260                 .child          = sd_ctl_dir,
5261         },
5262         {0,},
5263 };
5264
5265 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5266 {
5267         struct ctl_table *entry =
5268                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5269
5270         return entry;
5271 }
5272
5273 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5274 {
5275         struct ctl_table *entry = *tablep;
5276
5277         for (entry = *tablep; entry->procname; entry++)
5278                 if (entry->child)
5279                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5280
5281         kfree(*tablep);
5282         *tablep = NULL;
5283 }
5284
5285 static void
5286 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5287                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5288                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5289 {
5290         entry->procname = procname;
5291         entry->data = data;
5292         entry->maxlen = maxlen;
5293         entry->mode = mode;
5294         entry->proc_handler = proc_handler;
5295 }
5296
5297 static struct ctl_table *
5298 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5299 {
5300         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
5301
5302         if (table == NULL)
5303                 return NULL;
5304
5305         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5306                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5307         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5308                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5309         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5310                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5311         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5312                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5313         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5314                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5315         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5316                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5317         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5318                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5319         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5320                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5321         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5322                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5323         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5324                 &sd->cache_nice_tries,
5325                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5326         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5327                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5328         /* &table[11] is terminator */
5329
5330         return table;
5331 }
5332
5333 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5334 {
5335         struct ctl_table *entry, *table;
5336         struct sched_domain *sd;
5337         int domain_num = 0, i;
5338         char buf[32];
5339
5340         for_each_domain(cpu, sd)
5341                 domain_num++;
5342         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5343         if (table == NULL)
5344                 return NULL;
5345
5346         i = 0;
5347         for_each_domain(cpu, sd) {
5348                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5349                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5350                 entry->mode = 0555;
5351                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5352                 entry++;
5353                 i++;
5354         }
5355         return table;
5356 }
5357
5358 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5359 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5360 {
5361         int i, cpu_num = num_online_cpus();
5362         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5363         char buf[32];
5364
5365         if (entry == NULL)
5366                 return;
5367
5368         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5369
5370         for_each_online_cpu(i) {
5371                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5372                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5373                 entry->mode = 0555;
5374                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5375                 entry++;
5376         }
5377         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5378 }
5379
5380 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5381 {
5382         unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5383         sd_sysctl_header = NULL;
5384         sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5385 }
5386 #else
5387 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5388 {
5389 }
5390 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5391 {
5392 }
5393 #endif
5394
5395 /*
5396  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5397  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5398  */
5399 static int __cpuinit
5400 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5401 {
5402         struct task_struct *p;
5403         int cpu = (long)hcpu;
5404         unsigned long flags;
5405         struct rq *rq;
5406
5407         switch (action) {
5408         case CPU_LOCK_ACQUIRE:
5409                 mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
5410                 break;
5411
5412         case CPU_UP_PREPARE:
5413         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5414                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
5415                 if (IS_ERR(p))
5416                         return NOTIFY_BAD;
5417                 kthread_bind(p, cpu);
5418                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5419                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5420                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5421                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5422                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5423                 break;
5424
5425         case CPU_ONLINE:
5426         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5427                 /* Strictly unneccessary, as first user will wake it. */
5428                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5429                 break;
5430
5431 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5432         case CPU_UP_CANCELED:
5433         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5434                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5435                         break;
5436                 /* Unbind it from offline cpu so it can run.  Fall thru. */
5437                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5438                              any_online_cpu(cpu_online_map));
5439                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5440                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5441                 break;
5442
5443         case CPU_DEAD:
5444         case CPU_DEAD_FROZEN:
5445                 migrate_live_tasks(cpu);
5446                 rq = cpu_rq(cpu);
5447                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5448                 rq->migration_thread = NULL;
5449                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5450                 rq = task_rq_lock(rq->idle, &flags);
5451                 update_rq_clock(rq);
5452                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5453                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
5454                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5455                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5456                 migrate_dead_tasks(cpu);
5457                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5458                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5459                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5460
5461                 /* No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5462                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex.  Just wake up
5463                  * the requestors. */
5464                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5465                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5466                         struct migration_req *req;
5467
5468                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5469                                          struct migration_req, list);
5470                         list_del_init(&req->list);
5471                         complete(&req->done);
5472                 }
5473                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5474                 break;
5475 #endif
5476         case CPU_LOCK_RELEASE:
5477                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
5478                 break;
5479         }
5480         return NOTIFY_OK;
5481 }
5482
5483 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5484  * happens before everything else.
5485  */
5486 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5487         .notifier_call = migration_call,
5488         .priority = 10
5489 };
5490
5491 int __init migration_init(void)
5492 {
5493         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5494         int err;
5495
5496         /* Start one for the boot CPU: */
5497         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5498         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5499         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5500         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5501
5502         return 0;
5503 }
5504 #endif
5505
5506 #ifdef CONFIG_SMP
5507
5508 /* Number of possible processor ids */
5509 int nr_cpu_ids __read_mostly = NR_CPUS;
5510 EXPORT_SYMBOL(nr_cpu_ids);
5511
5512 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5513 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5514 {
5515         int level = 0;
5516
5517         if (!sd) {
5518                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5519                 return;
5520         }
5521
5522         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5523
5524         do {
5525                 int i;
5526                 char str[NR_CPUS];
5527                 struct sched_group *group = sd->groups;
5528                 cpumask_t groupmask;
5529
5530                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
5531                 cpus_clear(groupmask);
5532
5533                 printk(KERN_DEBUG);
5534                 for (i = 0; i < level + 1; i++)
5535                         printk(" ");
5536                 printk("domain %d: ", level);
5537
5538                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5539                         printk("does not load-balance\n");
5540                         if (sd->parent)
5541                                 printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5542                                                 " has parent");
5543                         break;
5544                 }
5545
5546                 printk("span %s\n", str);
5547
5548                 if (!cpu_isset(cpu, sd->span))
5549                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5550                                         "CPU%d\n", cpu);
5551                 if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask))
5552                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5553                                         " CPU%d\n", cpu);
5554
5555                 printk(KERN_DEBUG);
5556                 for (i = 0; i < level + 2; i++)
5557                         printk(" ");
5558                 printk("groups:");
5559                 do {
5560                         if (!group) {
5561                                 printk("\n");
5562                                 printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5563                                 break;
5564                         }
5565
5566                         if (!group->__cpu_power) {
5567                                 printk("\n");
5568                                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5569                                                 "set\n");
5570                                 break;
5571                         }
5572
5573                         if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
5574                                 printk("\n");
5575                                 printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5576                                 break;
5577                         }
5578
5579                         if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
5580                                 printk("\n");
5581                                 printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5582                                 break;
5583                         }
5584
5585                         cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
5586
5587                         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
5588                         printk(" %s", str);
5589
5590                         group = group->next;
5591                 } while (group != sd->groups);
5592                 printk("\n");
5593
5594                 if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
5595                         printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span "
5596                                         "domain->span\n");
5597
5598                 level++;
5599                 sd = sd->parent;
5600                 if (!sd)
5601                         continue;
5602
5603                 if (!cpus_subset(groupmask, sd->span))
5604                         printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5605                                 "of domain->span\n");
5606
5607         } while (sd);
5608 }
5609 #else
5610 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5611 #endif
5612
5613 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5614 {
5615         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
5616                 return 1;
5617
5618         /* Following flags need at least 2 groups */
5619         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5620                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5621                          SD_BALANCE_FORK |
5622                          SD_BALANCE_EXEC |
5623                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5624                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5625                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5626                         return 0;
5627         }
5628
5629         /* Following flags don't use groups */
5630         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
5631                          SD_WAKE_AFFINE |
5632                          SD_WAKE_BALANCE))
5633                 return 0;
5634
5635         return 1;
5636 }
5637
5638 static int
5639 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5640 {
5641         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5642
5643         if (sd_degenerate(parent))
5644                 return 1;
5645
5646         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
5647                 return 0;
5648
5649         /* Does parent contain flags not in child? */
5650         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
5651         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
5652                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
5653         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5654         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5655                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5656                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5657                                 SD_BALANCE_FORK |
5658                                 SD_BALANCE_EXEC |
5659                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5660                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5661         }
5662         if (~cflags & pflags)
5663                 return 0;
5664
5665         return 1;
5666 }
5667
5668 /*
5669  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain.  Callers must
5670  * hold the hotplug lock.
5671  */
5672 static void cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5673 {
5674         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5675         struct sched_domain *tmp;
5676
5677         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5678         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
5679                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5680                 if (!parent)
5681                         break;
5682                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5683                         tmp->parent = parent->parent;
5684                         if (parent->parent)
5685                                 parent->parent->child = tmp;
5686                 }
5687         }
5688
5689         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5690                 sd = sd->parent;
5691                 if (sd)
5692                         sd->child = NULL;
5693         }
5694
5695         sched_domain_debug(sd, cpu);
5696
5697         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5698 }
5699
5700 /* cpus with isolated domains */
5701 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
5702
5703 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5704 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5705 {
5706         int ints[NR_CPUS], i;
5707
5708         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5709         cpus_clear(cpu_isolated_map);
5710         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
5711                 if (ints[i] < NR_CPUS)
5712                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
5713         return 1;
5714 }
5715
5716 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5717
5718 /*
5719  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
5720  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
5721  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
5722  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
5723  *
5724  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
5725  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5726  * and ->cpu_power to 0.
5727  */
5728 static void
5729 init_sched_build_groups(cpumask_t span, const cpumask_t *cpu_map,
5730                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5731                                         struct sched_group **sg))
5732 {
5733         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5734         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
5735         int i;
5736
5737         for_each_cpu_mask(i, span) {
5738                 struct sched_group *sg;
5739                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg);
5740                 int j;
5741
5742                 if (cpu_isset(i, covered))
5743                         continue;
5744
5745                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
5746                 sg->__cpu_power = 0;
5747
5748                 for_each_cpu_mask(j, span) {
5749                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL) != group)
5750                                 continue;
5751
5752                         cpu_set(j, covered);
5753                         cpu_set(j, sg->cpumask);
5754                 }
5755                 if (!first)
5756                         first = sg;
5757                 if (last)
5758                         last->next = sg;
5759                 last = sg;
5760         }
5761         last->next = first;
5762 }
5763
5764 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
5765
5766 #ifdef CONFIG_NUMA
5767
5768 /**
5769  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
5770  * @node: node whose sched_domain we're building
5771  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
5772  *
5773  * Find the next node to include in a given scheduling domain.  Simply
5774  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
5775  *
5776  * Should use nodemask_t.
5777  */
5778 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
5779 {
5780         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
5781
5782         min_val = INT_MAX;
5783
5784         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5785                 /* Start at @node */
5786                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
5787
5788                 if (!nr_cpus_node(n))
5789                         continue;
5790
5791                 /* Skip already used nodes */
5792                 if (test_bit(n, used_nodes))
5793                         continue;
5794
5795                 /* Simple min distance search */
5796                 val = node_distance(node, n);
5797
5798                 if (val < min_val) {
5799                         min_val = val;
5800                         best_node = n;
5801                 }
5802         }
5803
5804         set_bit(best_node, used_nodes);
5805         return best_node;
5806 }
5807
5808 /**
5809  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
5810  * @node: node whose cpumask we're constructing
5811  * @size: number of nodes to include in this span
5812  *
5813  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span.  It
5814  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
5815  * out optimally.
5816  */
5817 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
5818 {
5819         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5820         cpumask_t span, nodemask;
5821         int i;
5822
5823         cpus_clear(span);
5824         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5825
5826         nodemask = node_to_cpumask(node);
5827         cpus_or(span, span, nodemask);
5828         set_bit(node, used_nodes);
5829
5830         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
5831                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
5832
5833                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
5834                 cpus_or(span, span, nodemask);
5835         }
5836
5837         return span;
5838 }
5839 #endif
5840
5841 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
5842
5843 /*
5844  * SMT sched-domains:
5845  */
5846 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5847 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
5848 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
5849
5850 static int cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5851                             struct sched_group **sg)
5852 {
5853         if (sg)
5854                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
5855         return cpu;
5856 }
5857 #endif
5858
5859 /*
5860  * multi-core sched-domains:
5861  */
5862 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5863 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
5864 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
5865 #endif
5866
5867 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5868 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5869                              struct sched_group **sg)
5870 {
5871         int group;
5872         cpumask_t mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
5873         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5874         group = first_cpu(mask);
5875         if (sg)
5876                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
5877         return group;
5878 }
5879 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
5880 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5881                              struct sched_group **sg)
5882 {
5883         if (sg)
5884                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
5885         return cpu;
5886 }
5887 #endif
5888
5889 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
5890 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
5891
5892 static int cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5893                              struct sched_group **sg)
5894 {
5895         int group;
5896 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5897         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
5898         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5899         group = first_cpu(mask);
5900 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5901         cpumask_t mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
5902         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5903         group = first_cpu(mask);
5904 #else
5905         group = cpu;
5906 #endif
5907         if (sg)
5908                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
5909         return group;
5910 }
5911
5912 #ifdef CONFIG_NUMA
5913 /*
5914  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
5915  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
5916  * gets dynamically allocated.
5917  */
5918 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
5919 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
5920
5921 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
5922 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
5923
5924 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5925                                  struct sched_group **sg)
5926 {
5927         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
5928         int group;
5929
5930         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5931         group = first_cpu(nodemask);
5932
5933         if (sg)
5934                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
5935         return group;
5936 }
5937
5938 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
5939 {
5940         struct sched_group *sg = group_head;
5941         int j;
5942
5943         if (!sg)
5944                 return;
5945         do {
5946                 for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
5947                         struct sched_domain *sd;
5948
5949                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
5950                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
5951                                 /*
5952                                  * Only add "power" once for each
5953                                  * physical package.
5954                                  */
5955                                 continue;
5956                         }
5957
5958                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
5959                 }
5960                 sg = sg->next;
5961         } while (sg != group_head);
5962 }
5963 #endif
5964
5965 #ifdef CONFIG_NUMA
5966 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
5967 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
5968 {
5969         int cpu, i;
5970
5971         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
5972                 struct sched_group **sched_group_nodes
5973                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
5974
5975                 if (!sched_group_nodes)
5976                         continue;
5977
5978                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5979                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
5980                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
5981
5982                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5983                         if (cpus_empty(nodemask))
5984                                 continue;
5985
5986                         if (sg == NULL)
5987                                 continue;
5988                         sg = sg->next;
5989 next_sg:
5990                         oldsg = sg;
5991                         sg = sg->next;
5992                         kfree(oldsg);
5993                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
5994                                 goto next_sg;
5995                 }
5996                 kfree(sched_group_nodes);
5997                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
5998         }
5999 }
6000 #else
6001 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6002 {
6003 }
6004 #endif
6005
6006 /*
6007  * Initialize sched groups cpu_power.
6008  *
6009  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6010  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6011  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6012  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6013  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6014  * less cpu_power.
6015  *
6016  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
6017  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
6018  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
6019  */
6020 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6021 {
6022         struct sched_domain *child;
6023         struct sched_group *group;
6024
6025         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6026
6027         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
6028                 return;
6029
6030         child = sd->child;
6031
6032         sd->groups->__cpu_power = 0;
6033
6034         /*
6035          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
6036          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
6037          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
6038          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
6039          * same sched domain.
6040          */
6041         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
6042                        (child->flags &
6043                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
6044                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
6045                 return;
6046         }
6047
6048         /*
6049          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
6050          */
6051         group = child->groups;
6052         do {
6053                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
6054                 group = group->next;
6055         } while (group != child->groups);
6056 }
6057
6058 /*
6059  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6060  * to the individual cpus
6061  */
6062 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6063 {
6064         int i;
6065 #ifdef CONFIG_NUMA
6066         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
6067         int sd_allnodes = 0;
6068
6069         /*
6070          * Allocate the per-node list of sched groups
6071          */
6072         sched_group_nodes = kcalloc(MAX_NUMNODES, sizeof(struct sched_group *),
6073                                            GFP_KERNEL);
6074         if (!sched_group_nodes) {
6075                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6076                 return -ENOMEM;
6077         }
6078         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6079 #endif
6080
6081         /*
6082          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6083          */
6084         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6085                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6086                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6087
6088                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6089
6090 #ifdef CONFIG_NUMA
6091                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
6092                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
6093                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6094                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6095                         sd->span = *cpu_map;
6096                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6097                         p = sd;
6098                         sd_allnodes = 1;
6099                 } else
6100                         p = NULL;
6101
6102                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6103                 *sd = SD_NODE_INIT;
6104                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6105                 sd->parent = p;
6106                 if (p)
6107                         p->child = sd;
6108                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6109 #endif
6110
6111                 p = sd;
6112                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6113                 *sd = SD_CPU_INIT;
6114                 sd->span = nodemask;
6115                 sd->parent = p;
6116                 if (p)
6117                         p->child = sd;
6118                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6119
6120 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6121                 p = sd;
6122                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6123                 *sd = SD_MC_INIT;
6124                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6125                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6126                 sd->parent = p;
6127                 p->child = sd;
6128                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6129 #endif
6130
6131 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6132                 p = sd;
6133                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6134                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6135                 sd->span = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
6136                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6137                 sd->parent = p;
6138                 p->child = sd;
6139                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6140 #endif
6141         }
6142
6143 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6144         /* Set up CPU (sibling) groups */
6145         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6146                 cpumask_t this_sibling_map = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
6147                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6148                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6149                         continue;
6150
6151                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
6152                                         &cpu_to_cpu_group);
6153         }
6154 #endif
6155
6156 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6157         /* Set up multi-core groups */
6158         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6159                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6160                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6161                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6162                         continue;
6163                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
6164                                         &cpu_to_core_group);
6165         }
6166 #endif
6167
6168         /* Set up physical groups */
6169         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6170                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6171
6172                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6173                 if (cpus_empty(nodemask))
6174                         continue;
6175
6176                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map, &cpu_to_phys_group);
6177         }
6178
6179 #ifdef CONFIG_NUMA
6180         /* Set up node groups */
6181         if (sd_allnodes)
6182                 init_sched_build_groups(*cpu_map, cpu_map,
6183                                         &cpu_to_allnodes_group);
6184
6185         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6186                 /* Set up node groups */
6187                 struct sched_group *sg, *prev;
6188                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6189                 cpumask_t domainspan;
6190                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6191                 int j;
6192
6193                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6194                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6195                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6196                         continue;
6197                 }
6198
6199                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6200                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6201
6202                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6203                 if (!sg) {
6204                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6205                                 "node %d\n", i);
6206                         goto error;
6207                 }
6208                 sched_group_nodes[i] = sg;
6209                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6210                         struct sched_domain *sd;
6211
6212                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6213                         sd->groups = sg;
6214                 }
6215                 sg->__cpu_power = 0;
6216                 sg->cpumask = nodemask;
6217                 sg->next = sg;
6218                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6219                 prev = sg;
6220
6221                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6222                         cpumask_t tmp, notcovered;
6223                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6224
6225                         cpus_complement(notcovered, covered);
6226                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6227                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6228                         if (cpus_empty(tmp))
6229                                 break;
6230
6231                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6232                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6233                         if (cpus_empty(tmp))
6234                                 continue;
6235
6236                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6237                                           GFP_KERNEL, i);
6238                         if (!sg) {
6239                                 printk(KERN_WARNING
6240                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6241                                 goto error;
6242                         }
6243                         sg->__cpu_power = 0;
6244                         sg->cpumask = tmp;
6245                         sg->next = prev->next;
6246                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6247                         prev->next = sg;
6248                         prev = sg;
6249                 }
6250         }
6251 #endif
6252
6253         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6254 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6255         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6256                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6257
6258                 init_sched_groups_power(i, sd);
6259         }
6260 #endif
6261 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6262         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6263                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
6264
6265                 init_sched_groups_power(i, sd);
6266         }
6267 #endif
6268
6269         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6270                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6271
6272                 init_sched_groups_power(i, sd);
6273         }
6274
6275 #ifdef CONFIG_NUMA
6276         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6277                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6278
6279         if (sd_allnodes) {
6280                 struct sched_group *sg;
6281
6282                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg);
6283                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6284         }
6285 #endif
6286
6287         /* Attach the domains */
6288         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6289                 struct sched_domain *sd;
6290 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6291                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6292 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6293                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6294 #else
6295                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6296 #endif
6297                 cpu_attach_domain(sd, i);
6298         }
6299
6300         return 0;
6301
6302 #ifdef CONFIG_NUMA
6303 error:
6304         free_sched_groups(cpu_map);
6305         return -ENOMEM;
6306 #endif
6307 }
6308 /*
6309  * Set up scheduler domains and groups.  Callers must hold the hotplug lock.
6310  */
6311 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6312 {
6313         cpumask_t cpu_default_map;
6314         int err;
6315
6316         /*
6317          * Setup mask for cpus without special case scheduling requirements.
6318          * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6319          * exclude other special cases in the future.
6320          */
6321         cpus_andnot(cpu_default_map, *cpu_map, cpu_isolated_map);
6322
6323         err = build_sched_domains(&cpu_default_map);
6324
6325         register_sched_domain_sysctl();
6326
6327         return err;
6328 }
6329
6330 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6331 {
6332         free_sched_groups(cpu_map);
6333 }
6334
6335 /*
6336  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6337  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6338  */
6339 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6340 {
6341         int i;
6342
6343         unregister_sched_domain_sysctl();
6344
6345         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
6346                 cpu_attach_domain(NULL, i);
6347         synchronize_sched();
6348         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
6349 }
6350
6351 /*
6352  * Partition sched domains as specified by the cpumasks below.
6353  * This attaches all cpus from the cpumasks to the NULL domain,
6354  * waits for a RCU quiescent period, recalculates sched
6355  * domain information and then attaches them back to the
6356  * correct sched domains
6357  * Call with hotplug lock held
6358  */
6359 int partition_sched_domains(cpumask_t *partition1, cpumask_t *partition2)
6360 {
6361         cpumask_t change_map;
6362         int err = 0;
6363
6364         cpus_and(*partition1, *partition1, cpu_online_map);
6365         cpus_and(*partition2, *partition2, cpu_online_map);
6366         cpus_or(change_map, *partition1, *partition2);
6367
6368         /* Detach sched domains from all of the affected cpus */
6369         detach_destroy_domains(&change_map);
6370         if (!cpus_empty(*partition1))
6371                 err = build_sched_domains(partition1);
6372         if (!err && !cpus_empty(*partition2))
6373                 err = build_sched_domains(partition2);
6374
6375         register_sched_domain_sysctl();
6376
6377         return err;
6378 }
6379
6380 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6381 static int arch_reinit_sched_domains(void)
6382 {
6383         int err;
6384
6385         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6386         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6387         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6388         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6389
6390         return err;
6391 }
6392
6393 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6394 {
6395         int ret;
6396
6397         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
6398                 return -EINVAL;
6399
6400         if (smt)
6401                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
6402         else
6403                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
6404
6405         ret = arch_reinit_sched_domains();
6406
6407         return ret ? ret : count;
6408 }
6409
6410 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6411 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6412 {
6413         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6414 }
6415 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6416                                             const char *buf, size_t count)
6417 {
6418         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6419 }
6420 static SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
6421                    sched_mc_power_savings_store);
6422 #endif
6423
6424 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6425 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6426 {
6427         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6428 }
6429 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6430                                              const char *buf, size_t count)
6431 {
6432         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6433 }
6434 static SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
6435                    sched_smt_power_savings_store);
6436 #endif
6437
6438 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6439 {
6440         int err = 0;
6441
6442 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6443         if (smt_capable())
6444                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6445                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
6446 #endif
6447 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6448         if (!err && mc_capable())
6449                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6450                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
6451 #endif
6452         return err;
6453 }
6454 #endif
6455
6456 /*
6457  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy.  The domains
6458  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
6459  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
6460  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
6461  */
6462 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
6463                                 unsigned long action, void *hcpu)
6464 {
6465         switch (action) {
6466         case CPU_UP_PREPARE:
6467         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6468         case CPU_DOWN_PREPARE:
6469         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6470                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6471                 return NOTIFY_OK;
6472
6473         case CPU_UP_CANCELED:
6474         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6475         case CPU_DOWN_FAILED:
6476         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6477         case CPU_ONLINE:
6478         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6479         case CPU_DEAD:
6480         case CPU_DEAD_FROZEN:
6481                 /*
6482                  * Fall through and re-initialise the domains.
6483                  */
6484                 break;
6485         default:
6486                 return NOTIFY_DONE;
6487         }
6488
6489         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
6490         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6491
6492         return NOTIFY_OK;
6493 }
6494
6495 void __init sched_init_smp(void)
6496 {
6497         cpumask_t non_isolated_cpus;
6498
6499         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6500         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6501         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
6502         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
6503                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6504         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6505         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
6506         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
6507
6508         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6509         if (set_cpus_allowed(current, non_isolated_cpus) < 0)
6510                 BUG();
6511 }
6512 #else
6513 void __init sched_init_smp(void)
6514 {
6515 }
6516 #endif /* CONFIG_SMP */
6517
6518 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6519 {
6520         /* Linker adds these: start and end of __sched functions */
6521         extern char __sched_text_start[], __sched_text_end[];
6522
6523         return in_lock_functions(addr) ||
6524                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6525                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6526 }
6527
6528 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
6529 {
6530         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
6531 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6532         cfs_rq->rq = rq;
6533 #endif
6534         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
6535 }
6536
6537 void __init sched_init(void)
6538 {
6539         int highest_cpu = 0;
6540         int i, j;
6541
6542         for_each_possible_cpu(i) {
6543                 struct rt_prio_array *array;
6544                 struct rq *rq;
6545
6546                 rq = cpu_rq(i);
6547                 spin_lock_init(&rq->lock);
6548                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
6549                 rq->nr_running = 0;
6550                 rq->clock = 1;
6551                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
6552 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6553                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6554                 {
6555                         struct cfs_rq *cfs_rq = &per_cpu(init_cfs_rq, i);
6556                         struct sched_entity *se =
6557                                          &per_cpu(init_sched_entity, i);
6558
6559                         init_cfs_rq_p[i] = cfs_rq;
6560                         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
6561                         cfs_rq->tg = &init_task_group;
6562                         list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
6563                                                          &rq->leaf_cfs_rq_list);
6564
6565                         init_sched_entity_p[i] = se;
6566                         se->cfs_rq = &rq->cfs;
6567                         se->my_q = cfs_rq;
6568                         se->load.weight = init_task_group_load;
6569                         se->load.inv_weight =
6570                                  div64_64(1ULL<<32, init_task_group_load);
6571                         se->parent = NULL;
6572                 }
6573                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
6574                 spin_lock_init(&init_task_group.lock);
6575 #endif
6576
6577                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6578                         rq->cpu_load[j] = 0;
6579 #ifdef CONFIG_SMP
6580                 rq->sd = NULL;
6581                 rq->active_balance = 0;
6582                 rq->next_balance = jiffies;
6583                 rq->push_cpu = 0;
6584                 rq->cpu = i;
6585                 rq->migration_thread = NULL;
6586                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
6587 #endif
6588                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6589
6590                 array = &rq->rt.active;
6591                 for (j = 0; j < MAX_RT_PRIO; j++) {
6592                         INIT_LIST_HEAD(array->queue + j);
6593                         __clear_bit(j, array->bitmap);
6594                 }
6595                 highest_cpu = i;
6596                 /* delimiter for bitsearch: */
6597                 __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
6598         }
6599
6600         set_load_weight(&init_task);
6601
6602 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6603         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6604 #endif
6605
6606 #ifdef CONFIG_SMP
6607         nr_cpu_ids = highest_cpu + 1;
6608         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
6609 #endif