[PATCH] sched: use softirq for load balancing
[cascardo/linux.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  */
20
21 #include <linux/mm.h>
22 #include <linux/module.h>
23 #include <linux/nmi.h>
24 #include <linux/init.h>
25 #include <asm/uaccess.h>
26 #include <linux/highmem.h>
27 #include <linux/smp_lock.h>
28 #include <asm/mmu_context.h>
29 #include <linux/interrupt.h>
30 #include <linux/capability.h>
31 #include <linux/completion.h>
32 #include <linux/kernel_stat.h>
33 #include <linux/debug_locks.h>
34 #include <linux/security.h>
35 #include <linux/notifier.h>
36 #include <linux/profile.h>
37 #include <linux/freezer.h>
38 #include <linux/vmalloc.h>
39 #include <linux/blkdev.h>
40 #include <linux/delay.h>
41 #include <linux/smp.h>
42 #include <linux/threads.h>
43 #include <linux/timer.h>
44 #include <linux/rcupdate.h>
45 #include <linux/cpu.h>
46 #include <linux/cpuset.h>
47 #include <linux/percpu.h>
48 #include <linux/kthread.h>
49 #include <linux/seq_file.h>
50 #include <linux/syscalls.h>
51 #include <linux/times.h>
52 #include <linux/tsacct_kern.h>
53 #include <linux/kprobes.h>
54 #include <linux/delayacct.h>
55 #include <asm/tlb.h>
56
57 #include <asm/unistd.h>
58
59 /*
60  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
61  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
62  * and back.
63  */
64 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
65 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
66 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
67
68 /*
69  * 'User priority' is the nice value converted to something we
70  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
71  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
72  */
73 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
74 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
75 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
76
77 /*
78  * Some helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
79  */
80 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((TIME) / (1000000000 / HZ))
81 #define JIFFIES_TO_NS(TIME)     ((TIME) * (1000000000 / HZ))
82
83 /*
84  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
85  *
86  * Minimum timeslice is 5 msecs (or 1 jiffy, whichever is larger),
87  * default timeslice is 100 msecs, maximum timeslice is 800 msecs.
88  * Timeslices get refilled after they expire.
89  */
90 #define MIN_TIMESLICE           max(5 * HZ / 1000, 1)
91 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
92 #define ON_RUNQUEUE_WEIGHT       30
93 #define CHILD_PENALTY            95
94 #define PARENT_PENALTY          100
95 #define EXIT_WEIGHT               3
96 #define PRIO_BONUS_RATIO         25
97 #define MAX_BONUS               (MAX_USER_PRIO * PRIO_BONUS_RATIO / 100)
98 #define INTERACTIVE_DELTA         2
99 #define MAX_SLEEP_AVG           (DEF_TIMESLICE * MAX_BONUS)
100 #define STARVATION_LIMIT        (MAX_SLEEP_AVG)
101 #define NS_MAX_SLEEP_AVG        (JIFFIES_TO_NS(MAX_SLEEP_AVG))
102
103 /*
104  * If a task is 'interactive' then we reinsert it in the active
105  * array after it has expired its current timeslice. (it will not
106  * continue to run immediately, it will still roundrobin with
107  * other interactive tasks.)
108  *
109  * This part scales the interactivity limit depending on niceness.
110  *
111  * We scale it linearly, offset by the INTERACTIVE_DELTA delta.
112  * Here are a few examples of different nice levels:
113  *
114  *  TASK_INTERACTIVE(-20): [1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0]
115  *  TASK_INTERACTIVE(-10): [1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0]
116  *  TASK_INTERACTIVE(  0): [1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0]
117  *  TASK_INTERACTIVE( 10): [1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0]
118  *  TASK_INTERACTIVE( 19): [0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0]
119  *
120  * (the X axis represents the possible -5 ... 0 ... +5 dynamic
121  *  priority range a task can explore, a value of '1' means the
122  *  task is rated interactive.)
123  *
124  * Ie. nice +19 tasks can never get 'interactive' enough to be
125  * reinserted into the active array. And only heavily CPU-hog nice -20
126  * tasks will be expired. Default nice 0 tasks are somewhere between,
127  * it takes some effort for them to get interactive, but it's not
128  * too hard.
129  */
130
131 #define CURRENT_BONUS(p) \
132         (NS_TO_JIFFIES((p)->sleep_avg) * MAX_BONUS / \
133                 MAX_SLEEP_AVG)
134
135 #define GRANULARITY     (10 * HZ / 1000 ? : 1)
136
137 #ifdef CONFIG_SMP
138 #define TIMESLICE_GRANULARITY(p)        (GRANULARITY * \
139                 (1 << (((MAX_BONUS - CURRENT_BONUS(p)) ? : 1) - 1)) * \
140                         num_online_cpus())
141 #else
142 #define TIMESLICE_GRANULARITY(p)        (GRANULARITY * \
143                 (1 << (((MAX_BONUS - CURRENT_BONUS(p)) ? : 1) - 1)))
144 #endif
145
146 #define SCALE(v1,v1_max,v2_max) \
147         (v1) * (v2_max) / (v1_max)
148
149 #define DELTA(p) \
150         (SCALE(TASK_NICE(p) + 20, 40, MAX_BONUS) - 20 * MAX_BONUS / 40 + \
151                 INTERACTIVE_DELTA)
152
153 #define TASK_INTERACTIVE(p) \
154         ((p)->prio <= (p)->static_prio - DELTA(p))
155
156 #define INTERACTIVE_SLEEP(p) \
157         (JIFFIES_TO_NS(MAX_SLEEP_AVG * \
158                 (MAX_BONUS / 2 + DELTA((p)) + 1) / MAX_BONUS - 1))
159
160 #define TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq) \
161         ((p)->prio < (rq)->curr->prio)
162
163 #define SCALE_PRIO(x, prio) \
164         max(x * (MAX_PRIO - prio) / (MAX_USER_PRIO / 2), MIN_TIMESLICE)
165
166 static unsigned int static_prio_timeslice(int static_prio)
167 {
168         if (static_prio < NICE_TO_PRIO(0))
169                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE * 4, static_prio);
170         else
171                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE, static_prio);
172 }
173
174 /*
175  * task_timeslice() scales user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
176  * to time slice values: [800ms ... 100ms ... 5ms]
177  *
178  * The higher a thread's priority, the bigger timeslices
179  * it gets during one round of execution. But even the lowest
180  * priority thread gets MIN_TIMESLICE worth of execution time.
181  */
182
183 static inline unsigned int task_timeslice(struct task_struct *p)
184 {
185         return static_prio_timeslice(p->static_prio);
186 }
187
188 /*
189  * These are the runqueue data structures:
190  */
191
192 struct prio_array {
193         unsigned int nr_active;
194         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
195         struct list_head queue[MAX_PRIO];
196 };
197
198 /*
199  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
200  *
201  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
202  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
203  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
204  */
205 struct rq {
206         spinlock_t lock;
207
208         /*
209          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
210          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
211          */
212         unsigned long nr_running;
213         unsigned long raw_weighted_load;
214 #ifdef CONFIG_SMP
215         unsigned long cpu_load[3];
216 #endif
217         unsigned long long nr_switches;
218
219         /*
220          * This is part of a global counter where only the total sum
221          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
222          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
223          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
224          */
225         unsigned long nr_uninterruptible;
226
227         unsigned long expired_timestamp;
228         unsigned long long timestamp_last_tick;
229         struct task_struct *curr, *idle;
230         unsigned long next_balance;
231         struct mm_struct *prev_mm;
232         struct prio_array *active, *expired, arrays[2];
233         int best_expired_prio;
234         atomic_t nr_iowait;
235
236 #ifdef CONFIG_SMP
237         struct sched_domain *sd;
238
239         /* For active balancing */
240         int active_balance;
241         int push_cpu;
242         int cpu;                /* cpu of this runqueue */
243
244         struct task_struct *migration_thread;
245         struct list_head migration_queue;
246 #endif
247
248 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
249         /* latency stats */
250         struct sched_info rq_sched_info;
251
252         /* sys_sched_yield() stats */
253         unsigned long yld_exp_empty;
254         unsigned long yld_act_empty;
255         unsigned long yld_both_empty;
256         unsigned long yld_cnt;
257
258         /* schedule() stats */
259         unsigned long sched_switch;
260         unsigned long sched_cnt;
261         unsigned long sched_goidle;
262
263         /* try_to_wake_up() stats */
264         unsigned long ttwu_cnt;
265         unsigned long ttwu_local;
266 #endif
267         struct lock_class_key rq_lock_key;
268 };
269
270 static DEFINE_PER_CPU(struct rq, runqueues);
271
272 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
273 {
274 #ifdef CONFIG_SMP
275         return rq->cpu;
276 #else
277         return 0;
278 #endif
279 }
280
281 /*
282  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
283  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
284  *
285  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
286  * preempt-disabled sections.
287  */
288 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
289         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
290
291 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
292 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
293 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
294 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
295
296 #ifndef prepare_arch_switch
297 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
298 #endif
299 #ifndef finish_arch_switch
300 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
301 #endif
302
303 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
304 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
305 {
306         return rq->curr == p;
307 }
308
309 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
310 {
311 }
312
313 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
314 {
315 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
316         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
317         rq->lock.owner = current;
318 #endif
319         /*
320          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
321          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
322          * prev into current:
323          */
324         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
325
326         spin_unlock_irq(&rq->lock);
327 }
328
329 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
330 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
331 {
332 #ifdef CONFIG_SMP
333         return p->oncpu;
334 #else
335         return rq->curr == p;
336 #endif
337 }
338
339 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
340 {
341 #ifdef CONFIG_SMP
342         /*
343          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
344          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
345          * here.
346          */
347         next->oncpu = 1;
348 #endif
349 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
350         spin_unlock_irq(&rq->lock);
351 #else
352         spin_unlock(&rq->lock);
353 #endif
354 }
355
356 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
357 {
358 #ifdef CONFIG_SMP
359         /*
360          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
361          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
362          * finished.
363          */
364         smp_wmb();
365         prev->oncpu = 0;
366 #endif
367 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
368         local_irq_enable();
369 #endif
370 }
371 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
372
373 /*
374  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
375  * Must be called interrupts disabled.
376  */
377 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
378         __acquires(rq->lock)
379 {
380         struct rq *rq;
381
382 repeat_lock_task:
383         rq = task_rq(p);
384         spin_lock(&rq->lock);
385         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
386                 spin_unlock(&rq->lock);
387                 goto repeat_lock_task;
388         }
389         return rq;
390 }
391
392 /*
393  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
394  * interrupts.  Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
395  * explicitly disabling preemption.
396  */
397 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
398         __acquires(rq->lock)
399 {
400         struct rq *rq;
401
402 repeat_lock_task:
403         local_irq_save(*flags);
404         rq = task_rq(p);
405         spin_lock(&rq->lock);
406         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
407                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
408                 goto repeat_lock_task;
409         }
410         return rq;
411 }
412
413 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
414         __releases(rq->lock)
415 {
416         spin_unlock(&rq->lock);
417 }
418
419 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
420         __releases(rq->lock)
421 {
422         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
423 }
424
425 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
426 /*
427  * bump this up when changing the output format or the meaning of an existing
428  * format, so that tools can adapt (or abort)
429  */
430 #define SCHEDSTAT_VERSION 12
431
432 static int show_schedstat(struct seq_file *seq, void *v)
433 {
434         int cpu;
435
436         seq_printf(seq, "version %d\n", SCHEDSTAT_VERSION);
437         seq_printf(seq, "timestamp %lu\n", jiffies);
438         for_each_online_cpu(cpu) {
439                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
440 #ifdef CONFIG_SMP
441                 struct sched_domain *sd;
442                 int dcnt = 0;
443 #endif
444
445                 /* runqueue-specific stats */
446                 seq_printf(seq,
447                     "cpu%d %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu",
448                     cpu, rq->yld_both_empty,
449                     rq->yld_act_empty, rq->yld_exp_empty, rq->yld_cnt,
450                     rq->sched_switch, rq->sched_cnt, rq->sched_goidle,
451                     rq->ttwu_cnt, rq->ttwu_local,
452                     rq->rq_sched_info.cpu_time,
453                     rq->rq_sched_info.run_delay, rq->rq_sched_info.pcnt);
454
455                 seq_printf(seq, "\n");
456
457 #ifdef CONFIG_SMP
458                 /* domain-specific stats */
459                 preempt_disable();
460                 for_each_domain(cpu, sd) {
461                         enum idle_type itype;
462                         char mask_str[NR_CPUS];
463
464                         cpumask_scnprintf(mask_str, NR_CPUS, sd->span);
465                         seq_printf(seq, "domain%d %s", dcnt++, mask_str);
466                         for (itype = SCHED_IDLE; itype < MAX_IDLE_TYPES;
467                                         itype++) {
468                                 seq_printf(seq, " %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu",
469                                     sd->lb_cnt[itype],
470                                     sd->lb_balanced[itype],
471                                     sd->lb_failed[itype],
472                                     sd->lb_imbalance[itype],
473                                     sd->lb_gained[itype],
474                                     sd->lb_hot_gained[itype],
475                                     sd->lb_nobusyq[itype],
476                                     sd->lb_nobusyg[itype]);
477                         }
478                         seq_printf(seq, " %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu\n",
479                             sd->alb_cnt, sd->alb_failed, sd->alb_pushed,
480                             sd->sbe_cnt, sd->sbe_balanced, sd->sbe_pushed,
481                             sd->sbf_cnt, sd->sbf_balanced, sd->sbf_pushed,
482                             sd->ttwu_wake_remote, sd->ttwu_move_affine, sd->ttwu_move_balance);
483                 }
484                 preempt_enable();
485 #endif
486         }
487         return 0;
488 }
489
490 static int schedstat_open(struct inode *inode, struct file *file)
491 {
492         unsigned int size = PAGE_SIZE * (1 + num_online_cpus() / 32);
493         char *buf = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
494         struct seq_file *m;
495         int res;
496
497         if (!buf)
498                 return -ENOMEM;
499         res = single_open(file, show_schedstat, NULL);
500         if (!res) {
501                 m = file->private_data;
502                 m->buf = buf;
503                 m->size = size;
504         } else
505                 kfree(buf);
506         return res;
507 }
508
509 const struct file_operations proc_schedstat_operations = {
510         .open    = schedstat_open,
511         .read    = seq_read,
512         .llseek  = seq_lseek,
513         .release = single_release,
514 };
515
516 /*
517  * Expects runqueue lock to be held for atomicity of update
518  */
519 static inline void
520 rq_sched_info_arrive(struct rq *rq, unsigned long delta_jiffies)
521 {
522         if (rq) {
523                 rq->rq_sched_info.run_delay += delta_jiffies;
524                 rq->rq_sched_info.pcnt++;
525         }
526 }
527
528 /*
529  * Expects runqueue lock to be held for atomicity of update
530  */
531 static inline void
532 rq_sched_info_depart(struct rq *rq, unsigned long delta_jiffies)
533 {
534         if (rq)
535                 rq->rq_sched_info.cpu_time += delta_jiffies;
536 }
537 # define schedstat_inc(rq, field)       do { (rq)->field++; } while (0)
538 # define schedstat_add(rq, field, amt)  do { (rq)->field += (amt); } while (0)
539 #else /* !CONFIG_SCHEDSTATS */
540 static inline void
541 rq_sched_info_arrive(struct rq *rq, unsigned long delta_jiffies)
542 {}
543 static inline void
544 rq_sched_info_depart(struct rq *rq, unsigned long delta_jiffies)
545 {}
546 # define schedstat_inc(rq, field)       do { } while (0)
547 # define schedstat_add(rq, field, amt)  do { } while (0)
548 #endif
549
550 /*
551  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
552  */
553 static inline struct rq *this_rq_lock(void)
554         __acquires(rq->lock)
555 {
556         struct rq *rq;
557
558         local_irq_disable();
559         rq = this_rq();
560         spin_lock(&rq->lock);
561
562         return rq;
563 }
564
565 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
566 /*
567  * Called when a process is dequeued from the active array and given
568  * the cpu.  We should note that with the exception of interactive
569  * tasks, the expired queue will become the active queue after the active
570  * queue is empty, without explicitly dequeuing and requeuing tasks in the
571  * expired queue.  (Interactive tasks may be requeued directly to the
572  * active queue, thus delaying tasks in the expired queue from running;
573  * see scheduler_tick()).
574  *
575  * This function is only called from sched_info_arrive(), rather than
576  * dequeue_task(). Even though a task may be queued and dequeued multiple
577  * times as it is shuffled about, we're really interested in knowing how
578  * long it was from the *first* time it was queued to the time that it
579  * finally hit a cpu.
580  */
581 static inline void sched_info_dequeued(struct task_struct *t)
582 {
583         t->sched_info.last_queued = 0;
584 }
585
586 /*
587  * Called when a task finally hits the cpu.  We can now calculate how
588  * long it was waiting to run.  We also note when it began so that we
589  * can keep stats on how long its timeslice is.
590  */
591 static void sched_info_arrive(struct task_struct *t)
592 {
593         unsigned long now = jiffies, delta_jiffies = 0;
594
595         if (t->sched_info.last_queued)
596                 delta_jiffies = now - t->sched_info.last_queued;
597         sched_info_dequeued(t);
598         t->sched_info.run_delay += delta_jiffies;
599         t->sched_info.last_arrival = now;
600         t->sched_info.pcnt++;
601
602         rq_sched_info_arrive(task_rq(t), delta_jiffies);
603 }
604
605 /*
606  * Called when a process is queued into either the active or expired
607  * array.  The time is noted and later used to determine how long we
608  * had to wait for us to reach the cpu.  Since the expired queue will
609  * become the active queue after active queue is empty, without dequeuing
610  * and requeuing any tasks, we are interested in queuing to either. It
611  * is unusual but not impossible for tasks to be dequeued and immediately
612  * requeued in the same or another array: this can happen in sched_yield(),
613  * set_user_nice(), and even load_balance() as it moves tasks from runqueue
614  * to runqueue.
615  *
616  * This function is only called from enqueue_task(), but also only updates
617  * the timestamp if it is already not set.  It's assumed that
618  * sched_info_dequeued() will clear that stamp when appropriate.
619  */
620 static inline void sched_info_queued(struct task_struct *t)
621 {
622         if (unlikely(sched_info_on()))
623                 if (!t->sched_info.last_queued)
624                         t->sched_info.last_queued = jiffies;
625 }
626
627 /*
628  * Called when a process ceases being the active-running process, either
629  * voluntarily or involuntarily.  Now we can calculate how long we ran.
630  */
631 static inline void sched_info_depart(struct task_struct *t)
632 {
633         unsigned long delta_jiffies = jiffies - t->sched_info.last_arrival;
634
635         t->sched_info.cpu_time += delta_jiffies;
636         rq_sched_info_depart(task_rq(t), delta_jiffies);
637 }
638
639 /*
640  * Called when tasks are switched involuntarily due, typically, to expiring
641  * their time slice.  (This may also be called when switching to or from
642  * the idle task.)  We are only called when prev != next.
643  */
644 static inline void
645 __sched_info_switch(struct task_struct *prev, struct task_struct *next)
646 {
647         struct rq *rq = task_rq(prev);
648
649         /*
650          * prev now departs the cpu.  It's not interesting to record
651          * stats about how efficient we were at scheduling the idle
652          * process, however.
653          */
654         if (prev != rq->idle)
655                 sched_info_depart(prev);
656
657         if (next != rq->idle)
658                 sched_info_arrive(next);
659 }
660 static inline void
661 sched_info_switch(struct task_struct *prev, struct task_struct *next)
662 {
663         if (unlikely(sched_info_on()))
664                 __sched_info_switch(prev, next);
665 }
666 #else
667 #define sched_info_queued(t)            do { } while (0)
668 #define sched_info_switch(t, next)      do { } while (0)
669 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS || CONFIG_TASK_DELAY_ACCT */
670
671 /*
672  * Adding/removing a task to/from a priority array:
673  */
674 static void dequeue_task(struct task_struct *p, struct prio_array *array)
675 {
676         array->nr_active--;
677         list_del(&p->run_list);
678         if (list_empty(array->queue + p->prio))
679                 __clear_bit(p->prio, array->bitmap);
680 }
681
682 static void enqueue_task(struct task_struct *p, struct prio_array *array)
683 {
684         sched_info_queued(p);
685         list_add_tail(&p->run_list, array->queue + p->prio);
686         __set_bit(p->prio, array->bitmap);
687         array->nr_active++;
688         p->array = array;
689 }
690
691 /*
692  * Put task to the end of the run list without the overhead of dequeue
693  * followed by enqueue.
694  */
695 static void requeue_task(struct task_struct *p, struct prio_array *array)
696 {
697         list_move_tail(&p->run_list, array->queue + p->prio);
698 }
699
700 static inline void
701 enqueue_task_head(struct task_struct *p, struct prio_array *array)
702 {
703         list_add(&p->run_list, array->queue + p->prio);
704         __set_bit(p->prio, array->bitmap);
705         array->nr_active++;
706         p->array = array;
707 }
708
709 /*
710  * __normal_prio - return the priority that is based on the static
711  * priority but is modified by bonuses/penalties.
712  *
713  * We scale the actual sleep average [0 .... MAX_SLEEP_AVG]
714  * into the -5 ... 0 ... +5 bonus/penalty range.
715  *
716  * We use 25% of the full 0...39 priority range so that:
717  *
718  * 1) nice +19 interactive tasks do not preempt nice 0 CPU hogs.
719  * 2) nice -20 CPU hogs do not get preempted by nice 0 tasks.
720  *
721  * Both properties are important to certain workloads.
722  */
723
724 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
725 {
726         int bonus, prio;
727
728         bonus = CURRENT_BONUS(p) - MAX_BONUS / 2;
729
730         prio = p->static_prio - bonus;
731         if (prio < MAX_RT_PRIO)
732                 prio = MAX_RT_PRIO;
733         if (prio > MAX_PRIO-1)
734                 prio = MAX_PRIO-1;
735         return prio;
736 }
737
738 /*
739  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
740  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
741  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
742  * scheduling class and "nice" value.  For SCHED_NORMAL tasks this is just a
743  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
744  * slice expiry etc.
745  */
746
747 /*
748  * Assume: static_prio_timeslice(NICE_TO_PRIO(0)) == DEF_TIMESLICE
749  * If static_prio_timeslice() is ever changed to break this assumption then
750  * this code will need modification
751  */
752 #define TIME_SLICE_NICE_ZERO DEF_TIMESLICE
753 #define LOAD_WEIGHT(lp) \
754         (((lp) * SCHED_LOAD_SCALE) / TIME_SLICE_NICE_ZERO)
755 #define PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(prio) \
756         LOAD_WEIGHT(static_prio_timeslice(prio))
757 #define RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(rp) \
758         (PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(MAX_RT_PRIO) + LOAD_WEIGHT(rp))
759
760 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
761 {
762         if (has_rt_policy(p)) {
763 #ifdef CONFIG_SMP
764                 if (p == task_rq(p)->migration_thread)
765                         /*
766                          * The migration thread does the actual balancing.
767                          * Giving its load any weight will skew balancing
768                          * adversely.
769                          */
770                         p->load_weight = 0;
771                 else
772 #endif
773                         p->load_weight = RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(p->rt_priority);
774         } else
775                 p->load_weight = PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(p->static_prio);
776 }
777
778 static inline void
779 inc_raw_weighted_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
780 {
781         rq->raw_weighted_load += p->load_weight;
782 }
783
784 static inline void
785 dec_raw_weighted_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
786 {
787         rq->raw_weighted_load -= p->load_weight;
788 }
789
790 static inline void inc_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
791 {
792         rq->nr_running++;
793         inc_raw_weighted_load(rq, p);
794 }
795
796 static inline void dec_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
797 {
798         rq->nr_running--;
799         dec_raw_weighted_load(rq, p);
800 }
801
802 /*
803  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
804  * without taking RT-inheritance into account. Might be
805  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
806  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
807  * estimator recalculates.
808  */
809 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
810 {
811         int prio;
812
813         if (has_rt_policy(p))
814                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
815         else
816                 prio = __normal_prio(p);
817         return prio;
818 }
819
820 /*
821  * Calculate the current priority, i.e. the priority
822  * taken into account by the scheduler. This value might
823  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
824  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
825  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
826  */
827 static int effective_prio(struct task_struct *p)
828 {
829         p->normal_prio = normal_prio(p);
830         /*
831          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
832          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
833          * to the normal priority:
834          */
835         if (!rt_prio(p->prio))
836                 return p->normal_prio;
837         return p->prio;
838 }
839
840 /*
841  * __activate_task - move a task to the runqueue.
842  */
843 static void __activate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
844 {
845         struct prio_array *target = rq->active;
846
847         if (batch_task(p))
848                 target = rq->expired;
849         enqueue_task(p, target);
850         inc_nr_running(p, rq);
851 }
852
853 /*
854  * __activate_idle_task - move idle task to the _front_ of runqueue.
855  */
856 static inline void __activate_idle_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
857 {
858         enqueue_task_head(p, rq->active);
859         inc_nr_running(p, rq);
860 }
861
862 /*
863  * Recalculate p->normal_prio and p->prio after having slept,
864  * updating the sleep-average too:
865  */
866 static int recalc_task_prio(struct task_struct *p, unsigned long long now)
867 {
868         /* Caller must always ensure 'now >= p->timestamp' */
869         unsigned long sleep_time = now - p->timestamp;
870
871         if (batch_task(p))
872                 sleep_time = 0;
873
874         if (likely(sleep_time > 0)) {
875                 /*
876                  * This ceiling is set to the lowest priority that would allow
877                  * a task to be reinserted into the active array on timeslice
878                  * completion.
879                  */
880                 unsigned long ceiling = INTERACTIVE_SLEEP(p);
881
882                 if (p->mm && sleep_time > ceiling && p->sleep_avg < ceiling) {
883                         /*
884                          * Prevents user tasks from achieving best priority
885                          * with one single large enough sleep.
886                          */
887                         p->sleep_avg = ceiling;
888                         /*
889                          * Using INTERACTIVE_SLEEP() as a ceiling places a
890                          * nice(0) task 1ms sleep away from promotion, and
891                          * gives it 700ms to round-robin with no chance of
892                          * being demoted.  This is more than generous, so
893                          * mark this sleep as non-interactive to prevent the
894                          * on-runqueue bonus logic from intervening should
895                          * this task not receive cpu immediately.
896                          */
897                         p->sleep_type = SLEEP_NONINTERACTIVE;
898                 } else {
899                         /*
900                          * Tasks waking from uninterruptible sleep are
901                          * limited in their sleep_avg rise as they
902                          * are likely to be waiting on I/O
903                          */
904                         if (p->sleep_type == SLEEP_NONINTERACTIVE && p->mm) {
905                                 if (p->sleep_avg >= ceiling)
906                                         sleep_time = 0;
907                                 else if (p->sleep_avg + sleep_time >=
908                                          ceiling) {
909                                                 p->sleep_avg = ceiling;
910                                                 sleep_time = 0;
911                                 }
912                         }
913
914                         /*
915                          * This code gives a bonus to interactive tasks.
916                          *
917                          * The boost works by updating the 'average sleep time'
918                          * value here, based on ->timestamp. The more time a
919                          * task spends sleeping, the higher the average gets -
920                          * and the higher the priority boost gets as well.
921                          */
922                         p->sleep_avg += sleep_time;
923
924                 }
925                 if (p->sleep_avg > NS_MAX_SLEEP_AVG)
926                         p->sleep_avg = NS_MAX_SLEEP_AVG;
927         }
928
929         return effective_prio(p);
930 }
931
932 /*
933  * activate_task - move a task to the runqueue and do priority recalculation
934  *
935  * Update all the scheduling statistics stuff. (sleep average
936  * calculation, priority modifiers, etc.)
937  */
938 static void activate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int local)
939 {
940         unsigned long long now;
941
942         now = sched_clock();
943 #ifdef CONFIG_SMP
944         if (!local) {
945                 /* Compensate for drifting sched_clock */
946                 struct rq *this_rq = this_rq();
947                 now = (now - this_rq->timestamp_last_tick)
948                         + rq->timestamp_last_tick;
949         }
950 #endif
951
952         /*
953          * Sleep time is in units of nanosecs, so shift by 20 to get a
954          * milliseconds-range estimation of the amount of time that the task
955          * spent sleeping:
956          */
957         if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
958                 if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
959                         profile_hits(SLEEP_PROFILING, (void *)get_wchan(p),
960                                      (now - p->timestamp) >> 20);
961         }
962
963         if (!rt_task(p))
964                 p->prio = recalc_task_prio(p, now);
965
966         /*
967          * This checks to make sure it's not an uninterruptible task
968          * that is now waking up.
969          */
970         if (p->sleep_type == SLEEP_NORMAL) {
971                 /*
972                  * Tasks which were woken up by interrupts (ie. hw events)
973                  * are most likely of interactive nature. So we give them
974                  * the credit of extending their sleep time to the period
975                  * of time they spend on the runqueue, waiting for execution
976                  * on a CPU, first time around:
977                  */
978                 if (in_interrupt())
979                         p->sleep_type = SLEEP_INTERRUPTED;
980                 else {
981                         /*
982                          * Normal first-time wakeups get a credit too for
983                          * on-runqueue time, but it will be weighted down:
984                          */
985                         p->sleep_type = SLEEP_INTERACTIVE;
986                 }
987         }
988         p->timestamp = now;
989
990         __activate_task(p, rq);
991 }
992
993 /*
994  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
995  */
996 static void deactivate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
997 {
998         dec_nr_running(p, rq);
999         dequeue_task(p, p->array);
1000         p->array = NULL;
1001 }
1002
1003 /*
1004  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1005  *
1006  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1007  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1008  * the target CPU.
1009  */
1010 #ifdef CONFIG_SMP
1011
1012 #ifndef tsk_is_polling
1013 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1014 #endif
1015
1016 static void resched_task(struct task_struct *p)
1017 {
1018         int cpu;
1019
1020         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1021
1022         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
1023                 return;
1024
1025         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
1026
1027         cpu = task_cpu(p);
1028         if (cpu == smp_processor_id())
1029                 return;
1030
1031         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1032         smp_mb();
1033         if (!tsk_is_polling(p))
1034                 smp_send_reschedule(cpu);
1035 }
1036 #else
1037 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
1038 {
1039         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1040         set_tsk_need_resched(p);
1041 }
1042 #endif
1043
1044 /**
1045  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1046  * @p: the task in question.
1047  */
1048 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1049 {
1050         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1051 }
1052
1053 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1054 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1055 {
1056         return cpu_rq(cpu)->raw_weighted_load;
1057 }
1058
1059 #ifdef CONFIG_SMP
1060 struct migration_req {
1061         struct list_head list;
1062
1063         struct task_struct *task;
1064         int dest_cpu;
1065
1066         struct completion done;
1067 };
1068
1069 /*
1070  * The task's runqueue lock must be held.
1071  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1072  */
1073 static int
1074 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1075 {
1076         struct rq *rq = task_rq(p);
1077
1078         /*
1079          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1080          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1081          */
1082         if (!p->array && !task_running(rq, p)) {
1083                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1084                 return 0;
1085         }
1086
1087         init_completion(&req->done);
1088         req->task = p;
1089         req->dest_cpu = dest_cpu;
1090         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1091
1092         return 1;
1093 }
1094
1095 /*
1096  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1097  *
1098  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1099  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1100  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1101  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1102  * waiting to become inactive.
1103  */
1104 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1105 {
1106         unsigned long flags;
1107         struct rq *rq;
1108         int preempted;
1109
1110 repeat:
1111         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1112         /* Must be off runqueue entirely, not preempted. */
1113         if (unlikely(p->array || task_running(rq, p))) {
1114                 /* If it's preempted, we yield.  It could be a while. */
1115                 preempted = !task_running(rq, p);
1116                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1117                 cpu_relax();
1118                 if (preempted)
1119                         yield();
1120                 goto repeat;
1121         }
1122         task_rq_unlock(rq, &flags);
1123 }
1124
1125 /***
1126  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1127  * @p: the to-be-kicked thread
1128  *
1129  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1130  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1131  *
1132  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1133  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1134  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1135  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1136  * achieved as well.
1137  */
1138 void kick_process(struct task_struct *p)
1139 {
1140         int cpu;
1141
1142         preempt_disable();
1143         cpu = task_cpu(p);
1144         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1145                 smp_send_reschedule(cpu);
1146         preempt_enable();
1147 }
1148
1149 /*
1150  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1151  * according to the scheduling class and "nice" value.
1152  *
1153  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1154  * balance conservatively.
1155  */
1156 static inline unsigned long source_load(int cpu, int type)
1157 {
1158         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1159
1160         if (type == 0)
1161                 return rq->raw_weighted_load;
1162
1163         return min(rq->cpu_load[type-1], rq->raw_weighted_load);
1164 }
1165
1166 /*
1167  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1168  * according to the scheduling class and "nice" value.
1169  */
1170 static inline unsigned long target_load(int cpu, int type)
1171 {
1172         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1173
1174         if (type == 0)
1175                 return rq->raw_weighted_load;
1176
1177         return max(rq->cpu_load[type-1], rq->raw_weighted_load);
1178 }
1179
1180 /*
1181  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1182  */
1183 static inline unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1184 {
1185         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1186         unsigned long n = rq->nr_running;
1187
1188         return n ? rq->raw_weighted_load / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1189 }
1190
1191 /*
1192  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1193  * domain.
1194  */
1195 static struct sched_group *
1196 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1197 {
1198         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1199         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1200         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1201         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1202
1203         do {
1204                 unsigned long load, avg_load;
1205                 int local_group;
1206                 int i;
1207
1208                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1209                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1210                         goto nextgroup;
1211
1212                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1213
1214                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1215                 avg_load = 0;
1216
1217                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1218                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1219                         if (local_group)
1220                                 load = source_load(i, load_idx);
1221                         else
1222                                 load = target_load(i, load_idx);
1223
1224                         avg_load += load;
1225                 }
1226
1227                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1228                 avg_load = (avg_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
1229
1230                 if (local_group) {
1231                         this_load = avg_load;
1232                         this = group;
1233                 } else if (avg_load < min_load) {
1234                         min_load = avg_load;
1235                         idlest = group;
1236                 }
1237 nextgroup:
1238                 group = group->next;
1239         } while (group != sd->groups);
1240
1241         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1242                 return NULL;
1243         return idlest;
1244 }
1245
1246 /*
1247  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1248  */
1249 static int
1250 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1251 {
1252         cpumask_t tmp;
1253         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1254         int idlest = -1;
1255         int i;
1256
1257         /* Traverse only the allowed CPUs */
1258         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1259
1260         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1261                 load = weighted_cpuload(i);
1262
1263                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1264                         min_load = load;
1265                         idlest = i;
1266                 }
1267         }
1268
1269         return idlest;
1270 }
1271
1272 /*
1273  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1274  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1275  * SD_BALANCE_EXEC.
1276  *
1277  * Balance, ie. select the least loaded group.
1278  *
1279  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1280  *
1281  * preempt must be disabled.
1282  */
1283 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1284 {
1285         struct task_struct *t = current;
1286         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1287
1288         for_each_domain(cpu, tmp) {
1289                 /*
1290                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1291                  */
1292                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1293                         break;
1294                 if (tmp->flags & flag)
1295                         sd = tmp;
1296         }
1297
1298         while (sd) {
1299                 cpumask_t span;
1300                 struct sched_group *group;
1301                 int new_cpu, weight;
1302
1303                 if (!(sd->flags & flag)) {
1304                         sd = sd->child;
1305                         continue;
1306                 }
1307
1308                 span = sd->span;
1309                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1310                 if (!group) {
1311                         sd = sd->child;
1312                         continue;
1313                 }
1314
1315                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1316                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1317                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1318                         sd = sd->child;
1319                         continue;
1320                 }
1321
1322                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1323                 cpu = new_cpu;
1324                 sd = NULL;
1325                 weight = cpus_weight(span);
1326                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1327                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1328                                 break;
1329                         if (tmp->flags & flag)
1330                                 sd = tmp;
1331                 }
1332                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1333         }
1334
1335         return cpu;
1336 }
1337
1338 #endif /* CONFIG_SMP */
1339
1340 /*
1341  * wake_idle() will wake a task on an idle cpu if task->cpu is
1342  * not idle and an idle cpu is available.  The span of cpus to
1343  * search starts with cpus closest then further out as needed,
1344  * so we always favor a closer, idle cpu.
1345  *
1346  * Returns the CPU we should wake onto.
1347  */
1348 #if defined(ARCH_HAS_SCHED_WAKE_IDLE)
1349 static int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1350 {
1351         cpumask_t tmp;
1352         struct sched_domain *sd;
1353         int i;
1354
1355         if (idle_cpu(cpu))
1356                 return cpu;
1357
1358         for_each_domain(cpu, sd) {
1359                 if (sd->flags & SD_WAKE_IDLE) {
1360                         cpus_and(tmp, sd->span, p->cpus_allowed);
1361                         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1362                                 if (idle_cpu(i))
1363                                         return i;
1364                         }
1365                 }
1366                 else
1367                         break;
1368         }
1369         return cpu;
1370 }
1371 #else
1372 static inline int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1373 {
1374         return cpu;
1375 }
1376 #endif
1377
1378 /***
1379  * try_to_wake_up - wake up a thread
1380  * @p: the to-be-woken-up thread
1381  * @state: the mask of task states that can be woken
1382  * @sync: do a synchronous wakeup?
1383  *
1384  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1385  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1386  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1387  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1388  * runnable without the overhead of this.
1389  *
1390  * returns failure only if the task is already active.
1391  */
1392 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1393 {
1394         int cpu, this_cpu, success = 0;
1395         unsigned long flags;
1396         long old_state;
1397         struct rq *rq;
1398 #ifdef CONFIG_SMP
1399         struct sched_domain *sd, *this_sd = NULL;
1400         unsigned long load, this_load;
1401         int new_cpu;
1402 #endif
1403
1404         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1405         old_state = p->state;
1406         if (!(old_state & state))
1407                 goto out;
1408
1409         if (p->array)
1410                 goto out_running;
1411
1412         cpu = task_cpu(p);
1413         this_cpu = smp_processor_id();
1414
1415 #ifdef CONFIG_SMP
1416         if (unlikely(task_running(rq, p)))
1417                 goto out_activate;
1418
1419         new_cpu = cpu;
1420
1421         schedstat_inc(rq, ttwu_cnt);
1422         if (cpu == this_cpu) {
1423                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1424                 goto out_set_cpu;
1425         }
1426
1427         for_each_domain(this_cpu, sd) {
1428                 if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1429                         schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1430                         this_sd = sd;
1431                         break;
1432                 }
1433         }
1434
1435         if (unlikely(!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)))
1436                 goto out_set_cpu;
1437
1438         /*
1439          * Check for affine wakeup and passive balancing possibilities.
1440          */
1441         if (this_sd) {
1442                 int idx = this_sd->wake_idx;
1443                 unsigned int imbalance;
1444
1445                 imbalance = 100 + (this_sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1446
1447                 load = source_load(cpu, idx);
1448                 this_load = target_load(this_cpu, idx);
1449
1450                 new_cpu = this_cpu; /* Wake to this CPU if we can */
1451
1452                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1453                         unsigned long tl = this_load;
1454                         unsigned long tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1455
1456                         /*
1457                          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1458                          * effect of the currently running task from the load
1459                          * of the current CPU:
1460                          */
1461                         if (sync)
1462                                 tl -= current->load_weight;
1463
1464                         if ((tl <= load &&
1465                                 tl + target_load(cpu, idx) <= tl_per_task) ||
1466                                 100*(tl + p->load_weight) <= imbalance*load) {
1467                                 /*
1468                                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1469                                  * p is cache cold in this domain, and
1470                                  * there is no bad imbalance.
1471                                  */
1472                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_affine);
1473                                 goto out_set_cpu;
1474                         }
1475                 }
1476
1477                 /*
1478                  * Start passive balancing when half the imbalance_pct
1479                  * limit is reached.
1480                  */
1481                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_BALANCE) {
1482                         if (imbalance*this_load <= 100*load) {
1483                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_balance);
1484                                 goto out_set_cpu;
1485                         }
1486                 }
1487         }
1488
1489         new_cpu = cpu; /* Could not wake to this_cpu. Wake to cpu instead */
1490 out_set_cpu:
1491         new_cpu = wake_idle(new_cpu, p);
1492         if (new_cpu != cpu) {
1493                 set_task_cpu(p, new_cpu);
1494                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1495                 /* might preempt at this point */
1496                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1497                 old_state = p->state;
1498                 if (!(old_state & state))
1499                         goto out;
1500                 if (p->array)
1501                         goto out_running;
1502
1503                 this_cpu = smp_processor_id();
1504                 cpu = task_cpu(p);
1505         }
1506
1507 out_activate:
1508 #endif /* CONFIG_SMP */
1509         if (old_state == TASK_UNINTERRUPTIBLE) {
1510                 rq->nr_uninterruptible--;
1511                 /*
1512                  * Tasks on involuntary sleep don't earn
1513                  * sleep_avg beyond just interactive state.
1514                  */
1515                 p->sleep_type = SLEEP_NONINTERACTIVE;
1516         } else
1517
1518         /*
1519          * Tasks that have marked their sleep as noninteractive get
1520          * woken up with their sleep average not weighted in an
1521          * interactive way.
1522          */
1523                 if (old_state & TASK_NONINTERACTIVE)
1524                         p->sleep_type = SLEEP_NONINTERACTIVE;
1525
1526
1527         activate_task(p, rq, cpu == this_cpu);
1528         /*
1529          * Sync wakeups (i.e. those types of wakeups where the waker
1530          * has indicated that it will leave the CPU in short order)
1531          * don't trigger a preemption, if the woken up task will run on
1532          * this cpu. (in this case the 'I will reschedule' promise of
1533          * the waker guarantees that the freshly woken up task is going
1534          * to be considered on this CPU.)
1535          */
1536         if (!sync || cpu != this_cpu) {
1537                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
1538                         resched_task(rq->curr);
1539         }
1540         success = 1;
1541
1542 out_running:
1543         p->state = TASK_RUNNING;
1544 out:
1545         task_rq_unlock(rq, &flags);
1546
1547         return success;
1548 }
1549
1550 int fastcall wake_up_process(struct task_struct *p)
1551 {
1552         return try_to_wake_up(p, TASK_STOPPED | TASK_TRACED |
1553                                  TASK_INTERRUPTIBLE | TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0);
1554 }
1555 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1556
1557 int fastcall wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1558 {
1559         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1560 }
1561
1562 /*
1563  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1564  * p is forked by current.
1565  */
1566 void fastcall sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
1567 {
1568         int cpu = get_cpu();
1569
1570 #ifdef CONFIG_SMP
1571         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
1572 #endif
1573         set_task_cpu(p, cpu);
1574
1575         /*
1576          * We mark the process as running here, but have not actually
1577          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
1578          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1579          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1580          */
1581         p->state = TASK_RUNNING;
1582
1583         /*
1584          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
1585          */
1586         p->prio = current->normal_prio;
1587
1588         INIT_LIST_HEAD(&p->run_list);
1589         p->array = NULL;
1590 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1591         if (unlikely(sched_info_on()))
1592                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1593 #endif
1594 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
1595         p->oncpu = 0;
1596 #endif
1597 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1598         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1599         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1600 #endif
1601         /*
1602          * Share the timeslice between parent and child, thus the
1603          * total amount of pending timeslices in the system doesn't change,
1604          * resulting in more scheduling fairness.
1605          */
1606         local_irq_disable();
1607         p->time_slice = (current->time_slice + 1) >> 1;
1608         /*
1609          * The remainder of the first timeslice might be recovered by
1610          * the parent if the child exits early enough.
1611          */
1612         p->first_time_slice = 1;
1613         current->time_slice >>= 1;
1614         p->timestamp = sched_clock();
1615         if (unlikely(!current->time_slice)) {
1616                 /*
1617                  * This case is rare, it happens when the parent has only
1618                  * a single jiffy left from its timeslice. Taking the
1619                  * runqueue lock is not a problem.
1620                  */
1621                 current->time_slice = 1;
1622                 scheduler_tick();
1623         }
1624         local_irq_enable();
1625         put_cpu();
1626 }
1627
1628 /*
1629  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1630  *
1631  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1632  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1633  * on the runqueue and wakes it.
1634  */
1635 void fastcall wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
1636 {
1637         struct rq *rq, *this_rq;
1638         unsigned long flags;
1639         int this_cpu, cpu;
1640
1641         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1642         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
1643         this_cpu = smp_processor_id();
1644         cpu = task_cpu(p);
1645
1646         /*
1647          * We decrease the sleep average of forking parents
1648          * and children as well, to keep max-interactive tasks
1649          * from forking tasks that are max-interactive. The parent
1650          * (current) is done further down, under its lock.
1651          */
1652         p->sleep_avg = JIFFIES_TO_NS(CURRENT_BONUS(p) *
1653                 CHILD_PENALTY / 100 * MAX_SLEEP_AVG / MAX_BONUS);
1654
1655         p->prio = effective_prio(p);
1656
1657         if (likely(cpu == this_cpu)) {
1658                 if (!(clone_flags & CLONE_VM)) {
1659                         /*
1660                          * The VM isn't cloned, so we're in a good position to
1661                          * do child-runs-first in anticipation of an exec. This
1662                          * usually avoids a lot of COW overhead.
1663                          */
1664                         if (unlikely(!current->array))
1665                                 __activate_task(p, rq);
1666                         else {
1667                                 p->prio = current->prio;
1668                                 p->normal_prio = current->normal_prio;
1669                                 list_add_tail(&p->run_list, &current->run_list);
1670                                 p->array = current->array;
1671                                 p->array->nr_active++;
1672                                 inc_nr_running(p, rq);
1673                         }
1674                         set_need_resched();
1675                 } else
1676                         /* Run child last */
1677                         __activate_task(p, rq);
1678                 /*
1679                  * We skip the following code due to cpu == this_cpu
1680                  *
1681                  *   task_rq_unlock(rq, &flags);
1682                  *   this_rq = task_rq_lock(current, &flags);
1683                  */
1684                 this_rq = rq;
1685         } else {
1686                 this_rq = cpu_rq(this_cpu);
1687
1688                 /*
1689                  * Not the local CPU - must adjust timestamp. This should
1690                  * get optimised away in the !CONFIG_SMP case.
1691                  */
1692                 p->timestamp = (p->timestamp - this_rq->timestamp_last_tick)
1693                                         + rq->timestamp_last_tick;
1694                 __activate_task(p, rq);
1695                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
1696                         resched_task(rq->curr);
1697
1698                 /*
1699                  * Parent and child are on different CPUs, now get the
1700                  * parent runqueue to update the parent's ->sleep_avg:
1701                  */
1702                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1703                 this_rq = task_rq_lock(current, &flags);
1704         }
1705         current->sleep_avg = JIFFIES_TO_NS(CURRENT_BONUS(current) *
1706                 PARENT_PENALTY / 100 * MAX_SLEEP_AVG / MAX_BONUS);
1707         task_rq_unlock(this_rq, &flags);
1708 }
1709
1710 /*
1711  * Potentially available exiting-child timeslices are
1712  * retrieved here - this way the parent does not get
1713  * penalized for creating too many threads.
1714  *
1715  * (this cannot be used to 'generate' timeslices
1716  * artificially, because any timeslice recovered here
1717  * was given away by the parent in the first place.)
1718  */
1719 void fastcall sched_exit(struct task_struct *p)
1720 {
1721         unsigned long flags;
1722         struct rq *rq;
1723
1724         /*
1725          * If the child was a (relative-) CPU hog then decrease
1726          * the sleep_avg of the parent as well.
1727          */
1728         rq = task_rq_lock(p->parent, &flags);
1729         if (p->first_time_slice && task_cpu(p) == task_cpu(p->parent)) {
1730                 p->parent->time_slice += p->time_slice;
1731                 if (unlikely(p->parent->time_slice > task_timeslice(p)))
1732                         p->parent->time_slice = task_timeslice(p);
1733         }
1734         if (p->sleep_avg < p->parent->sleep_avg)
1735                 p->parent->sleep_avg = p->parent->sleep_avg /
1736                 (EXIT_WEIGHT + 1) * EXIT_WEIGHT + p->sleep_avg /
1737                 (EXIT_WEIGHT + 1);
1738         task_rq_unlock(rq, &flags);
1739 }
1740
1741 /**
1742  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1743  * @rq: the runqueue preparing to switch
1744  * @next: the task we are going to switch to.
1745  *
1746  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1747  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1748  * switch.
1749  *
1750  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1751  * hooks.
1752  */
1753 static inline void prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1754 {
1755         prepare_lock_switch(rq, next);
1756         prepare_arch_switch(next);
1757 }
1758
1759 /**
1760  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1761  * @rq: runqueue associated with task-switch
1762  * @prev: the thread we just switched away from.
1763  *
1764  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1765  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1766  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1767  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1768  *
1769  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1770  * so, we finish that here outside of the runqueue lock.  (Doing it
1771  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1772  * details.)
1773  */
1774 static inline void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1775         __releases(rq->lock)
1776 {
1777         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1778         long prev_state;
1779
1780         rq->prev_mm = NULL;
1781
1782         /*
1783          * A task struct has one reference for the use as "current".
1784          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1785          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1786          * the scheduled task must drop that reference.
1787          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1788          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1789          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1790          * be dropped twice.
1791          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1792          */
1793         prev_state = prev->state;
1794         finish_arch_switch(prev);
1795         finish_lock_switch(rq, prev);
1796         if (mm)
1797                 mmdrop(mm);
1798         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1799                 /*
1800                  * Remove function-return probe instances associated with this
1801                  * task and put them back on the free list.
1802                  */
1803                 kprobe_flush_task(prev);
1804                 put_task_struct(prev);
1805         }
1806 }
1807
1808 /**
1809  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1810  * @prev: the thread we just switched away from.
1811  */
1812 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1813         __releases(rq->lock)
1814 {
1815         struct rq *rq = this_rq();
1816
1817         finish_task_switch(rq, prev);
1818 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1819         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1820         preempt_enable();
1821 #endif
1822         if (current->set_child_tid)
1823                 put_user(current->pid, current->set_child_tid);
1824 }
1825
1826 /*
1827  * context_switch - switch to the new MM and the new
1828  * thread's register state.
1829  */
1830 static inline struct task_struct *
1831 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1832                struct task_struct *next)
1833 {
1834         struct mm_struct *mm = next->mm;
1835         struct mm_struct *oldmm = prev->active_mm;
1836
1837         if (!mm) {
1838                 next->active_mm = oldmm;
1839                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1840                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1841         } else
1842                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1843
1844         if (!prev->mm) {
1845                 prev->active_mm = NULL;
1846                 WARN_ON(rq->prev_mm);
1847                 rq->prev_mm = oldmm;
1848         }
1849         /*
1850          * Since the runqueue lock will be released by the next
1851          * task (which is an invalid locking op but in the case
1852          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
1853          * do an early lockdep release here:
1854          */
1855 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1856         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
1857 #endif
1858
1859         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1860         switch_to(prev, next, prev);
1861
1862         return prev;
1863 }
1864
1865 /*
1866  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
1867  *
1868  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1869  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
1870  * number of context switches performed since bootup.
1871  */
1872 unsigned long nr_running(void)
1873 {
1874         unsigned long i, sum = 0;
1875
1876         for_each_online_cpu(i)
1877                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
1878
1879         return sum;
1880 }
1881
1882 unsigned long nr_uninterruptible(void)
1883 {
1884         unsigned long i, sum = 0;
1885
1886         for_each_possible_cpu(i)
1887                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1888
1889         /*
1890          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
1891          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
1892          */
1893         if (unlikely((long)sum < 0))
1894                 sum = 0;
1895
1896         return sum;
1897 }
1898
1899 unsigned long long nr_context_switches(void)
1900 {
1901         int i;
1902         unsigned long long sum = 0;
1903
1904         for_each_possible_cpu(i)
1905                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
1906
1907         return sum;
1908 }
1909
1910 unsigned long nr_iowait(void)
1911 {
1912         unsigned long i, sum = 0;
1913
1914         for_each_possible_cpu(i)
1915                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
1916
1917         return sum;
1918 }
1919
1920 unsigned long nr_active(void)
1921 {
1922         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
1923
1924         for_each_online_cpu(i) {
1925                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
1926                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1927         }
1928
1929         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
1930                 uninterruptible = 0;
1931
1932         return running + uninterruptible;
1933 }
1934
1935 #ifdef CONFIG_SMP
1936
1937 /*
1938  * Is this task likely cache-hot:
1939  */
1940 static inline int
1941 task_hot(struct task_struct *p, unsigned long long now, struct sched_domain *sd)
1942 {
1943         return (long long)(now - p->last_ran) < (long long)sd->cache_hot_time;
1944 }
1945
1946 /*
1947  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1948  *
1949  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1950  * you need to do so manually before calling.
1951  */
1952 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1953         __acquires(rq1->lock)
1954         __acquires(rq2->lock)
1955 {
1956         BUG_ON(!irqs_disabled());
1957         if (rq1 == rq2) {
1958                 spin_lock(&rq1->lock);
1959                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1960         } else {
1961                 if (rq1 < rq2) {
1962                         spin_lock(&rq1->lock);
1963                         spin_lock(&rq2->lock);
1964                 } else {
1965                         spin_lock(&rq2->lock);
1966                         spin_lock(&rq1->lock);
1967                 }
1968         }
1969 }
1970
1971 /*
1972  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1973  *
1974  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1975  * you need to do so manually after calling.
1976  */
1977 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1978         __releases(rq1->lock)
1979         __releases(rq2->lock)
1980 {
1981         spin_unlock(&rq1->lock);
1982         if (rq1 != rq2)
1983                 spin_unlock(&rq2->lock);
1984         else
1985                 __release(rq2->lock);
1986 }
1987
1988 /*
1989  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1990  */
1991 static void double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1992         __releases(this_rq->lock)
1993         __acquires(busiest->lock)
1994         __acquires(this_rq->lock)
1995 {
1996         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1997                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1998                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1999                 BUG_ON(1);
2000         }
2001         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2002                 if (busiest < this_rq) {
2003                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2004                         spin_lock(&busiest->lock);
2005                         spin_lock(&this_rq->lock);
2006                 } else
2007                         spin_lock(&busiest->lock);
2008         }
2009 }
2010
2011 /*
2012  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2013  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2014  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu.  Then
2015  * the cpu_allowed mask is restored.
2016  */
2017 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2018 {
2019         struct migration_req req;
2020         unsigned long flags;
2021         struct rq *rq;
2022
2023         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2024         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2025             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2026                 goto out;
2027
2028         /* force the process onto the specified CPU */
2029         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2030                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2031                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2032
2033                 get_task_struct(mt);
2034                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2035                 wake_up_process(mt);
2036                 put_task_struct(mt);
2037                 wait_for_completion(&req.done);
2038
2039                 return;
2040         }
2041 out:
2042         task_rq_unlock(rq, &flags);
2043 }
2044
2045 /*
2046  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2047  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2048  */
2049 void sched_exec(void)
2050 {
2051         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2052         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2053         put_cpu();
2054         if (new_cpu != this_cpu)
2055                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2056 }
2057
2058 /*
2059  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2060  * Both runqueues must be locked.
2061  */
2062 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct prio_array *src_array,
2063                       struct task_struct *p, struct rq *this_rq,
2064                       struct prio_array *this_array, int this_cpu)
2065 {
2066         dequeue_task(p, src_array);
2067         dec_nr_running(p, src_rq);
2068         set_task_cpu(p, this_cpu);
2069         inc_nr_running(p, this_rq);
2070         enqueue_task(p, this_array);
2071         p->timestamp = (p->timestamp - src_rq->timestamp_last_tick)
2072                                 + this_rq->timestamp_last_tick;
2073         /*
2074          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2075          * to be always true for them.
2076          */
2077         if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, this_rq))
2078                 resched_task(this_rq->curr);
2079 }
2080
2081 /*
2082  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2083  */
2084 static
2085 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2086                      struct sched_domain *sd, enum idle_type idle,
2087                      int *all_pinned)
2088 {
2089         /*
2090          * We do not migrate tasks that are:
2091          * 1) running (obviously), or
2092          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2093          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2094          */
2095         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed))
2096                 return 0;
2097         *all_pinned = 0;
2098
2099         if (task_running(rq, p))
2100                 return 0;
2101
2102         /*
2103          * Aggressive migration if:
2104          * 1) task is cache cold, or
2105          * 2) too many balance attempts have failed.
2106          */
2107
2108         if (sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries)
2109                 return 1;
2110
2111         if (task_hot(p, rq->timestamp_last_tick, sd))
2112                 return 0;
2113         return 1;
2114 }
2115
2116 #define rq_best_prio(rq) min((rq)->curr->prio, (rq)->best_expired_prio)
2117
2118 /*
2119  * move_tasks tries to move up to max_nr_move tasks and max_load_move weighted
2120  * load from busiest to this_rq, as part of a balancing operation within
2121  * "domain". Returns the number of tasks moved.
2122  *
2123  * Called with both runqueues locked.
2124  */
2125 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2126                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
2127                       struct sched_domain *sd, enum idle_type idle,
2128                       int *all_pinned)
2129 {
2130         int idx, pulled = 0, pinned = 0, this_best_prio, best_prio,
2131             best_prio_seen, skip_for_load;
2132         struct prio_array *array, *dst_array;
2133         struct list_head *head, *curr;
2134         struct task_struct *tmp;
2135         long rem_load_move;
2136
2137         if (max_nr_move == 0 || max_load_move == 0)
2138                 goto out;
2139
2140         rem_load_move = max_load_move;
2141         pinned = 1;
2142         this_best_prio = rq_best_prio(this_rq);
2143         best_prio = rq_best_prio(busiest);
2144         /*
2145          * Enable handling of the case where there is more than one task
2146          * with the best priority.   If the current running task is one
2147          * of those with prio==best_prio we know it won't be moved
2148          * and therefore it's safe to override the skip (based on load) of
2149          * any task we find with that prio.
2150          */
2151         best_prio_seen = best_prio == busiest->curr->prio;
2152
2153         /*
2154          * We first consider expired tasks. Those will likely not be
2155          * executed in the near future, and they are most likely to
2156          * be cache-cold, thus switching CPUs has the least effect
2157          * on them.
2158          */
2159         if (busiest->expired->nr_active) {
2160                 array = busiest->expired;
2161                 dst_array = this_rq->expired;
2162         } else {
2163                 array = busiest->active;
2164                 dst_array = this_rq->active;
2165         }
2166
2167 new_array:
2168         /* Start searching at priority 0: */
2169         idx = 0;
2170 skip_bitmap:
2171         if (!idx)
2172                 idx = sched_find_first_bit(array->bitmap);
2173         else
2174                 idx = find_next_bit(array->bitmap, MAX_PRIO, idx);
2175         if (idx >= MAX_PRIO) {
2176                 if (array == busiest->expired && busiest->active->nr_active) {
2177                         array = busiest->active;
2178                         dst_array = this_rq->active;
2179                         goto new_array;
2180                 }
2181                 goto out;
2182         }
2183
2184         head = array->queue + idx;
2185         curr = head->prev;
2186 skip_queue:
2187         tmp = list_entry(curr, struct task_struct, run_list);
2188
2189         curr = curr->prev;
2190
2191         /*
2192          * To help distribute high priority tasks accross CPUs we don't
2193          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2194          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2195          */
2196         skip_for_load = tmp->load_weight > rem_load_move;
2197         if (skip_for_load && idx < this_best_prio)
2198                 skip_for_load = !best_prio_seen && idx == best_prio;
2199         if (skip_for_load ||
2200             !can_migrate_task(tmp, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2201
2202                 best_prio_seen |= idx == best_prio;
2203                 if (curr != head)
2204                         goto skip_queue;
2205                 idx++;
2206                 goto skip_bitmap;
2207         }
2208
2209 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2210         if (task_hot(tmp, busiest->timestamp_last_tick, sd))
2211                 schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2212 #endif
2213
2214         pull_task(busiest, array, tmp, this_rq, dst_array, this_cpu);
2215         pulled++;
2216         rem_load_move -= tmp->load_weight;
2217
2218         /*
2219          * We only want to steal up to the prescribed number of tasks
2220          * and the prescribed amount of weighted load.
2221          */
2222         if (pulled < max_nr_move && rem_load_move > 0) {
2223                 if (idx < this_best_prio)
2224                         this_best_prio = idx;
2225                 if (curr != head)
2226                         goto skip_queue;
2227                 idx++;
2228                 goto skip_bitmap;
2229         }
2230 out:
2231         /*
2232          * Right now, this is the only place pull_task() is called,
2233          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2234          * inside pull_task().
2235          */
2236         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2237
2238         if (all_pinned)
2239                 *all_pinned = pinned;
2240         return pulled;
2241 }
2242
2243 /*
2244  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2245  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2246  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2247  */
2248 static struct sched_group *
2249 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2250                    unsigned long *imbalance, enum idle_type idle, int *sd_idle,
2251                    cpumask_t *cpus)
2252 {
2253         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2254         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2255         unsigned long max_pull;
2256         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2257         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2258         int load_idx;
2259 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2260         int power_savings_balance = 1;
2261         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2262         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2263         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2264 #endif
2265
2266         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2267         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2268         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2269         if (idle == NOT_IDLE)
2270                 load_idx = sd->busy_idx;
2271         else if (idle == NEWLY_IDLE)
2272                 load_idx = sd->newidle_idx;
2273         else
2274                 load_idx = sd->idle_idx;
2275
2276         do {
2277                 unsigned long load, group_capacity;
2278                 int local_group;
2279                 int i;
2280                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2281
2282                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2283
2284                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2285                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2286
2287                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2288                         struct rq *rq;
2289
2290                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2291                                 continue;
2292
2293                         rq = cpu_rq(i);
2294
2295                         if (*sd_idle && !idle_cpu(i))
2296                                 *sd_idle = 0;
2297
2298                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2299                         if (local_group)
2300                                 load = target_load(i, load_idx);
2301                         else
2302                                 load = source_load(i, load_idx);
2303
2304                         avg_load += load;
2305                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2306                         sum_weighted_load += rq->raw_weighted_load;
2307                 }
2308
2309                 total_load += avg_load;
2310                 total_pwr += group->cpu_power;
2311
2312                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2313                 avg_load = (avg_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
2314
2315                 group_capacity = group->cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2316
2317                 if (local_group) {
2318                         this_load = avg_load;
2319                         this = group;
2320                         this_nr_running = sum_nr_running;
2321                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2322                 } else if (avg_load > max_load &&
2323                            sum_nr_running > group_capacity) {
2324                         max_load = avg_load;
2325                         busiest = group;
2326                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2327                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2328                 }
2329
2330 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2331                 /*
2332                  * Busy processors will not participate in power savings
2333                  * balance.
2334                  */
2335                 if (idle == NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2336                         goto group_next;
2337
2338                 /*
2339                  * If the local group is idle or completely loaded
2340                  * no need to do power savings balance at this domain
2341                  */
2342                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2343                                     !this_nr_running))
2344                         power_savings_balance = 0;
2345
2346                 /*
2347                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2348                  * don't include that group in power savings calculations
2349                  */
2350                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2351                     || !sum_nr_running)
2352                         goto group_next;
2353
2354                 /*
2355                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2356                  * This is the group from where we need to pick up the load
2357                  * for saving power
2358                  */
2359                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2360                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2361                      first_cpu(group->cpumask) <
2362                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2363                         group_min = group;
2364                         min_nr_running = sum_nr_running;
2365                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2366                                                 sum_nr_running;
2367                 }
2368
2369                 /*
2370                  * Calculate the group which is almost near its
2371                  * capacity but still has some space to pick up some load
2372                  * from other group and save more power
2373                  */
2374                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2375                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2376                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2377                              first_cpu(group->cpumask) >
2378                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2379                                 group_leader = group;
2380                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2381                         }
2382                 }
2383 group_next:
2384 #endif
2385                 group = group->next;
2386         } while (group != sd->groups);
2387
2388         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2389                 goto out_balanced;
2390
2391         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2392
2393         if (this_load >= avg_load ||
2394                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2395                 goto out_balanced;
2396
2397         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2398         /*
2399          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2400          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2401          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2402          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2403          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2404          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2405          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2406          * by pulling tasks to us.  Be careful of negative numbers as they'll
2407          * appear as very large values with unsigned longs.
2408          */
2409         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2410                 goto out_balanced;
2411
2412         /*
2413          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2414          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2415          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2416          */
2417         if (max_load < avg_load) {
2418                 *imbalance = 0;
2419                 goto small_imbalance;
2420         }
2421
2422         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2423         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2424
2425         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2426         *imbalance = min(max_pull * busiest->cpu_power,
2427                                 (avg_load - this_load) * this->cpu_power)
2428                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2429
2430         /*
2431          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2432          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2433          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2434          * moved
2435          */
2436         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
2437                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
2438                 unsigned int imbn;
2439
2440 small_imbalance:
2441                 pwr_move = pwr_now = 0;
2442                 imbn = 2;
2443                 if (this_nr_running) {
2444                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2445                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2446                                 imbn = 1;
2447                 } else
2448                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2449
2450                 if (max_load - this_load >= busiest_load_per_task * imbn) {
2451                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2452                         return busiest;
2453                 }
2454
2455                 /*
2456                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2457                  * however we may be able to increase total CPU power used by
2458                  * moving them.
2459                  */
2460
2461                 pwr_now += busiest->cpu_power *
2462                         min(busiest_load_per_task, max_load);
2463                 pwr_now += this->cpu_power *
2464                         min(this_load_per_task, this_load);
2465                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2466
2467                 /* Amount of load we'd subtract */
2468                 tmp = busiest_load_per_task*SCHED_LOAD_SCALE/busiest->cpu_power;
2469                 if (max_load > tmp)
2470                         pwr_move += busiest->cpu_power *
2471                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
2472
2473                 /* Amount of load we'd add */
2474                 if (max_load*busiest->cpu_power <
2475                                 busiest_load_per_task*SCHED_LOAD_SCALE)
2476                         tmp = max_load*busiest->cpu_power/this->cpu_power;
2477                 else
2478                         tmp = busiest_load_per_task*SCHED_LOAD_SCALE/this->cpu_power;
2479                 pwr_move += this->cpu_power*min(this_load_per_task, this_load + tmp);
2480                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2481
2482                 /* Move if we gain throughput */
2483                 if (pwr_move <= pwr_now)
2484                         goto out_balanced;
2485
2486                 *imbalance = busiest_load_per_task;
2487         }
2488
2489         return busiest;
2490
2491 out_balanced:
2492 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2493         if (idle == NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2494                 goto ret;
2495
2496         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
2497                 *imbalance = min_load_per_task;
2498                 return group_min;
2499         }
2500 ret:
2501 #endif
2502         *imbalance = 0;
2503         return NULL;
2504 }
2505
2506 /*
2507  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2508  */
2509 static struct rq *
2510 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum idle_type idle,
2511                    unsigned long imbalance, cpumask_t *cpus)
2512 {
2513         struct rq *busiest = NULL, *rq;
2514         unsigned long max_load = 0;
2515         int i;
2516
2517         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2518
2519                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
2520                         continue;
2521
2522                 rq = cpu_rq(i);
2523
2524                 if (rq->nr_running == 1 && rq->raw_weighted_load > imbalance)
2525                         continue;
2526
2527                 if (rq->raw_weighted_load > max_load) {
2528                         max_load = rq->raw_weighted_load;
2529                         busiest = rq;
2530                 }
2531         }
2532
2533         return busiest;
2534 }
2535
2536 /*
2537  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2538  * so long as it is large enough.
2539  */
2540 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2541
2542 static inline unsigned long minus_1_or_zero(unsigned long n)
2543 {
2544         return n > 0 ? n - 1 : 0;
2545 }
2546
2547 /*
2548  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2549  * tasks if there is an imbalance.
2550  */
2551 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
2552                         struct sched_domain *sd, enum idle_type idle)
2553 {
2554         int nr_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
2555         struct sched_group *group;
2556         unsigned long imbalance;
2557         struct rq *busiest;
2558         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2559         unsigned long flags;
2560
2561         /*
2562          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2563          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2564          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
2565          * portraying it as NOT_IDLE.
2566          */
2567         if (idle != NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2568             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2569                 sd_idle = 1;
2570
2571         schedstat_inc(sd, lb_cnt[idle]);
2572
2573 redo:
2574         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
2575                                                         &cpus);
2576         if (!group) {
2577                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
2578                 goto out_balanced;
2579         }
2580
2581         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, &cpus);
2582         if (!busiest) {
2583                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
2584                 goto out_balanced;
2585         }
2586
2587         BUG_ON(busiest == this_rq);
2588
2589         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
2590
2591         nr_moved = 0;
2592         if (busiest->nr_running > 1) {
2593                 /*
2594                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
2595                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
2596                  * still unbalanced. nr_moved simply stays zero, so it is
2597                  * correctly treated as an imbalance.
2598                  */
2599                 local_irq_save(flags);
2600                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
2601                 nr_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2602                                       minus_1_or_zero(busiest->nr_running),
2603                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
2604                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
2605                 local_irq_restore(flags);
2606
2607                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
2608                 if (unlikely(all_pinned)) {
2609                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2610                         if (!cpus_empty(cpus))
2611                                 goto redo;
2612                         goto out_balanced;
2613                 }
2614         }
2615
2616         if (!nr_moved) {
2617                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
2618                 sd->nr_balance_failed++;
2619
2620                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
2621
2622                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
2623
2624                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
2625                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
2626                          */
2627                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
2628                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2629                                 all_pinned = 1;
2630                                 goto out_one_pinned;
2631                         }
2632
2633                         if (!busiest->active_balance) {
2634                                 busiest->active_balance = 1;
2635                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
2636                                 active_balance = 1;
2637                         }
2638                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2639                         if (active_balance)
2640                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
2641
2642                         /*
2643                          * We've kicked active balancing, reset the failure
2644                          * counter.
2645                          */
2646                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
2647                 }
2648         } else
2649                 sd->nr_balance_failed = 0;
2650
2651         if (likely(!active_balance)) {
2652                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
2653                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
2654         } else {
2655                 /*
2656                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
2657                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
2658                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
2659                  * move_tasks).
2660                  */
2661                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
2662                         sd->balance_interval *= 2;
2663         }
2664
2665         if (!nr_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2666             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2667                 return -1;
2668         return nr_moved;
2669
2670 out_balanced:
2671         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
2672
2673         sd->nr_balance_failed = 0;
2674
2675 out_one_pinned:
2676         /* tune up the balancing interval */
2677         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
2678                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
2679                 sd->balance_interval *= 2;
2680
2681         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2682             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2683                 return -1;
2684         return 0;
2685 }
2686
2687 /*
2688  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2689  * tasks if there is an imbalance.
2690  *
2691  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (NEWLY_IDLE).
2692  * this_rq is locked.
2693  */
2694 static int
2695 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
2696 {
2697         struct sched_group *group;
2698         struct rq *busiest = NULL;
2699         unsigned long imbalance;
2700         int nr_moved = 0;
2701         int sd_idle = 0;
2702         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2703
2704         /*
2705          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2706          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2707          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
2708          * portraying it as NOT_IDLE.
2709          */
2710         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2711             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2712                 sd_idle = 1;
2713
2714         schedstat_inc(sd, lb_cnt[NEWLY_IDLE]);
2715 redo:
2716         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, NEWLY_IDLE,
2717                                 &sd_idle, &cpus);
2718         if (!group) {
2719                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[NEWLY_IDLE]);
2720                 goto out_balanced;
2721         }
2722
2723         busiest = find_busiest_queue(group, NEWLY_IDLE, imbalance,
2724                                 &cpus);
2725         if (!busiest) {
2726                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[NEWLY_IDLE]);
2727                 goto out_balanced;
2728         }
2729
2730         BUG_ON(busiest == this_rq);
2731
2732         schedstat_add(sd, lb_imbalance[NEWLY_IDLE], imbalance);
2733
2734         nr_moved = 0;
2735         if (busiest->nr_running > 1) {
2736                 /* Attempt to move tasks */
2737                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
2738                 nr_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2739                                         minus_1_or_zero(busiest->nr_running),
2740                                         imbalance, sd, NEWLY_IDLE, NULL);
2741                 spin_unlock(&busiest->lock);
2742
2743                 if (!nr_moved) {
2744                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2745                         if (!cpus_empty(cpus))
2746                                 goto redo;
2747                 }
2748         }
2749
2750         if (!nr_moved) {
2751                 schedstat_inc(sd, lb_failed[NEWLY_IDLE]);
2752                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2753                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2754                         return -1;
2755         } else
2756                 sd->nr_balance_failed = 0;
2757
2758         return nr_moved;
2759
2760 out_balanced:
2761         schedstat_inc(sd, lb_balanced[NEWLY_IDLE]);
2762         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2763             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2764                 return -1;
2765         sd->nr_balance_failed = 0;
2766
2767         return 0;
2768 }
2769
2770 /*
2771  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
2772  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
2773  */
2774 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
2775 {
2776         struct sched_domain *sd;
2777
2778         for_each_domain(this_cpu, sd) {
2779                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE) {
2780                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
2781                         if (load_balance_newidle(this_cpu, this_rq, sd))
2782                                 break;
2783                 }
2784         }
2785 }
2786
2787 /*
2788  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
2789  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
2790  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
2791  * logical imbalances.
2792  *
2793  * Called with busiest_rq locked.
2794  */
2795 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
2796 {
2797         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
2798         struct sched_domain *sd;
2799         struct rq *target_rq;
2800
2801         /* Is there any task to move? */
2802         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
2803                 return;
2804
2805         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
2806
2807         /*
2808          * This condition is "impossible", if it occurs
2809          * we need to fix it.  Originally reported by
2810          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
2811          */
2812         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
2813
2814         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
2815         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
2816
2817         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
2818         for_each_domain(target_cpu, sd) {
2819                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
2820                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
2821                                 break;
2822         }
2823
2824         if (likely(sd)) {
2825                 schedstat_inc(sd, alb_cnt);
2826
2827                 if (move_tasks(target_rq, target_cpu, busiest_rq, 1,
2828                                RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(100), sd, SCHED_IDLE,
2829                                NULL))
2830                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
2831                 else
2832                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
2833         }
2834         spin_unlock(&target_rq->lock);
2835 }
2836
2837 static void update_load(struct rq *this_rq)
2838 {
2839         unsigned long this_load;
2840         int i, scale;
2841
2842         this_load = this_rq->raw_weighted_load;
2843
2844         /* Update our load: */
2845         for (i = 0, scale = 1; i < 3; i++, scale <<= 1) {
2846                 unsigned long old_load, new_load;
2847
2848                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2849                 new_load = this_load;
2850                 /*
2851                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2852                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2853                  * example.
2854                  */
2855                 if (new_load > old_load)
2856                         new_load += scale-1;
2857                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) / scale;
2858         }
2859 }
2860
2861 /*
2862  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
2863  *
2864  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
2865  * and initiates a balancing operation if so.
2866  *
2867  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
2868  */
2869
2870 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
2871 {
2872         int this_cpu = smp_processor_id();
2873         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
2874         unsigned long interval;
2875         struct sched_domain *sd;
2876         /*
2877          * We are idle if there are no processes running. This
2878          * is valid even if we are the idle process (SMT).
2879          */
2880         enum idle_type idle = !this_rq->nr_running ?
2881                                 SCHED_IDLE : NOT_IDLE;
2882         /* Earliest time when we have to call run_rebalance_domains again */
2883         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
2884
2885         for_each_domain(this_cpu, sd) {
2886                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
2887                         continue;
2888
2889                 interval = sd->balance_interval;
2890                 if (idle != SCHED_IDLE)
2891                         interval *= sd->busy_factor;
2892
2893                 /* scale ms to jiffies */
2894                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
2895                 if (unlikely(!interval))
2896                         interval = 1;
2897
2898                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
2899                         if (load_balance(this_cpu, this_rq, sd, idle)) {
2900                                 /*
2901                                  * We've pulled tasks over so either we're no
2902                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
2903                                  * not idle.
2904                                  */
2905                                 idle = NOT_IDLE;
2906                         }
2907                         sd->last_balance += interval;
2908                 }
2909                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
2910                         next_balance = sd->last_balance + interval;
2911         }
2912         this_rq->next_balance = next_balance;
2913 }
2914 #else
2915 /*
2916  * on UP we do not need to balance between CPUs:
2917  */
2918 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
2919 {
2920 }
2921 #endif
2922
2923 static inline void wake_priority_sleeper(struct rq *rq)
2924 {
2925 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
2926         if (!rq->nr_running)
2927                 return;
2928
2929         spin_lock(&rq->lock);
2930         /*
2931          * If an SMT sibling task has been put to sleep for priority
2932          * reasons reschedule the idle task to see if it can now run.
2933          */
2934         if (rq->nr_running)
2935                 resched_task(rq->idle);
2936         spin_unlock(&rq->lock);
2937 #endif
2938 }
2939
2940 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2941
2942 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2943
2944 /*
2945  * This is called on clock ticks and on context switches.
2946  * Bank in p->sched_time the ns elapsed since the last tick or switch.
2947  */
2948 static inline void
2949 update_cpu_clock(struct task_struct *p, struct rq *rq, unsigned long long now)
2950 {
2951         p->sched_time += now - max(p->timestamp, rq->timestamp_last_tick);
2952 }
2953
2954 /*
2955  * Return current->sched_time plus any more ns on the sched_clock
2956  * that have not yet been banked.
2957  */
2958 unsigned long long current_sched_time(const struct task_struct *p)
2959 {
2960         unsigned long long ns;
2961         unsigned long flags;
2962
2963         local_irq_save(flags);
2964         ns = max(p->timestamp, task_rq(p)->timestamp_last_tick);
2965         ns = p->sched_time + sched_clock() - ns;
2966         local_irq_restore(flags);
2967
2968         return ns;
2969 }
2970
2971 /*
2972  * We place interactive tasks back into the active array, if possible.
2973  *
2974  * To guarantee that this does not starve expired tasks we ignore the
2975  * interactivity of a task if the first expired task had to wait more
2976  * than a 'reasonable' amount of time. This deadline timeout is
2977  * load-dependent, as the frequency of array switched decreases with
2978  * increasing number of running tasks. We also ignore the interactivity
2979  * if a better static_prio task has expired:
2980  */
2981 static inline int expired_starving(struct rq *rq)
2982 {
2983         if (rq->curr->static_prio > rq->best_expired_prio)
2984                 return 1;
2985         if (!STARVATION_LIMIT || !rq->expired_timestamp)
2986                 return 0;
2987         if (jiffies - rq->expired_timestamp > STARVATION_LIMIT * rq->nr_running)
2988                 return 1;
2989         return 0;
2990 }
2991
2992 /*
2993  * Account user cpu time to a process.
2994  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2995  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
2996  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
2997  */
2998 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
2999 {
3000         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3001         cputime64_t tmp;
3002
3003         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3004
3005         /* Add user time to cpustat. */
3006         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3007         if (TASK_NICE(p) > 0)
3008                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3009         else
3010                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3011 }
3012
3013 /*
3014  * Account system cpu time to a process.
3015  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3016  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3017  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3018  */
3019 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3020                          cputime_t cputime)
3021 {
3022         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3023         struct rq *rq = this_rq();
3024         cputime64_t tmp;
3025
3026         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3027
3028         /* Add system time to cpustat. */
3029         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3030         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3031                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3032         else if (softirq_count())
3033                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3034         else if (p != rq->idle)
3035                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3036         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3037                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3038         else
3039                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3040         /* Account for system time used */
3041         acct_update_integrals(p);
3042 }
3043
3044 /*
3045  * Account for involuntary wait time.
3046  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3047  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3048  */
3049 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3050 {
3051         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3052         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3053         struct rq *rq = this_rq();
3054
3055         if (p == rq->idle) {
3056                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3057                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3058                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3059                 else
3060                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3061         } else
3062                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3063 }
3064
3065 static void task_running_tick(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3066 {
3067         if (p->array != rq->active) {
3068                 /* Task has expired but was not scheduled yet */
3069                 set_tsk_need_resched(p);
3070                 return;
3071         }
3072         spin_lock(&rq->lock);
3073         /*
3074          * The task was running during this tick - update the
3075          * time slice counter. Note: we do not update a thread's
3076          * priority until it either goes to sleep or uses up its
3077          * timeslice. This makes it possible for interactive tasks
3078          * to use up their timeslices at their highest priority levels.
3079          */
3080         if (rt_task(p)) {
3081                 /*
3082                  * RR tasks need a special form of timeslice management.
3083                  * FIFO tasks have no timeslices.
3084                  */
3085                 if ((p->policy == SCHED_RR) && !--p->time_slice) {
3086                         p->time_slice = task_timeslice(p);
3087                         p->first_time_slice = 0;
3088                         set_tsk_need_resched(p);
3089
3090                         /* put it at the end of the queue: */
3091                         requeue_task(p, rq->active);
3092                 }
3093                 goto out_unlock;
3094         }
3095         if (!--p->time_slice) {
3096                 dequeue_task(p, rq->active);
3097                 set_tsk_need_resched(p);
3098                 p->prio = effective_prio(p);
3099                 p->time_slice = task_timeslice(p);
3100                 p->first_time_slice = 0;
3101
3102                 if (!rq->expired_timestamp)
3103                         rq->expired_timestamp = jiffies;
3104                 if (!TASK_INTERACTIVE(p) || expired_starving(rq)) {
3105                         enqueue_task(p, rq->expired);
3106                         if (p->static_prio < rq->best_expired_prio)
3107                                 rq->best_expired_prio = p->static_prio;
3108                 } else
3109                         enqueue_task(p, rq->active);
3110         } else {
3111                 /*
3112                  * Prevent a too long timeslice allowing a task to monopolize
3113                  * the CPU. We do this by splitting up the timeslice into
3114                  * smaller pieces.
3115                  *
3116                  * Note: this does not mean the task's timeslices expire or
3117                  * get lost in any way, they just might be preempted by
3118                  * another task of equal priority. (one with higher
3119                  * priority would have preempted this task already.) We
3120                  * requeue this task to the end of the list on this priority
3121                  * level, which is in essence a round-robin of tasks with
3122                  * equal priority.
3123                  *
3124                  * This only applies to tasks in the interactive
3125                  * delta range with at least TIMESLICE_GRANULARITY to requeue.
3126                  */
3127                 if (TASK_INTERACTIVE(p) && !((task_timeslice(p) -
3128                         p->time_slice) % TIMESLICE_GRANULARITY(p)) &&
3129                         (p->time_slice >= TIMESLICE_GRANULARITY(p)) &&
3130                         (p->array == rq->active)) {
3131
3132                         requeue_task(p, rq->active);
3133                         set_tsk_need_resched(p);
3134                 }
3135         }
3136 out_unlock:
3137         spin_unlock(&rq->lock);
3138 }
3139
3140 /*
3141  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3142  * We call it with interrupts disabled.
3143  *
3144  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3145  * timeslices.
3146  */
3147 void scheduler_tick(void)
3148 {
3149         unsigned long long now = sched_clock();
3150         struct task_struct *p = current;
3151         int cpu = smp_processor_id();
3152         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3153
3154         update_cpu_clock(p, rq, now);
3155
3156         rq->timestamp_last_tick = now;
3157
3158         if (p == rq->idle)
3159                 /* Task on the idle queue */
3160                 wake_priority_sleeper(rq);
3161         else
3162                 task_running_tick(rq, p);
3163 #ifdef CONFIG_SMP
3164         update_load(rq);
3165         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3166                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3167 #endif
3168 }
3169
3170 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
3171 static inline void wakeup_busy_runqueue(struct rq *rq)
3172 {
3173         /* If an SMT runqueue is sleeping due to priority reasons wake it up */
3174         if (rq->curr == rq->idle && rq->nr_running)
3175                 resched_task(rq->idle);
3176 }
3177
3178 /*
3179  * Called with interrupt disabled and this_rq's runqueue locked.
3180  */
3181 static void wake_sleeping_dependent(int this_cpu)
3182 {
3183         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
3184         int i;
3185
3186         for_each_domain(this_cpu, tmp) {
3187                 if (tmp->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) {
3188                         sd = tmp;
3189                         break;
3190                 }
3191         }
3192
3193         if (!sd)
3194                 return;
3195
3196         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
3197                 struct rq *smt_rq = cpu_rq(i);
3198
3199                 if (i == this_cpu)
3200                         continue;
3201                 if (unlikely(!spin_trylock(&smt_rq->lock)))
3202                         continue;
3203
3204                 wakeup_busy_runqueue(smt_rq);
3205                 spin_unlock(&smt_rq->lock);
3206         }
3207 }
3208
3209 /*
3210  * number of 'lost' timeslices this task wont be able to fully
3211  * utilize, if another task runs on a sibling. This models the
3212  * slowdown effect of other tasks running on siblings:
3213  */
3214 static inline unsigned long
3215 smt_slice(struct task_struct *p, struct sched_domain *sd)
3216 {
3217         return p->time_slice * (100 - sd->per_cpu_gain) / 100;
3218 }
3219
3220 /*
3221  * To minimise lock contention and not have to drop this_rq's runlock we only
3222  * trylock the sibling runqueues and bypass those runqueues if we fail to
3223  * acquire their lock. As we only trylock the normal locking order does not
3224  * need to be obeyed.
3225  */
3226 static int
3227 dependent_sleeper(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct task_struct *p)
3228 {
3229         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
3230         int ret = 0, i;
3231
3232         /* kernel/rt threads do not participate in dependent sleeping */
3233         if (!p->mm || rt_task(p))
3234                 return 0;
3235
3236         for_each_domain(this_cpu, tmp) {
3237                 if (tmp->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) {
3238                         sd = tmp;
3239                         break;
3240                 }
3241         }
3242
3243         if (!sd)
3244                 return 0;
3245
3246         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
3247                 struct task_struct *smt_curr;
3248                 struct rq *smt_rq;
3249
3250                 if (i == this_cpu)
3251                         continue;
3252
3253                 smt_rq = cpu_rq(i);
3254                 if (unlikely(!spin_trylock(&smt_rq->lock)))
3255                         continue;
3256
3257                 smt_curr = smt_rq->curr;
3258
3259                 if (!smt_curr->mm)
3260                         goto unlock;
3261
3262                 /*
3263                  * If a user task with lower static priority than the
3264                  * running task on the SMT sibling is trying to schedule,
3265                  * delay it till there is proportionately less timeslice
3266                  * left of the sibling task to prevent a lower priority
3267                  * task from using an unfair proportion of the
3268                  * physical cpu's resources. -ck
3269                  */
3270                 if (rt_task(smt_curr)) {
3271                         /*
3272                          * With real time tasks we run non-rt tasks only
3273                          * per_cpu_gain% of the time.
3274                          */
3275                         if ((jiffies % DEF_TIMESLICE) >
3276                                 (sd->per_cpu_gain * DEF_TIMESLICE / 100))
3277                                         ret = 1;
3278                 } else {
3279                         if (smt_curr->static_prio < p->static_prio &&
3280                                 !TASK_PREEMPTS_CURR(p, smt_rq) &&
3281                                 smt_slice(smt_curr, sd) > task_timeslice(p))
3282                                         ret = 1;
3283                 }
3284 unlock:
3285                 spin_unlock(&smt_rq->lock);
3286         }
3287         return ret;
3288 }
3289 #else
3290 static inline void wake_sleeping_dependent(int this_cpu)
3291 {
3292 }
3293 static inline int
3294 dependent_sleeper(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct task_struct *p)
3295 {
3296         return 0;
3297 }
3298 #endif
3299
3300 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3301
3302 void fastcall add_preempt_count(int val)
3303 {
3304         /*
3305          * Underflow?
3306          */
3307         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3308                 return;
3309         preempt_count() += val;
3310         /*
3311          * Spinlock count overflowing soon?
3312          */
3313         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >= PREEMPT_MASK-10);
3314 }
3315 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3316
3317 void fastcall sub_preempt_count(int val)
3318 {
3319         /*
3320          * Underflow?
3321          */
3322         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3323                 return;
3324         /*
3325          * Is the spinlock portion underflowing?
3326          */
3327         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3328                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3329                 return;
3330
3331         preempt_count() -= val;
3332 }
3333 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3334
3335 #endif
3336
3337 static inline int interactive_sleep(enum sleep_type sleep_type)
3338 {
3339         return (sleep_type == SLEEP_INTERACTIVE ||
3340                 sleep_type == SLEEP_INTERRUPTED);
3341 }
3342
3343 /*
3344  * schedule() is the main scheduler function.
3345  */
3346 asmlinkage void __sched schedule(void)
3347 {
3348         struct task_struct *prev, *next;
3349         struct prio_array *array;
3350         struct list_head *queue;
3351         unsigned long long now;
3352         unsigned long run_time;
3353         int cpu, idx, new_prio;
3354         long *switch_count;
3355         struct rq *rq;
3356
3357         /*
3358          * Test if we are atomic.  Since do_exit() needs to call into
3359          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3360          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3361          */
3362         if (unlikely(in_atomic() && !current->exit_state)) {
3363                 printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: "
3364                         "%s/0x%08x/%d\n",
3365                         current->comm, preempt_count(), current->pid);
3366                 debug_show_held_locks(current);
3367                 dump_stack();
3368         }
3369         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3370
3371 need_resched:
3372         preempt_disable();
3373         prev = current;
3374         release_kernel_lock(prev);
3375 need_resched_nonpreemptible:
3376         rq = this_rq();
3377
3378         /*
3379          * The idle thread is not allowed to schedule!
3380          * Remove this check after it has been exercised a bit.
3381          */
3382         if (unlikely(prev == rq->idle) && prev->state != TASK_RUNNING) {
3383                 printk(KERN_ERR "bad: scheduling from the idle thread!\n");
3384                 dump_stack();
3385         }
3386
3387         schedstat_inc(rq, sched_cnt);
3388         now = sched_clock();
3389         if (likely((long long)(now - prev->timestamp) < NS_MAX_SLEEP_AVG)) {
3390                 run_time = now - prev->timestamp;
3391                 if (unlikely((long long)(now - prev->timestamp) < 0))
3392                         run_time = 0;
3393         } else
3394                 run_time = NS_MAX_SLEEP_AVG;
3395
3396         /*
3397          * Tasks charged proportionately less run_time at high sleep_avg to
3398          * delay them losing their interactive status
3399          */
3400         run_time /= (CURRENT_BONUS(prev) ? : 1);
3401
3402         spin_lock_irq(&rq->lock);
3403
3404         switch_count = &prev->nivcsw;
3405         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3406                 switch_count = &prev->nvcsw;
3407                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
3408                                 unlikely(signal_pending(prev))))
3409                         prev->state = TASK_RUNNING;
3410                 else {
3411                         if (prev->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
3412                                 rq->nr_uninterruptible++;
3413                         deactivate_task(prev, rq);
3414                 }
3415         }
3416
3417         cpu = smp_processor_id();
3418         if (unlikely(!rq->nr_running)) {
3419                 idle_balance(cpu, rq);
3420                 if (!rq->nr_running) {
3421                         next = rq->idle;
3422                         rq->expired_timestamp = 0;
3423                         wake_sleeping_dependent(cpu);
3424                         goto switch_tasks;
3425                 }
3426         }
3427
3428         array = rq->active;
3429         if (unlikely(!array->nr_active)) {
3430                 /*
3431                  * Switch the active and expired arrays.
3432                  */
3433                 schedstat_inc(rq, sched_switch);
3434                 rq->active = rq->expired;
3435                 rq->expired = array;
3436                 array = rq->active;
3437                 rq->expired_timestamp = 0;
3438                 rq->best_expired_prio = MAX_PRIO;
3439         }
3440
3441         idx = sched_find_first_bit(array->bitmap);
3442         queue = array->queue + idx;
3443         next = list_entry(queue->next, struct task_struct, run_list);
3444
3445         if (!rt_task(next) && interactive_sleep(next->sleep_type)) {
3446                 unsigned long long delta = now - next->timestamp;
3447                 if (unlikely((long long)(now - next->timestamp) < 0))
3448                         delta = 0;
3449
3450                 if (next->sleep_type == SLEEP_INTERACTIVE)
3451                         delta = delta * (ON_RUNQUEUE_WEIGHT * 128 / 100) / 128;
3452
3453                 array = next->array;
3454                 new_prio = recalc_task_prio(next, next->timestamp + delta);
3455
3456                 if (unlikely(next->prio != new_prio)) {
3457                         dequeue_task(next, array);
3458                         next->prio = new_prio;
3459                         enqueue_task(next, array);
3460                 }
3461         }
3462         next->sleep_type = SLEEP_NORMAL;
3463         if (dependent_sleeper(cpu, rq, next))
3464                 next = rq->idle;
3465 switch_tasks:
3466         if (next == rq->idle)
3467                 schedstat_inc(rq, sched_goidle);
3468         prefetch(next);
3469         prefetch_stack(next);
3470         clear_tsk_need_resched(prev);
3471         rcu_qsctr_inc(task_cpu(prev));
3472
3473         update_cpu_clock(prev, rq, now);
3474
3475         prev->sleep_avg -= run_time;
3476         if ((long)prev->sleep_avg <= 0)
3477                 prev->sleep_avg = 0;
3478         prev->timestamp = prev->last_ran = now;
3479
3480         sched_info_switch(prev, next);
3481         if (likely(prev != next)) {
3482                 next->timestamp = now;
3483                 rq->nr_switches++;
3484                 rq->curr = next;
3485                 ++*switch_count;
3486
3487                 prepare_task_switch(rq, next);
3488                 prev = context_switch(rq, prev, next);
3489                 barrier();
3490                 /*
3491                  * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3492                  * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3493                  * frame will be invalid.
3494                  */
3495                 finish_task_switch(this_rq(), prev);
3496         } else
3497                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
3498
3499         prev = current;
3500         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(prev) < 0))
3501                 goto need_resched_nonpreemptible;
3502         preempt_enable_no_resched();
3503         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3504                 goto need_resched;
3505 }
3506 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3507
3508 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3509 /*
3510  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3511  * off of preempt_enable.  Kernel preemptions off return from interrupt
3512  * occur there and call schedule directly.
3513  */
3514 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3515 {
3516         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3517 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3518         struct task_struct *task = current;
3519         int saved_lock_depth;
3520 #endif
3521         /*
3522          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3523          * we do not want to preempt the current task.  Just return..
3524          */
3525         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3526                 return;
3527
3528 need_resched:
3529         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3530         /*
3531          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3532          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3533          * auto-release the semaphore:
3534          */
3535 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3536         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3537         task->lock_depth = -1;
3538 #endif
3539         schedule();
3540 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3541         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3542 #endif
3543         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3544
3545         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3546         barrier();
3547         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3548                 goto need_resched;
3549 }
3550 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3551
3552 /*
3553  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3554  * off of irq context.
3555  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3556  * protect us against recursive calling from irq.
3557  */
3558 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3559 {
3560         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3561 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3562         struct task_struct *task = current;
3563         int saved_lock_depth;
3564 #endif
3565         /* Catch callers which need to be fixed */
3566         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3567
3568 need_resched:
3569         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3570         /*
3571          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3572          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3573          * auto-release the semaphore:
3574          */
3575 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3576         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3577         task->lock_depth = -1;
3578 #endif
3579         local_irq_enable();
3580         schedule();
3581         local_irq_disable();
3582 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3583         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3584 #endif
3585         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3586
3587         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3588         barrier();
3589         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3590                 goto need_resched;
3591 }
3592
3593 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3594
3595 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
3596                           void *key)
3597 {
3598         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
3599 }
3600 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3601
3602 /*
3603  * The core wakeup function.  Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3604  * wake everything up.  If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3605  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3606  *
3607  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3608  * started to run but is not in state TASK_RUNNING.  try_to_wake_up() returns
3609  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3610  */
3611 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3612                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
3613 {
3614         struct list_head *tmp, *next;
3615
3616         list_for_each_safe(tmp, next, &q->task_list) {
3617                 wait_queue_t *curr = list_entry(tmp, wait_queue_t, task_list);
3618                 unsigned flags = curr->flags;
3619
3620                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
3621                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3622                         break;
3623         }
3624 }
3625
3626 /**
3627  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3628  * @q: the waitqueue
3629  * @mode: which threads
3630  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3631  * @key: is directly passed to the wakeup function
3632  */
3633 void fastcall __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3634                         int nr_exclusive, void *key)
3635 {
3636         unsigned long flags;
3637
3638         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3639         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3640         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3641 }
3642 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3643
3644 /*
3645  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3646  */
3647 void fastcall __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3648 {
3649         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3650 }
3651
3652 /**
3653  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
3654  * @q: the waitqueue
3655  * @mode: which threads
3656  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3657  *
3658  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3659  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3660  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3661  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3662  *
3663  * On UP it can prevent extra preemption.
3664  */
3665 void fastcall
3666 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3667 {
3668         unsigned long flags;
3669         int sync = 1;
3670
3671         if (unlikely(!q))
3672                 return;
3673
3674         if (unlikely(!nr_exclusive))
3675                 sync = 0;
3676
3677         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3678         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
3679         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3680 }
3681 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3682
3683 void fastcall complete(struct completion *x)
3684 {
3685         unsigned long flags;
3686
3687         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3688         x->done++;
3689         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3690                          1, 0, NULL);
3691         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3692 }
3693 EXPORT_SYMBOL(complete);
3694
3695 void fastcall complete_all(struct completion *x)
3696 {
3697         unsigned long flags;
3698
3699         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3700         x->done += UINT_MAX/2;
3701         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3702                          0, 0, NULL);
3703         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3704 }
3705 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3706
3707 void fastcall __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3708 {
3709         might_sleep();
3710
3711         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3712         if (!x->done) {
3713                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3714
3715                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3716                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3717                 do {
3718                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3719                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3720                         schedule();
3721                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3722                 } while (!x->done);
3723                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3724         }
3725         x->done--;
3726         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3727 }
3728 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3729
3730 unsigned long fastcall __sched
3731 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3732 {
3733         might_sleep();
3734
3735         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3736         if (!x->done) {
3737                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3738
3739                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3740                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3741                 do {
3742                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3743                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3744                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3745                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3746                         if (!timeout) {
3747                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3748                                 goto out;
3749                         }
3750                 } while (!x->done);
3751                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3752         }
3753         x->done--;
3754 out:
3755         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3756         return timeout;
3757 }
3758 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3759
3760 int fastcall __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3761 {
3762         int ret = 0;
3763
3764         might_sleep();
3765
3766         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3767         if (!x->done) {
3768                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3769
3770                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3771                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3772                 do {
3773                         if (signal_pending(current)) {
3774                                 ret = -ERESTARTSYS;
3775                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3776                                 goto out;
3777                         }
3778                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3779                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3780                         schedule();
3781                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3782                 } while (!x->done);
3783                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3784         }
3785         x->done--;
3786 out:
3787         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3788
3789         return ret;
3790 }
3791 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3792
3793 unsigned long fastcall __sched
3794 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3795                                           unsigned long timeout)
3796 {
3797         might_sleep();
3798
3799         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3800         if (!x->done) {
3801                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3802
3803                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3804                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3805                 do {
3806                         if (signal_pending(current)) {
3807                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3808                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3809                                 goto out;
3810                         }
3811                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3812                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3813                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3814                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3815                         if (!timeout) {
3816                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3817                                 goto out;
3818                         }
3819                 } while (!x->done);
3820                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3821         }
3822         x->done--;
3823 out:
3824         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3825         return timeout;
3826 }
3827 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3828
3829
3830 #define SLEEP_ON_VAR                                    \
3831         unsigned long flags;                            \
3832         wait_queue_t wait;                              \
3833         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3834
3835 #define SLEEP_ON_HEAD                                   \
3836         spin_lock_irqsave(&q->lock,flags);              \
3837         __add_wait_queue(q, &wait);                     \
3838         spin_unlock(&q->lock);
3839
3840 #define SLEEP_ON_TAIL                                   \
3841         spin_lock_irq(&q->lock);                        \
3842         __remove_wait_queue(q, &wait);                  \
3843         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3844
3845 void fastcall __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3846 {
3847         SLEEP_ON_VAR
3848
3849         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3850
3851         SLEEP_ON_HEAD
3852         schedule();
3853         SLEEP_ON_TAIL
3854 }
3855 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3856
3857 long fastcall __sched
3858 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3859 {
3860         SLEEP_ON_VAR
3861
3862         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3863
3864         SLEEP_ON_HEAD
3865         timeout = schedule_timeout(timeout);
3866         SLEEP_ON_TAIL
3867
3868         return timeout;
3869 }
3870 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3871
3872 void fastcall __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3873 {
3874         SLEEP_ON_VAR
3875
3876         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3877
3878         SLEEP_ON_HEAD
3879         schedule();
3880         SLEEP_ON_TAIL
3881 }
3882 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3883
3884 long fastcall __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3885 {
3886         SLEEP_ON_VAR
3887
3888         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3889
3890         SLEEP_ON_HEAD
3891         timeout = schedule_timeout(timeout);
3892         SLEEP_ON_TAIL
3893
3894         return timeout;
3895 }
3896
3897 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3898
3899 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3900
3901 /*
3902  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3903  * @p: task
3904  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3905  *
3906  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3907  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3908  *
3909  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3910  */
3911 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3912 {
3913         struct prio_array *array;
3914         unsigned long flags;
3915         struct rq *rq;
3916         int oldprio;
3917
3918         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3919
3920         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3921
3922         oldprio = p->prio;
3923         array = p->array;
3924         if (array)
3925                 dequeue_task(p, array);
3926         p->prio = prio;
3927
3928         if (array) {
3929                 /*
3930                  * If changing to an RT priority then queue it
3931                  * in the active array!
3932                  */
3933                 if (rt_task(p))
3934                         array = rq->active;
3935                 enqueue_task(p, array);
3936                 /*
3937                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
3938                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
3939                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
3940                  */
3941                 if (task_running(rq, p)) {
3942                         if (p->prio > oldprio)
3943                                 resched_task(rq->curr);
3944                 } else if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
3945                         resched_task(rq->curr);
3946         }
3947         task_rq_unlock(rq, &flags);
3948 }
3949
3950 #endif
3951
3952 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3953 {
3954         struct prio_array *array;
3955         int old_prio, delta;
3956         unsigned long flags;
3957         struct rq *rq;
3958
3959         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3960                 return;
3961         /*
3962          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3963          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3964          */
3965         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3966         /*
3967          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3968          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3969          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3970          * not SCHED_NORMAL/SCHED_BATCH:
3971          */
3972         if (has_rt_policy(p)) {
3973                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3974                 goto out_unlock;
3975         }
3976         array = p->array;
3977         if (array) {
3978                 dequeue_task(p, array);
3979                 dec_raw_weighted_load(rq, p);
3980         }
3981
3982         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3983         set_load_weight(p);
3984         old_prio = p->prio;
3985         p->prio = effective_prio(p);
3986         delta = p->prio - old_prio;
3987
3988         if (array) {
3989                 enqueue_task(p, array);
3990                 inc_raw_weighted_load(rq, p);
3991                 /*
3992                  * If the task increased its priority or is running and
3993                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3994                  */
3995                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3996                         resched_task(rq->curr);
3997         }
3998 out_unlock:
3999         task_rq_unlock(rq, &flags);
4000 }
4001 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4002
4003 /*
4004  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4005  * @p: task
4006  * @nice: nice value
4007  */
4008 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4009 {
4010         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4011         int nice_rlim = 20 - nice;
4012
4013         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4014                 capable(CAP_SYS_NICE));
4015 }
4016
4017 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4018
4019 /*
4020  * sys_nice - change the priority of the current process.
4021  * @increment: priority increment
4022  *
4023  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4024  * does similar things.
4025  */
4026 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4027 {
4028         long nice, retval;
4029
4030         /*
4031          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4032          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4033          * and we have a single winner.
4034          */
4035         if (increment < -40)
4036                 increment = -40;
4037         if (increment > 40)
4038                 increment = 40;
4039
4040         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4041         if (nice < -20)
4042                 nice = -20;
4043         if (nice > 19)
4044                 nice = 19;
4045
4046         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4047                 return -EPERM;
4048
4049         retval = security_task_setnice(current, nice);
4050         if (retval)
4051                 return retval;
4052
4053         set_user_nice(current, nice);
4054         return 0;
4055 }
4056
4057 #endif
4058
4059 /**
4060  * task_prio - return the priority value of a given task.
4061  * @p: the task in question.
4062  *
4063  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4064  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4065  * around 0, value goes from -16 to +15.
4066  */
4067 int task_prio(const struct task_struct *p)
4068 {
4069         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4070 }
4071
4072 /**
4073  * task_nice - return the nice value of a given task.
4074  * @p: the task in question.
4075  */
4076 int task_nice(const struct task_struct *p)
4077 {
4078         return TASK_NICE(p);
4079 }
4080 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_nice);
4081
4082 /**
4083  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4084  * @cpu: the processor in question.
4085  */
4086 int idle_cpu(int cpu)
4087 {
4088         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4089 }
4090
4091 /**
4092  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4093  * @cpu: the processor in question.
4094  */
4095 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4096 {
4097         return cpu_rq(cpu)->idle;
4098 }
4099
4100 /**
4101  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4102  * @pid: the pid in question.
4103  */
4104 static inline struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4105 {
4106         return pid ? find_task_by_pid(pid) : current;
4107 }
4108
4109 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4110 static void __setscheduler(struct task_struct *p, int policy, int prio)
4111 {
4112         BUG_ON(p->array);
4113
4114         p->policy = policy;
4115         p->rt_priority = prio;
4116         p->normal_prio = normal_prio(p);
4117         /* we are holding p->pi_lock already */
4118         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4119         /*
4120          * SCHED_BATCH tasks are treated as perpetual CPU hogs:
4121          */
4122         if (policy == SCHED_BATCH)
4123                 p->sleep_avg = 0;
4124         set_load_weight(p);
4125 }
4126
4127 /**
4128  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of
4129  * a thread.
4130  * @p: the task in question.
4131  * @policy: new policy.
4132  * @param: structure containing the new RT priority.
4133  *
4134  * NOTE: the task may be already dead
4135  */
4136 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4137                        struct sched_param *param)
4138 {
4139         int retval, oldprio, oldpolicy = -1;
4140         struct prio_array *array;
4141         unsigned long flags;
4142         struct rq *rq;
4143
4144         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4145         BUG_ON(in_interrupt());
4146 recheck:
4147         /* double check policy once rq lock held */
4148         if (policy < 0)
4149                 policy = oldpolicy = p->policy;
4150         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4151                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH)
4152                 return -EINVAL;
4153         /*
4154          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4155          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL and
4156          * SCHED_BATCH is 0.
4157          */
4158         if (param->sched_priority < 0 ||
4159             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4160             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4161                 return -EINVAL;
4162         if (is_rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4163                 return -EINVAL;
4164
4165         /*
4166          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4167          */
4168         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4169                 if (is_rt_policy(policy)) {
4170                         unsigned long rlim_rtprio;
4171                         unsigned long flags;
4172
4173                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4174                                 return -ESRCH;
4175                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4176                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4177
4178                         /* can't set/change the rt policy */
4179                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4180                                 return -EPERM;
4181
4182                         /* can't increase priority */
4183                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4184                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4185                                 return -EPERM;
4186                 }
4187
4188                 /* can't change other user's priorities */
4189                 if ((current->euid != p->euid) &&
4190                     (current->euid != p->uid))
4191                         return -EPERM;
4192         }
4193
4194         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4195         if (retval)
4196                 return retval;
4197         /*
4198          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4199          * changing the priority of the task:
4200          */
4201         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4202         /*
4203          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4204          * runqueue lock must be held.
4205          */
4206         rq = __task_rq_lock(p);
4207         /* recheck policy now with rq lock held */
4208         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4209                 policy = oldpolicy = -1;
4210                 __task_rq_unlock(rq);
4211                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4212                 goto recheck;
4213         }
4214         array = p->array;
4215         if (array)
4216                 deactivate_task(p, rq);
4217         oldprio = p->prio;
4218         __setscheduler(p, policy, param->sched_priority);
4219         if (array) {
4220                 __activate_task(p, rq);
4221                 /*
4222                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4223                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
4224                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
4225                  */
4226                 if (task_running(rq, p)) {
4227                         if (p->prio > oldprio)
4228                                 resched_task(rq->curr);
4229                 } else if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
4230                         resched_task(rq->curr);
4231         }
4232         __task_rq_unlock(rq);
4233         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4234
4235         rt_mutex_adjust_pi(p);
4236
4237         return 0;
4238 }
4239 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4240
4241 static int
4242 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4243 {
4244         struct sched_param lparam;
4245         struct task_struct *p;
4246         int retval;
4247
4248         if (!param || pid < 0)
4249                 return -EINVAL;
4250         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4251                 return -EFAULT;
4252
4253         rcu_read_lock();
4254         retval = -ESRCH;
4255         p = find_process_by_pid(pid);
4256         if (p != NULL)
4257                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4258         rcu_read_unlock();
4259
4260         return retval;
4261 }
4262
4263 /**
4264  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4265  * @pid: the pid in question.
4266  * @policy: new policy.
4267  * @param: structure containing the new RT priority.
4268  */
4269 asmlinkage long sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy,
4270                                        struct sched_param __user *param)
4271 {
4272         /* negative values for policy are not valid */
4273         if (policy < 0)
4274                 return -EINVAL;
4275
4276         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4277 }
4278
4279 /**
4280  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4281  * @pid: the pid in question.
4282  * @param: structure containing the new RT priority.
4283  */
4284 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4285 {
4286         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4287 }
4288
4289 /**
4290  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4291  * @pid: the pid in question.
4292  */
4293 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4294 {
4295         struct task_struct *p;
4296         int retval = -EINVAL;
4297
4298         if (pid < 0)
4299                 goto out_nounlock;
4300
4301         retval = -ESRCH;
4302         read_lock(&tasklist_lock);
4303         p = find_process_by_pid(pid);
4304         if (p) {
4305                 retval = security_task_getscheduler(p);
4306                 if (!retval)
4307                         retval = p->policy;
4308         }
4309         read_unlock(&tasklist_lock);
4310
4311 out_nounlock:
4312         return retval;
4313 }
4314
4315 /**
4316  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4317  * @pid: the pid in question.
4318  * @param: structure containing the RT priority.
4319  */
4320 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4321 {
4322         struct sched_param lp;
4323         struct task_struct *p;
4324         int retval = -EINVAL;
4325
4326         if (!param || pid < 0)
4327                 goto out_nounlock;
4328
4329         read_lock(&tasklist_lock);
4330         p = find_process_by_pid(pid);
4331         retval = -ESRCH;
4332         if (!p)
4333                 goto out_unlock;
4334
4335         retval = security_task_getscheduler(p);
4336         if (retval)
4337                 goto out_unlock;
4338
4339         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4340         read_unlock(&tasklist_lock);
4341
4342         /*
4343          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4344          */
4345         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4346
4347 out_nounlock:
4348         return retval;
4349
4350 out_unlock:
4351         read_unlock(&tasklist_lock);
4352         return retval;
4353 }
4354
4355 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4356 {
4357         cpumask_t cpus_allowed;
4358         struct task_struct *p;
4359         int retval;
4360
4361         lock_cpu_hotplug();
4362         read_lock(&tasklist_lock);
4363
4364         p = find_process_by_pid(pid);
4365         if (!p) {
4366                 read_unlock(&tasklist_lock);
4367                 unlock_cpu_hotplug();
4368                 return -ESRCH;
4369         }
4370
4371         /*
4372          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4373          * tasklist_lock held.  We will bump the task_struct's
4374          * usage count and then drop tasklist_lock.
4375          */
4376         get_task_struct(p);
4377         read_unlock(&tasklist_lock);
4378
4379         retval = -EPERM;
4380         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4381                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4382                 goto out_unlock;
4383
4384         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4385         if (retval)
4386                 goto out_unlock;
4387
4388         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4389         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4390         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4391
4392 out_unlock:
4393         put_task_struct(p);
4394         unlock_cpu_hotplug();
4395         return retval;
4396 }
4397
4398 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4399                              cpumask_t *new_mask)
4400 {
4401         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4402                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4403         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4404                 len = sizeof(cpumask_t);
4405         }
4406         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4407 }
4408
4409 /**
4410  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4411  * @pid: pid of the process
4412  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4413  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4414  */
4415 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4416                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4417 {
4418         cpumask_t new_mask;
4419         int retval;
4420
4421         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4422         if (retval)
4423                 return retval;
4424
4425         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4426 }
4427
4428 /*
4429  * Represents all cpu's present in the system
4430  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4431  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4432  * method, such as ACPI for e.g.
4433  */
4434
4435 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4436 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4437
4438 #ifndef CONFIG_SMP
4439 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4440 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
4441
4442 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4443 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
4444 #endif
4445
4446 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4447 {
4448         struct task_struct *p;
4449         int retval;
4450
4451         lock_cpu_hotplug();
4452         read_lock(&tasklist_lock);
4453
4454         retval = -ESRCH;
4455         p = find_process_by_pid(pid);
4456         if (!p)
4457                 goto out_unlock;
4458
4459         retval = security_task_getscheduler(p);
4460         if (retval)
4461                 goto out_unlock;
4462
4463         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4464
4465 out_unlock:
4466         read_unlock(&tasklist_lock);
4467         unlock_cpu_hotplug();
4468         if (retval)
4469                 return retval;
4470
4471         return 0;
4472 }
4473
4474 /**
4475  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4476  * @pid: pid of the process
4477  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4478  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4479  */
4480 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4481                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4482 {
4483         int ret;
4484         cpumask_t mask;
4485
4486         if (len < sizeof(cpumask_t))
4487                 return -EINVAL;
4488
4489         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
4490         if (ret < 0)
4491                 return ret;
4492
4493         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
4494                 return -EFAULT;
4495
4496         return sizeof(cpumask_t);
4497 }
4498
4499 /**
4500  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4501  *
4502  * this function yields the current CPU by moving the calling thread
4503  * to the expired array. If there are no other threads running on this
4504  * CPU then this function will return.
4505  */
4506 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
4507 {
4508         struct rq *rq = this_rq_lock();
4509         struct prio_array *array = current->array, *target = rq->expired;
4510
4511         schedstat_inc(rq, yld_cnt);
4512         /*
4513          * We implement yielding by moving the task into the expired
4514          * queue.
4515          *
4516          * (special rule: RT tasks will just roundrobin in the active
4517          *  array.)
4518          */
4519         if (rt_task(current))
4520                 target = rq->active;
4521
4522         if (array->nr_active == 1) {
4523                 schedstat_inc(rq, yld_act_empty);
4524                 if (!rq->expired->nr_active)
4525                         schedstat_inc(rq, yld_both_empty);
4526         } else if (!rq->expired->nr_active)
4527                 schedstat_inc(rq, yld_exp_empty);
4528
4529         if (array != target) {
4530                 dequeue_task(current, array);
4531                 enqueue_task(current, target);
4532         } else
4533                 /*
4534                  * requeue_task is cheaper so perform that if possible.
4535                  */
4536                 requeue_task(current, array);
4537
4538         /*
4539          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4540          * no need to preempt or enable interrupts:
4541          */
4542         __release(rq->lock);
4543         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4544         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
4545         preempt_enable_no_resched();
4546
4547         schedule();
4548
4549         return 0;
4550 }
4551
4552 static inline int __resched_legal(int expected_preempt_count)
4553 {
4554         if (unlikely(preempt_count() != expected_preempt_count))
4555                 return 0;
4556         if (unlikely(system_state != SYSTEM_RUNNING))
4557                 return 0;
4558         return 1;
4559 }
4560
4561 static void __cond_resched(void)
4562 {
4563 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
4564         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
4565 #endif
4566         /*
4567          * The BKS might be reacquired before we have dropped
4568          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
4569          * cond_resched() call.
4570          */
4571         do {
4572                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4573                 schedule();
4574                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4575         } while (need_resched());
4576 }
4577
4578 int __sched cond_resched(void)
4579 {
4580         if (need_resched() && __resched_legal(0)) {
4581                 __cond_resched();
4582                 return 1;
4583         }
4584         return 0;
4585 }
4586 EXPORT_SYMBOL(cond_resched);
4587
4588 /*
4589  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4590  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4591  *
4592  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT.  We do strange low-level
4593  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4594  * spin_unlock(), once by hand).
4595  */
4596 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4597 {
4598         int ret = 0;
4599
4600         if (need_lockbreak(lock)) {
4601                 spin_unlock(lock);
4602                 cpu_relax();
4603                 ret = 1;
4604                 spin_lock(lock);
4605         }
4606         if (need_resched() && __resched_legal(1)) {
4607                 spin_release(&lock->dep_map, 1, _THIS_IP_);
4608                 _raw_spin_unlock(lock);
4609                 preempt_enable_no_resched();
4610                 __cond_resched();
4611                 ret = 1;
4612                 spin_lock(lock);
4613         }
4614         return ret;
4615 }
4616 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
4617
4618 int __sched cond_resched_softirq(void)
4619 {
4620         BUG_ON(!in_softirq());
4621
4622         if (need_resched() && __resched_legal(0)) {
4623                 raw_local_irq_disable();
4624                 _local_bh_enable();
4625                 raw_local_irq_enable();
4626                 __cond_resched();
4627                 local_bh_disable();
4628                 return 1;
4629         }
4630         return 0;
4631 }
4632 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
4633
4634 /**
4635  * yield - yield the current processor to other threads.
4636  *
4637  * this is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4638  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4639  */
4640 void __sched yield(void)
4641 {
4642         set_current_state(TASK_RUNNING);
4643         sys_sched_yield();
4644 }
4645 EXPORT_SYMBOL(yield);
4646
4647 /*
4648  * This task is about to go to sleep on IO.  Increment rq->nr_iowait so
4649  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4650  *
4651  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
4652  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
4653  */
4654 void __sched io_schedule(void)
4655 {
4656         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4657
4658         delayacct_blkio_start();
4659         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4660         schedule();
4661         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4662         delayacct_blkio_end();
4663 }
4664 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4665
4666 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4667 {
4668         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4669         long ret;
4670
4671         delayacct_blkio_start();
4672         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4673         ret = schedule_timeout(timeout);
4674         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4675         delayacct_blkio_end();
4676         return ret;
4677 }
4678
4679 /**
4680  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4681  * @policy: scheduling class.
4682  *
4683  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4684  * by a given scheduling class.
4685  */
4686 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
4687 {
4688         int ret = -EINVAL;
4689
4690         switch (policy) {
4691         case SCHED_FIFO:
4692         case SCHED_RR:
4693                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4694                 break;
4695         case SCHED_NORMAL:
4696         case SCHED_BATCH:
4697                 ret = 0;
4698                 break;
4699         }
4700         return ret;
4701 }
4702
4703 /**
4704  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4705  * @policy: scheduling class.
4706  *
4707  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4708  * by a given scheduling class.
4709  */
4710 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
4711 {
4712         int ret = -EINVAL;
4713
4714         switch (policy) {
4715         case SCHED_FIFO:
4716         case SCHED_RR:
4717                 ret = 1;
4718                 break;
4719         case SCHED_NORMAL:
4720         case SCHED_BATCH:
4721                 ret = 0;
4722         }
4723         return ret;
4724 }
4725
4726 /**
4727  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4728  * @pid: pid of the process.
4729  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4730  *
4731  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4732  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4733  */
4734 asmlinkage
4735 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
4736 {
4737         struct task_struct *p;
4738         int retval = -EINVAL;
4739         struct timespec t;
4740
4741         if (pid < 0)
4742                 goto out_nounlock;
4743
4744         retval = -ESRCH;
4745         read_lock(&tasklist_lock);
4746         p = find_process_by_pid(pid);
4747         if (!p)
4748                 goto out_unlock;
4749
4750         retval = security_task_getscheduler(p);
4751         if (retval)
4752                 goto out_unlock;
4753
4754         jiffies_to_timespec(p->policy == SCHED_FIFO ?
4755                                 0 : task_timeslice(p), &t);
4756         read_unlock(&tasklist_lock);
4757         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4758 out_nounlock:
4759         return retval;
4760 out_unlock:
4761         read_unlock(&tasklist_lock);
4762         return retval;
4763 }
4764
4765 static inline struct task_struct *eldest_child(struct task_struct *p)
4766 {
4767         if (list_empty(&p->children))
4768                 return NULL;
4769         return list_entry(p->children.next,struct task_struct,sibling);
4770 }
4771
4772 static inline struct task_struct *older_sibling(struct task_struct *p)
4773 {
4774         if (p->sibling.prev==&p->parent->children)
4775                 return NULL;
4776         return list_entry(p->sibling.prev,struct task_struct,sibling);
4777 }
4778
4779 static inline struct task_struct *younger_sibling(struct task_struct *p)
4780 {
4781         if (p->sibling.next==&p->parent->children)
4782                 return NULL;
4783         return list_entry(p->sibling.next,struct task_struct,sibling);
4784 }
4785
4786 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
4787
4788 static void show_task(struct task_struct *p)
4789 {
4790         struct task_struct *relative;
4791         unsigned long free = 0;
4792         unsigned state;
4793
4794         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4795         printk("%-13.13s %c", p->comm,
4796                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4797 #if (BITS_PER_LONG == 32)
4798         if (state == TASK_RUNNING)
4799                 printk(" running ");
4800         else
4801                 printk(" %08lX ", thread_saved_pc(p));
4802 #else
4803         if (state == TASK_RUNNING)
4804                 printk("  running task   ");
4805         else
4806                 printk(" %016lx ", thread_saved_pc(p));
4807 #endif
4808 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4809         {
4810                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
4811                 while (!*n)
4812                         n++;
4813                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
4814         }
4815 #endif
4816         printk("%5lu %5d %6d ", free, p->pid, p->parent->pid);
4817         if ((relative = eldest_child(p)))
4818                 printk("%5d ", relative->pid);
4819         else
4820                 printk("      ");
4821         if ((relative = younger_sibling(p)))
4822                 printk("%7d", relative->pid);
4823         else
4824                 printk("       ");
4825         if ((relative = older_sibling(p)))
4826                 printk(" %5d", relative->pid);
4827         else
4828                 printk("      ");
4829         if (!p->mm)
4830                 printk(" (L-TLB)\n");
4831         else
4832                 printk(" (NOTLB)\n");
4833
4834         if (state != TASK_RUNNING)
4835                 show_stack(p, NULL);
4836 }
4837
4838 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4839 {
4840         struct task_struct *g, *p;
4841
4842 #if (BITS_PER_LONG == 32)
4843         printk("\n"
4844                "                         free                        sibling\n");
4845         printk("  task             PC    stack   pid father child younger older\n");
4846 #else
4847         printk("\n"
4848                "                                 free                        sibling\n");
4849         printk("  task                 PC        stack   pid father child younger older\n");
4850 #endif
4851         read_lock(&tasklist_lock);
4852         do_each_thread(g, p) {
4853                 /*
4854                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4855                  * console might take alot of time:
4856                  */
4857                 touch_nmi_watchdog();
4858                 if (p->state & state_filter)
4859                         show_task(p);
4860         } while_each_thread(g, p);
4861
4862         read_unlock(&tasklist_lock);
4863         /*
4864          * Only show locks if all tasks are dumped:
4865          */
4866         if (state_filter == -1)
4867                 debug_show_all_locks();
4868 }
4869
4870 /**
4871  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4872  * @idle: task in question
4873  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4874  *
4875  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4876  * flag, to make booting more robust.
4877  */
4878 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4879 {
4880         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4881         unsigned long flags;
4882
4883         idle->timestamp = sched_clock();
4884         idle->sleep_avg = 0;
4885         idle->array = NULL;
4886         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
4887         idle->state = TASK_RUNNING;
4888         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
4889         set_task_cpu(idle, cpu);
4890
4891         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4892         rq->curr = rq->idle = idle;
4893 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
4894         idle->oncpu = 1;
4895 #endif
4896         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4897
4898         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4899 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && !defined(CONFIG_PREEMPT_BKL)
4900         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
4901 #else
4902         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4903 #endif
4904 }
4905
4906 /*
4907  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
4908  * indicates which cpus entered this state. This is used
4909  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
4910  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
4911  * always be CPU_MASK_NONE.
4912  */
4913 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
4914
4915 #ifdef CONFIG_SMP
4916 /*
4917  * This is how migration works:
4918  *
4919  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
4920  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
4921  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
4922  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
4923  *    thread off the CPU)
4924  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
4925  *    task is still in the wrong runqueue.
4926  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4927  *    it and puts it into the right queue.
4928  * 6) migration thread up()s the semaphore.
4929  * 7) we wake up and the migration is done.
4930  */
4931
4932 /*
4933  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4934  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4935  * is removed from the allowed bitmask.
4936  *
4937  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4938  * task must not exit() & deallocate itself prematurely.  The
4939  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4940  */
4941 int set_cpus_allowed(struct task_struct *p, cpumask_t new_mask)
4942 {
4943         struct migration_req req;
4944         unsigned long flags;
4945         struct rq *rq;
4946         int ret = 0;
4947
4948         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4949         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
4950                 ret = -EINVAL;
4951                 goto out;
4952         }
4953
4954         p->cpus_allowed = new_mask;
4955         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4956         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
4957                 goto out;
4958
4959         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
4960                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4961                 task_rq_unlock(rq, &flags);
4962                 wake_up_process(rq->migration_thread);
4963                 wait_for_completion(&req.done);
4964                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4965                 return 0;
4966         }
4967 out:
4968         task_rq_unlock(rq, &flags);
4969
4970         return ret;
4971 }
4972 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
4973
4974 /*
4975  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu.  We're doing
4976  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4977  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4978  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4979  *
4980  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4981  * as the task is no longer on this CPU.
4982  *
4983  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4984  */
4985 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4986 {
4987         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4988         int ret = 0;
4989
4990         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
4991                 return ret;
4992
4993         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4994         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4995
4996         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4997         /* Already moved. */
4998         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4999                 goto out;
5000         /* Affinity changed (again). */
5001         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5002                 goto out;
5003
5004         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5005         if (p->array) {
5006                 /*
5007                  * Sync timestamp with rq_dest's before activating.
5008                  * The same thing could be achieved by doing this step
5009                  * afterwards, and pretending it was a local activate.
5010                  * This way is cleaner and logically correct.
5011                  */
5012                 p->timestamp = p->timestamp - rq_src->timestamp_last_tick
5013                                 + rq_dest->timestamp_last_tick;
5014                 deactivate_task(p, rq_src);
5015                 __activate_task(p, rq_dest);
5016                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq_dest))
5017                         resched_task(rq_dest->curr);
5018         }
5019         ret = 1;
5020 out:
5021         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5022         return ret;
5023 }
5024
5025 /*
5026  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5027  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5028  * another runqueue.
5029  */
5030 static int migration_thread(void *data)
5031 {
5032         int cpu = (long)data;
5033         struct rq *rq;
5034
5035         rq = cpu_rq(cpu);
5036         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5037
5038         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5039         while (!kthread_should_stop()) {
5040                 struct migration_req *req;
5041                 struct list_head *head;
5042
5043                 try_to_freeze();
5044
5045                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5046
5047                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5048                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5049                         goto wait_to_die;
5050                 }
5051
5052                 if (rq->active_balance) {
5053                         active_load_balance(rq, cpu);
5054                         rq->active_balance = 0;
5055                 }
5056
5057                 head = &rq->migration_queue;
5058
5059                 if (list_empty(head)) {
5060                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5061                         schedule();
5062                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5063                         continue;
5064                 }
5065                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5066                 list_del_init(head->next);
5067
5068                 spin_unlock(&rq->lock);
5069                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5070                 local_irq_enable();
5071
5072                 complete(&req->done);
5073         }
5074         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5075         return 0;
5076
5077 wait_to_die:
5078         /* Wait for kthread_stop */
5079         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5080         while (!kthread_should_stop()) {
5081                 schedule();
5082                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5083         }
5084         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5085         return 0;
5086 }
5087
5088 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5089 /*
5090  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if neccessary.
5091  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5092  */
5093 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5094 {
5095         unsigned long flags;
5096         cpumask_t mask;
5097         struct rq *rq;
5098         int dest_cpu;
5099
5100 restart:
5101         /* On same node? */
5102         mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5103         cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5104         dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5105
5106         /* On any allowed CPU? */
5107         if (dest_cpu == NR_CPUS)
5108                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5109
5110         /* No more Mr. Nice Guy. */
5111         if (dest_cpu == NR_CPUS) {
5112                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5113                 cpus_setall(p->cpus_allowed);
5114                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5115                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5116
5117                 /*
5118                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
5119                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
5120                  * leave kernel.
5121                  */
5122                 if (p->mm && printk_ratelimit())
5123                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5124                                "longer affine to cpu%d\n",
5125                                p->pid, p->comm, dead_cpu);
5126         }
5127         if (!__migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu))
5128                 goto restart;
5129 }
5130
5131 /*
5132  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5133  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5134  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5135  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5136  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5137  */
5138 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5139 {
5140         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
5141         unsigned long flags;
5142
5143         local_irq_save(flags);
5144         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5145         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5146         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5147         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5148         local_irq_restore(flags);
5149 }
5150
5151 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5152 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5153 {
5154         struct task_struct *p, *t;
5155
5156         write_lock_irq(&tasklist_lock);
5157
5158         do_each_thread(t, p) {
5159                 if (p == current)
5160                         continue;
5161
5162                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5163                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5164         } while_each_thread(t, p);
5165
5166         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
5167 }
5168
5169 /* Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5170  * It does so by boosting its priority to highest possible and adding it to
5171  * the _front_ of the runqueue. Used by CPU offline code.
5172  */
5173 void sched_idle_next(void)
5174 {
5175         int this_cpu = smp_processor_id();
5176         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5177         struct task_struct *p = rq->idle;
5178         unsigned long flags;
5179
5180         /* cpu has to be offline */
5181         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5182
5183         /*
5184          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5185          * and interrupts disabled on the current cpu.
5186          */
5187         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5188
5189         __setscheduler(p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5190
5191         /* Add idle task to the _front_ of its priority queue: */
5192         __activate_idle_task(p, rq);
5193
5194         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5195 }
5196
5197 /*
5198  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5199  * offline.
5200  */
5201 void idle_task_exit(void)
5202 {
5203         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5204
5205         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5206
5207         if (mm != &init_mm)
5208                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5209         mmdrop(mm);
5210 }
5211
5212 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5213 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5214 {
5215         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5216
5217         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5218         BUG_ON(p->exit_state != EXIT_ZOMBIE && p->exit_state != EXIT_DEAD);
5219
5220         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5221         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5222
5223         get_task_struct(p);
5224
5225         /*
5226          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5227          * that's OK.  No task can be added to this CPU, so iteration is
5228          * fine.
5229          * NOTE: interrupts should be left disabled  --dev@
5230          */
5231         spin_unlock(&rq->lock);
5232         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5233         spin_lock(&rq->lock);
5234
5235         put_task_struct(p);
5236 }
5237
5238 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5239 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5240 {
5241         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5242         unsigned int arr, i;
5243
5244         for (arr = 0; arr < 2; arr++) {
5245                 for (i = 0; i < MAX_PRIO; i++) {
5246                         struct list_head *list = &rq->arrays[arr].queue[i];
5247
5248                         while (!list_empty(list))
5249                                 migrate_dead(dead_cpu, list_entry(list->next,
5250                                              struct task_struct, run_list));
5251                 }
5252         }
5253 }
5254 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5255
5256 /*
5257  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5258  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5259  */
5260 static int __cpuinit
5261 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5262 {
5263         struct task_struct *p;
5264         int cpu = (long)hcpu;
5265         unsigned long flags;
5266         struct rq *rq;
5267
5268         switch (action) {
5269         case CPU_UP_PREPARE:
5270                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d",cpu);
5271                 if (IS_ERR(p))
5272                         return NOTIFY_BAD;
5273                 p->flags |= PF_NOFREEZE;
5274                 kthread_bind(p, cpu);
5275                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5276                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5277                 __setscheduler(p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5278                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5279                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5280                 break;
5281
5282         case CPU_ONLINE:
5283                 /* Strictly unneccessary, as first user will wake it. */
5284                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5285                 break;
5286
5287 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5288         case CPU_UP_CANCELED:
5289                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5290                         break;
5291                 /* Unbind it from offline cpu so it can run.  Fall thru. */
5292                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5293                              any_online_cpu(cpu_online_map));
5294                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5295                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5296                 break;
5297
5298         case CPU_DEAD:
5299                 migrate_live_tasks(cpu);
5300                 rq = cpu_rq(cpu);
5301                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5302                 rq->migration_thread = NULL;
5303                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5304                 rq = task_rq_lock(rq->idle, &flags);
5305                 deactivate_task(rq->idle, rq);
5306                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
5307                 __setscheduler(rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5308                 migrate_dead_tasks(cpu);
5309                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5310                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5311                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5312
5313                 /* No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5314                  * they didn't do lock_cpu_hotplug().  Just wake up
5315                  * the requestors. */
5316                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5317                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5318                         struct migration_req *req;
5319
5320                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5321                                          struct migration_req, list);
5322                         list_del_init(&req->list);
5323                         complete(&req->done);
5324                 }
5325                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5326                 break;
5327 #endif
5328         }
5329         return NOTIFY_OK;
5330 }
5331
5332 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5333  * happens before everything else.
5334  */
5335 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5336         .notifier_call = migration_call,
5337         .priority = 10
5338 };
5339
5340 int __init migration_init(void)
5341 {
5342         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5343         int err;
5344
5345         /* Start one for the boot CPU: */
5346         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5347         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5348         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5349         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5350
5351         return 0;
5352 }
5353 #endif
5354
5355 #ifdef CONFIG_SMP
5356 #undef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5357 #ifdef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5358 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5359 {
5360         int level = 0;
5361
5362         if (!sd) {
5363                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5364                 return;
5365         }
5366
5367         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5368
5369         do {
5370                 int i;
5371                 char str[NR_CPUS];
5372                 struct sched_group *group = sd->groups;
5373                 cpumask_t groupmask;
5374
5375                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
5376                 cpus_clear(groupmask);
5377
5378                 printk(KERN_DEBUG);
5379                 for (i = 0; i < level + 1; i++)
5380                         printk(" ");
5381                 printk("domain %d: ", level);
5382
5383                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5384                         printk("does not load-balance\n");
5385                         if (sd->parent)
5386                                 printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain has parent");
5387                         break;
5388                 }
5389
5390                 printk("span %s\n", str);
5391
5392                 if (!cpu_isset(cpu, sd->span))
5393                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain CPU%d\n", cpu);
5394                 if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask))
5395                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain CPU%d\n", cpu);
5396
5397                 printk(KERN_DEBUG);
5398                 for (i = 0; i < level + 2; i++)
5399                         printk(" ");
5400                 printk("groups:");
5401                 do {
5402                         if (!group) {
5403                                 printk("\n");
5404                                 printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5405                                 break;
5406                         }
5407
5408                         if (!group->cpu_power) {
5409                                 printk("\n");
5410                                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not set\n");
5411                         }
5412
5413                         if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
5414                                 printk("\n");
5415                                 printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5416                         }
5417
5418                         if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
5419                                 printk("\n");
5420                                 printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5421                         }
5422
5423                         cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
5424
5425                         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
5426                         printk(" %s", str);
5427
5428                         group = group->next;
5429                 } while (group != sd->groups);
5430                 printk("\n");
5431
5432                 if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
5433                         printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5434
5435                 level++;
5436                 sd = sd->parent;
5437
5438                 if (sd) {
5439                         if (!cpus_subset(groupmask, sd->span))
5440                                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset of domain->span\n");
5441                 }
5442
5443         } while (sd);
5444 }
5445 #else
5446 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5447 #endif
5448
5449 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5450 {
5451         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
5452                 return 1;
5453
5454         /* Following flags need at least 2 groups */
5455         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5456                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5457                          SD_BALANCE_FORK |
5458                          SD_BALANCE_EXEC |
5459                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5460                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5461                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5462                         return 0;
5463         }
5464
5465         /* Following flags don't use groups */
5466         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
5467                          SD_WAKE_AFFINE |
5468                          SD_WAKE_BALANCE))
5469                 return 0;
5470
5471         return 1;
5472 }
5473
5474 static int
5475 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5476 {
5477         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5478
5479         if (sd_degenerate(parent))
5480                 return 1;
5481
5482         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
5483                 return 0;
5484
5485         /* Does parent contain flags not in child? */
5486         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
5487         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
5488                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
5489         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5490         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5491                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5492                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5493                                 SD_BALANCE_FORK |
5494                                 SD_BALANCE_EXEC |
5495                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5496                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5497         }
5498         if (~cflags & pflags)
5499                 return 0;
5500
5501         return 1;
5502 }
5503
5504 /*
5505  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain.  Callers must
5506  * hold the hotplug lock.
5507  */
5508 static void cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5509 {
5510         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5511         struct sched_domain *tmp;
5512
5513         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5514         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
5515                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5516                 if (!parent)
5517                         break;
5518                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5519                         tmp->parent = parent->parent;
5520                         if (parent->parent)
5521                                 parent->parent->child = tmp;
5522                 }
5523         }
5524
5525         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5526                 sd = sd->parent;
5527                 if (sd)
5528                         sd->child = NULL;
5529         }
5530
5531         sched_domain_debug(sd, cpu);
5532
5533         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5534 }
5535
5536 /* cpus with isolated domains */
5537 static cpumask_t __cpuinitdata cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
5538
5539 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5540 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5541 {
5542         int ints[NR_CPUS], i;
5543
5544         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5545         cpus_clear(cpu_isolated_map);
5546         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
5547                 if (ints[i] < NR_CPUS)
5548                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
5549         return 1;
5550 }
5551
5552 __setup ("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5553
5554 /*
5555  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
5556  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
5557  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
5558  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
5559  *
5560  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
5561  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5562  * and ->cpu_power to 0.
5563  */
5564 static void
5565 init_sched_build_groups(cpumask_t span, const cpumask_t *cpu_map,
5566                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5567                                         struct sched_group **sg))
5568 {
5569         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5570         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
5571         int i;
5572
5573         for_each_cpu_mask(i, span) {
5574                 struct sched_group *sg;
5575                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg);
5576                 int j;
5577
5578                 if (cpu_isset(i, covered))
5579                         continue;
5580
5581                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
5582                 sg->cpu_power = 0;
5583
5584                 for_each_cpu_mask(j, span) {
5585                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL) != group)
5586                                 continue;
5587
5588                         cpu_set(j, covered);
5589                         cpu_set(j, sg->cpumask);
5590                 }
5591                 if (!first)
5592                         first = sg;
5593                 if (last)
5594                         last->next = sg;
5595                 last = sg;
5596         }
5597         last->next = first;
5598 }
5599
5600 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
5601
5602 /*
5603  * Self-tuning task migration cost measurement between source and target CPUs.
5604  *
5605  * This is done by measuring the cost of manipulating buffers of varying
5606  * sizes. For a given buffer-size here are the steps that are taken:
5607  *
5608  * 1) the source CPU reads+dirties a shared buffer
5609  * 2) the target CPU reads+dirties the same shared buffer
5610  *
5611  * We measure how long they take, in the following 4 scenarios:
5612  *
5613  *  - source: CPU1, target: CPU2 | cost1
5614  *  - source: CPU2, target: CPU1 | cost2
5615  *  - source: CPU1, target: CPU1 | cost3
5616  *  - source: CPU2, target: CPU2 | cost4
5617  *
5618  * We then calculate the cost3+cost4-cost1-cost2 difference - this is
5619  * the cost of migration.
5620  *
5621  * We then start off from a small buffer-size and iterate up to larger
5622  * buffer sizes, in 5% steps - measuring each buffer-size separately, and
5623  * doing a maximum search for the cost. (The maximum cost for a migration
5624  * normally occurs when the working set size is around the effective cache
5625  * size.)
5626  */
5627 #define SEARCH_SCOPE            2
5628 #define MIN_CACHE_SIZE          (64*1024U)
5629 #define DEFAULT_CACHE_SIZE      (5*1024*1024U)
5630 #define ITERATIONS              1
5631 #define SIZE_THRESH             130
5632 #define COST_THRESH             130
5633
5634 /*
5635  * The migration cost is a function of 'domain distance'. Domain
5636  * distance is the number of steps a CPU has to iterate down its
5637  * domain tree to share a domain with the other CPU. The farther
5638  * two CPUs are from each other, the larger the distance gets.
5639  *
5640  * Note that we use the distance only to cache measurement results,
5641  * the distance value is not used numerically otherwise. When two
5642  * CPUs have the same distance it is assumed that the migration
5643  * cost is the same. (this is a simplification but quite practical)
5644  */
5645 #define MAX_DOMAIN_DISTANCE 32
5646
5647 static unsigned long long migration_cost[MAX_DOMAIN_DISTANCE] =
5648                 { [ 0 ... MAX_DOMAIN_DISTANCE-1 ] =
5649 /*
5650  * Architectures may override the migration cost and thus avoid
5651  * boot-time calibration. Unit is nanoseconds. Mostly useful for
5652  * virtualized hardware:
5653  */
5654 #ifdef CONFIG_DEFAULT_MIGRATION_COST
5655                         CONFIG_DEFAULT_MIGRATION_COST
5656 #else
5657                         -1LL
5658 #endif
5659 };
5660
5661 /*
5662  * Allow override of migration cost - in units of microseconds.
5663  * E.g. migration_cost=1000,2000,3000 will set up a level-1 cost
5664  * of 1 msec, level-2 cost of 2 msecs and level3 cost of 3 msecs:
5665  */
5666 static int __init migration_cost_setup(char *str)
5667 {
5668         int ints[MAX_DOMAIN_DISTANCE+1], i;
5669
5670         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5671
5672         printk("#ints: %d\n", ints[0]);
5673         for (i = 1; i <= ints[0]; i++) {
5674                 migration_cost[i-1] = (unsigned long long)ints[i]*1000;
5675                 printk("migration_cost[%d]: %Ld\n", i-1, migration_cost[i-1]);
5676         }
5677         return 1;
5678 }
5679
5680 __setup ("migration_cost=", migration_cost_setup);
5681
5682 /*
5683  * Global multiplier (divisor) for migration-cutoff values,
5684  * in percentiles. E.g. use a value of 150 to get 1.5 times
5685  * longer cache-hot cutoff times.
5686  *
5687  * (We scale it from 100 to 128 to long long handling easier.)
5688  */
5689
5690 #define MIGRATION_FACTOR_SCALE 128
5691
5692 static unsigned int migration_factor = MIGRATION_FACTOR_SCALE;
5693
5694 static int __init setup_migration_factor(char *str)
5695 {
5696         get_option(&str, &migration_factor);
5697         migration_factor = migration_factor * MIGRATION_FACTOR_SCALE / 100;
5698         return 1;
5699 }
5700
5701 __setup("migration_factor=", setup_migration_factor);
5702
5703 /*
5704  * Estimated distance of two CPUs, measured via the number of domains
5705  * we have to pass for the two CPUs to be in the same span:
5706  */
5707 static unsigned long domain_distance(int cpu1, int cpu2)
5708 {
5709         unsigned long distance = 0;
5710         struct sched_domain *sd;
5711
5712         for_each_domain(cpu1, sd) {
5713                 WARN_ON(!cpu_isset(cpu1, sd->span));
5714                 if (cpu_isset(cpu2, sd->span))
5715                         return distance;
5716                 distance++;
5717         }
5718         if (distance >= MAX_DOMAIN_DISTANCE) {
5719                 WARN_ON(1);
5720                 distance = MAX_DOMAIN_DISTANCE-1;
5721         }
5722
5723         return distance;
5724 }
5725
5726 static unsigned int migration_debug;
5727
5728 static int __init setup_migration_debug(char *str)
5729 {
5730         get_option(&str, &migration_debug);
5731         return 1;
5732 }
5733
5734 __setup("migration_debug=", setup_migration_debug);
5735
5736 /*
5737  * Maximum cache-size that the scheduler should try to measure.
5738  * Architectures with larger caches should tune this up during
5739  * bootup. Gets used in the domain-setup code (i.e. during SMP
5740  * bootup).
5741  */
5742 unsigned int max_cache_size;
5743
5744 static int __init setup_max_cache_size(char *str)
5745 {
5746         get_option(&str, &max_cache_size);
5747         return 1;
5748 }
5749
5750 __setup("max_cache_size=", setup_max_cache_size);
5751
5752 /*
5753  * Dirty a big buffer in a hard-to-predict (for the L2 cache) way. This
5754  * is the operation that is timed, so we try to generate unpredictable
5755  * cachemisses that still end up filling the L2 cache:
5756  */
5757 static void touch_cache(void *__cache, unsigned long __size)
5758 {
5759         unsigned long size = __size/sizeof(long), chunk1 = size/3,
5760                         chunk2 = 2*size/3;
5761         unsigned long *cache = __cache;
5762         int i;
5763
5764         for (i = 0; i < size/6; i += 8) {
5765                 switch (i % 6) {
5766                         case 0: cache[i]++;
5767                         case 1: cache[size-1-i]++;
5768                         case 2: cache[chunk1-i]++;
5769                         case 3: cache[chunk1+i]++;
5770                         case 4: cache[chunk2-i]++;
5771                         case 5: cache[chunk2+i]++;
5772                 }
5773         }
5774 }
5775
5776 /*
5777  * Measure the cache-cost of one task migration. Returns in units of nsec.
5778  */
5779 static unsigned long long
5780 measure_one(void *cache, unsigned long size, int source, int target)
5781 {
5782         cpumask_t mask, saved_mask;
5783         unsigned long long t0, t1, t2, t3, cost;
5784
5785         saved_mask = current->cpus_allowed;
5786
5787         /*
5788          * Flush source caches to RAM and invalidate them:
5789          */
5790         sched_cacheflush();
5791
5792         /*
5793          * Migrate to the source CPU:
5794          */
5795         mask = cpumask_of_cpu(source);
5796         set_cpus_allowed(current, mask);
5797         WARN_ON(smp_processor_id() != source);
5798
5799         /*
5800          * Dirty the working set:
5801          */
5802         t0 = sched_clock();
5803         touch_cache(cache, size);
5804         t1 = sched_clock();
5805
5806         /*
5807          * Migrate to the target CPU, dirty the L2 cache and access
5808          * the shared buffer. (which represents the working set
5809          * of a migrated task.)
5810          */
5811         mask = cpumask_of_cpu(target);
5812         set_cpus_allowed(current, mask);
5813         WARN_ON(smp_processor_id() != target);
5814
5815         t2 = sched_clock();
5816         touch_cache(cache, size);
5817         t3 = sched_clock();
5818
5819         cost = t1-t0 + t3-t2;
5820
5821         if (migration_debug >= 2)
5822                 printk("[%d->%d]: %8Ld %8Ld %8Ld => %10Ld.\n",
5823                         source, target, t1-t0, t1-t0, t3-t2, cost);
5824         /*
5825          * Flush target caches to RAM and invalidate them:
5826          */
5827         sched_cacheflush();
5828
5829         set_cpus_allowed(current, saved_mask);
5830
5831         return cost;
5832 }
5833
5834 /*
5835  * Measure a series of task migrations and return the average
5836  * result. Since this code runs early during bootup the system
5837  * is 'undisturbed' and the average latency makes sense.
5838  *
5839  * The algorithm in essence auto-detects the relevant cache-size,
5840  * so it will properly detect different cachesizes for different
5841  * cache-hierarchies, depending on how the CPUs are connected.
5842  *
5843  * Architectures can prime the upper limit of the search range via
5844  * max_cache_size, otherwise the search range defaults to 20MB...64K.
5845  */
5846 static unsigned long long
5847 measure_cost(int cpu1, int cpu2, void *cache, unsigned int size)
5848 {
5849         unsigned long long cost1, cost2;
5850         int i;
5851
5852         /*
5853          * Measure the migration cost of 'size' bytes, over an
5854          * average of 10 runs:
5855          *
5856          * (We perturb the cache size by a small (0..4k)
5857          *  value to compensate size/alignment related artifacts.
5858          *  We also subtract the cost of the operation done on
5859          *  the same CPU.)
5860          */
5861         cost1 = 0;
5862
5863         /*
5864          * dry run, to make sure we start off cache-cold on cpu1,
5865          * and to get any vmalloc pagefaults in advance:
5866          */
5867         measure_one(cache, size, cpu1, cpu2);
5868         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
5869                 cost1 += measure_one(cache, size - i*1024, cpu1, cpu2);
5870
5871         measure_one(cache, size, cpu2, cpu1);
5872         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
5873                 cost1 += measure_one(cache, size - i*1024, cpu2, cpu1);
5874
5875         /*
5876          * (We measure the non-migrating [cached] cost on both
5877          *  cpu1 and cpu2, to handle CPUs with different speeds)
5878          */
5879         cost2 = 0;
5880
5881         measure_one(cache, size, cpu1, cpu1);
5882         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
5883                 cost2 += measure_one(cache, size - i*1024, cpu1, cpu1);
5884
5885         measure_one(cache, size, cpu2, cpu2);
5886         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
5887                 cost2 += measure_one(cache, size - i*1024, cpu2, cpu2);
5888
5889         /*
5890          * Get the per-iteration migration cost:
5891          */
5892         do_div(cost1, 2*ITERATIONS);
5893         do_div(cost2, 2*ITERATIONS);
5894
5895         return cost1 - cost2;
5896 }
5897
5898 static unsigned long long measure_migration_cost(int cpu1, int cpu2)
5899 {
5900         unsigned long long max_cost = 0, fluct = 0, avg_fluct = 0;
5901         unsigned int max_size, size, size_found = 0;
5902         long long cost = 0, prev_cost;
5903         void *cache;
5904
5905         /*
5906          * Search from max_cache_size*5 down to 64K - the real relevant
5907          * cachesize has to lie somewhere inbetween.
5908          */
5909         if (max_cache_size) {
5910                 max_size = max(max_cache_size * SEARCH_SCOPE, MIN_CACHE_SIZE);
5911                 size = max(max_cache_size / SEARCH_SCOPE, MIN_CACHE_SIZE);
5912         } else {
5913                 /*
5914                  * Since we have no estimation about the relevant
5915                  * search range
5916                  */
5917                 max_size = DEFAULT_CACHE_SIZE * SEARCH_SCOPE;
5918                 size = MIN_CACHE_SIZE;
5919         }
5920
5921         if (!cpu_online(cpu1) || !cpu_online(cpu2)) {
5922                 printk("cpu %d and %d not both online!\n", cpu1, cpu2);
5923                 return 0;
5924         }
5925
5926         /*
5927          * Allocate the working set:
5928          */
5929         cache = vmalloc(max_size);
5930         if (!cache) {
5931                 printk("could not vmalloc %d bytes for cache!\n", 2*max_size);
5932                 return 1000000; /* return 1 msec on very small boxen */
5933         }
5934
5935         while (size <= max_size) {
5936                 prev_cost = cost;
5937                 cost = measure_cost(cpu1, cpu2, cache, size);
5938
5939                 /*
5940                  * Update the max:
5941                  */
5942                 if (cost > 0) {
5943                         if (max_cost < cost) {
5944                                 max_cost = cost;
5945                                 size_found = size;
5946                         }
5947                 }
5948                 /*
5949                  * Calculate average fluctuation, we use this to prevent
5950                  * noise from triggering an early break out of the loop:
5951                  */
5952                 fluct = abs(cost - prev_cost);
5953                 avg_fluct = (avg_fluct + fluct)/2;
5954
5955                 if (migration_debug)
5956                         printk("-> [%d][%d][%7d] %3ld.%ld [%3ld.%ld] (%ld): (%8Ld %8Ld)\n",
5957                                 cpu1, cpu2, size,
5958                                 (long)cost / 1000000,
5959                                 ((long)cost / 100000) % 10,
5960                                 (long)max_cost / 1000000,
5961                                 ((long)max_cost / 100000) % 10,
5962                                 domain_distance(cpu1, cpu2),
5963                                 cost, avg_fluct);
5964
5965                 /*
5966                  * If we iterated at least 20% past the previous maximum,
5967                  * and the cost has dropped by more than 20% already,
5968                  * (taking fluctuations into account) then we assume to
5969                  * have found the maximum and break out of the loop early:
5970                  */
5971                 if (size_found && (size*100 > size_found*SIZE_THRESH))
5972                         if (cost+avg_fluct <= 0 ||
5973                                 max_cost*100 > (cost+avg_fluct)*COST_THRESH) {
5974
5975                                 if (migration_debug)
5976                                         printk("-> found max.\n");
5977                                 break;
5978                         }
5979                 /*
5980                  * Increase the cachesize in 10% steps:
5981                  */
5982                 size = size * 10 / 9;
5983         }
5984
5985         if (migration_debug)
5986                 printk("[%d][%d] working set size found: %d, cost: %Ld\n",
5987                         cpu1, cpu2, size_found, max_cost);
5988
5989         vfree(cache);
5990
5991         /*
5992          * A task is considered 'cache cold' if at least 2 times
5993          * the worst-case cost of migration has passed.
5994          *
5995          * (this limit is only listened to if the load-balancing
5996          * situation is 'nice' - if there is a large imbalance we
5997          * ignore it for the sake of CPU utilization and
5998          * processing fairness.)
5999          */
6000         return 2 * max_cost * migration_factor / MIGRATION_FACTOR_SCALE;
6001 }
6002
6003 static void calibrate_migration_costs(const cpumask_t *cpu_map)
6004 {
6005         int cpu1 = -1, cpu2 = -1, cpu, orig_cpu = raw_smp_processor_id();
6006         unsigned long j0, j1, distance, max_distance = 0;
6007         struct sched_domain *sd;
6008
6009         j0 = jiffies;
6010
6011         /*
6012          * First pass - calculate the cacheflush times:
6013          */
6014         for_each_cpu_mask(cpu1, *cpu_map) {
6015                 for_each_cpu_mask(cpu2, *cpu_map) {
6016                         if (cpu1 == cpu2)
6017                                 continue;
6018                         distance = domain_distance(cpu1, cpu2);
6019                         max_distance = max(max_distance, distance);
6020                         /*
6021                          * No result cached yet?
6022                          */
6023                         if (migration_cost[distance] == -1LL)
6024                                 migration_cost[distance] =
6025                                         measure_migration_cost(cpu1, cpu2);
6026                 }
6027         }
6028         /*
6029          * Second pass - update the sched domain hierarchy with
6030          * the new cache-hot-time estimations:
6031          */
6032         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6033                 distance = 0;
6034                 for_each_domain(cpu, sd) {
6035                         sd->cache_hot_time = migration_cost[distance];
6036                         distance++;
6037                 }
6038         }
6039         /*
6040          * Print the matrix:
6041          */
6042         if (migration_debug)
6043                 printk("migration: max_cache_size: %d, cpu: %d MHz:\n",
6044                         max_cache_size,
6045 #ifdef CONFIG_X86
6046                         cpu_khz/1000
6047 #else
6048                         -1
6049 #endif
6050                 );
6051         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
6052                 if (num_online_cpus() > 1) {
6053                         printk("migration_cost=");
6054                         for (distance = 0; distance <= max_distance; distance++) {
6055                                 if (distance)
6056                                         printk(",");
6057                                 printk("%ld", (long)migration_cost[distance] / 1000);
6058                         }
6059                         printk("\n");
6060                 }
6061         }
6062         j1 = jiffies;
6063         if (migration_debug)
6064                 printk("migration: %ld seconds\n", (j1-j0)/HZ);
6065
6066         /*
6067          * Move back to the original CPU. NUMA-Q gets confused
6068          * if we migrate to another quad during bootup.
6069          */
6070         if (raw_smp_processor_id() != orig_cpu) {
6071                 cpumask_t mask = cpumask_of_cpu(orig_cpu),
6072                         saved_mask = current->cpus_allowed;
6073
6074                 set_cpus_allowed(current, mask);
6075                 set_cpus_allowed(current, saved_mask);
6076         }
6077 }
6078
6079 #ifdef CONFIG_NUMA
6080
6081 /**
6082  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6083  * @node: node whose sched_domain we're building
6084  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6085  *
6086  * Find the next node to include in a given scheduling domain.  Simply
6087  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6088  *
6089  * Should use nodemask_t.
6090  */
6091 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
6092 {
6093         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6094
6095         min_val = INT_MAX;
6096
6097         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6098                 /* Start at @node */
6099                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
6100
6101                 if (!nr_cpus_node(n))
6102                         continue;
6103
6104                 /* Skip already used nodes */
6105                 if (test_bit(n, used_nodes))
6106                         continue;
6107
6108                 /* Simple min distance search */
6109                 val = node_distance(node, n);
6110
6111                 if (val < min_val) {
6112                         min_val = val;
6113                         best_node = n;
6114                 }
6115         }
6116
6117         set_bit(best_node, used_nodes);
6118         return best_node;
6119 }
6120
6121 /**
6122  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6123  * @node: node whose cpumask we're constructing
6124  * @size: number of nodes to include in this span
6125  *
6126  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span.  It
6127  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6128  * out optimally.
6129  */
6130 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
6131 {
6132         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
6133         cpumask_t span, nodemask;
6134         int i;
6135
6136         cpus_clear(span);
6137         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
6138
6139         nodemask = node_to_cpumask(node);
6140         cpus_or(span, span, nodemask);
6141         set_bit(node, used_nodes);
6142
6143         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6144                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
6145
6146                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
6147                 cpus_or(span, span, nodemask);
6148         }
6149
6150         return span;
6151 }
6152 #endif
6153
6154 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6155
6156 /*
6157  * SMT sched-domains:
6158  */
6159 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6160 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
6161 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
6162
6163 static int cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6164                             struct sched_group **sg)
6165 {
6166         if (sg)
6167                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
6168         return cpu;
6169 }
6170 #endif
6171
6172 /*
6173  * multi-core sched-domains:
6174  */
6175 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6176 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
6177 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
6178 #endif
6179
6180 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6181 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6182                              struct sched_group **sg)
6183 {
6184         int group;
6185         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
6186         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6187         group = first_cpu(mask);
6188         if (sg)
6189                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
6190         return group;
6191 }
6192 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6193 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6194                              struct sched_group **sg)
6195 {
6196         if (sg)
6197                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
6198         return cpu;
6199 }
6200 #endif
6201
6202 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
6203 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
6204
6205 static int cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6206                              struct sched_group **sg)
6207 {
6208         int group;
6209 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6210         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
6211         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6212         group = first_cpu(mask);
6213 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6214         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
6215         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6216         group = first_cpu(mask);
6217 #else
6218         group = cpu;
6219 #endif
6220         if (sg)
6221                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
6222         return group;
6223 }
6224
6225 #ifdef CONFIG_NUMA
6226 /*
6227  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6228  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6229  * gets dynamically allocated.
6230  */
6231 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
6232 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
6233
6234 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
6235 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
6236
6237 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6238                                  struct sched_group **sg)
6239 {
6240         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
6241         int group;
6242
6243         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6244         group = first_cpu(nodemask);
6245
6246         if (sg)
6247                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
6248         return group;
6249 }
6250
6251 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6252 {
6253         struct sched_group *sg = group_head;
6254         int j;
6255
6256         if (!sg)
6257                 return;
6258 next_sg:
6259         for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
6260                 struct sched_domain *sd;
6261
6262                 sd = &per_cpu(phys_domains, j);
6263                 if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
6264                         /*
6265                          * Only add "power" once for each
6266                          * physical package.
6267                          */
6268                         continue;
6269                 }
6270
6271                 sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
6272         }
6273         sg = sg->next;
6274         if (sg != group_head)
6275                 goto next_sg;
6276 }
6277 #endif
6278
6279 #ifdef CONFIG_NUMA
6280 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6281 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6282 {
6283         int cpu, i;
6284
6285         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6286                 struct sched_group **sched_group_nodes
6287                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6288
6289                 if (!sched_group_nodes)
6290                         continue;
6291
6292                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6293                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6294                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6295
6296                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6297                         if (cpus_empty(nodemask))
6298                                 continue;
6299
6300                         if (sg == NULL)
6301                                 continue;
6302                         sg = sg->next;
6303 next_sg:
6304                         oldsg = sg;
6305                         sg = sg->next;
6306                         kfree(oldsg);
6307                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6308                                 goto next_sg;
6309                 }
6310                 kfree(sched_group_nodes);
6311                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6312         }
6313 }
6314 #else
6315 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6316 {
6317 }
6318 #endif
6319
6320 /*
6321  * Initialize sched groups cpu_power.
6322  *
6323  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6324  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6325  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6326  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6327  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6328  * less cpu_power.
6329  *
6330  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
6331  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
6332  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
6333  */
6334 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6335 {
6336         struct sched_domain *child;
6337         struct sched_group *group;
6338
6339         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6340
6341         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
6342                 return;
6343
6344         child = sd->child;
6345
6346         /*
6347          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
6348          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
6349          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
6350          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
6351          * same sched domain.
6352          */
6353         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
6354                        (child->flags &
6355                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
6356                 sd->groups->cpu_power = SCHED_LOAD_SCALE;
6357                 return;
6358         }
6359
6360         sd->groups->cpu_power = 0;
6361
6362         /*
6363          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
6364          */
6365         group = child->groups;
6366         do {
6367                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
6368                 group = group->next;
6369         } while (group != child->groups);
6370 }
6371
6372 /*
6373  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6374  * to the individual cpus
6375  */
6376 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6377 {
6378         int i;
6379         struct sched_domain *sd;
6380 #ifdef CONFIG_NUMA
6381         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
6382         int sd_allnodes = 0;
6383
6384         /*
6385          * Allocate the per-node list of sched groups
6386          */
6387         sched_group_nodes = kzalloc(sizeof(struct sched_group*)*MAX_NUMNODES,
6388                                            GFP_KERNEL);
6389         if (!sched_group_nodes) {
6390                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6391                 return -ENOMEM;
6392         }
6393         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6394 #endif
6395
6396         /*
6397          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6398          */
6399         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6400                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6401                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6402
6403                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6404
6405 #ifdef CONFIG_NUMA
6406                 if (cpus_weight(*cpu_map)
6407                                 > SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
6408                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6409                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6410                         sd->span = *cpu_map;
6411                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6412                         p = sd;
6413                         sd_allnodes = 1;
6414                 } else
6415                         p = NULL;
6416
6417                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6418                 *sd = SD_NODE_INIT;
6419                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6420                 sd->parent = p;
6421                 if (p)
6422                         p->child = sd;
6423                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6424 #endif
6425
6426                 p = sd;
6427                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6428                 *sd = SD_CPU_INIT;
6429                 sd->span = nodemask;
6430                 sd->parent = p;
6431                 if (p)
6432                         p->child = sd;
6433                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6434
6435 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6436                 p = sd;
6437                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6438                 *sd = SD_MC_INIT;
6439                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6440                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6441                 sd->parent = p;
6442                 p->child = sd;
6443                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6444 #endif
6445
6446 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6447                 p = sd;
6448                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6449                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6450                 sd->span = cpu_sibling_map[i];
6451                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6452                 sd->parent = p;
6453                 p->child = sd;
6454                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6455 #endif
6456         }
6457
6458 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6459         /* Set up CPU (sibling) groups */
6460         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6461                 cpumask_t this_sibling_map = cpu_sibling_map[i];
6462                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6463                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6464                         continue;
6465
6466                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map, &cpu_to_cpu_group);
6467         }
6468 #endif
6469
6470 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6471         /* Set up multi-core groups */
6472         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6473                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6474                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6475                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6476                         continue;
6477                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map, &cpu_to_core_group);
6478         }
6479 #endif
6480
6481
6482         /* Set up physical groups */
6483         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6484                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6485
6486                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6487                 if (cpus_empty(nodemask))
6488                         continue;
6489
6490                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map, &cpu_to_phys_group);
6491         }
6492
6493 #ifdef CONFIG_NUMA
6494         /* Set up node groups */
6495         if (sd_allnodes)
6496                 init_sched_build_groups(*cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group);
6497
6498         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6499                 /* Set up node groups */
6500                 struct sched_group *sg, *prev;
6501                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6502                 cpumask_t domainspan;
6503                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6504                 int j;
6505
6506                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6507                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6508                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6509                         continue;
6510                 }
6511
6512                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6513                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6514
6515                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6516                 if (!sg) {
6517                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6518                                 "node %d\n", i);
6519                         goto error;
6520                 }
6521                 sched_group_nodes[i] = sg;
6522                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6523                         struct sched_domain *sd;
6524                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6525                         sd->groups = sg;
6526                 }
6527                 sg->cpu_power = 0;
6528                 sg->cpumask = nodemask;
6529                 sg->next = sg;
6530                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6531                 prev = sg;
6532
6533                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6534                         cpumask_t tmp, notcovered;
6535                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6536
6537                         cpus_complement(notcovered, covered);
6538                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6539                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6540                         if (cpus_empty(tmp))
6541                                 break;
6542
6543                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6544                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6545                         if (cpus_empty(tmp))
6546                                 continue;
6547
6548                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6549                                           GFP_KERNEL, i);
6550                         if (!sg) {
6551                                 printk(KERN_WARNING
6552                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6553                                 goto error;
6554                         }
6555                         sg->cpu_power = 0;
6556                         sg->cpumask = tmp;
6557                         sg->next = prev->next;
6558                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6559                         prev->next = sg;
6560                         prev = sg;
6561                 }
6562         }
6563 #endif
6564
6565         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6566 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6567         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6568                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6569                 init_sched_groups_power(i, sd);
6570         }
6571 #endif
6572 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6573         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6574                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6575                 init_sched_groups_power(i, sd);
6576         }
6577 #endif
6578
6579         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6580                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6581                 init_sched_groups_power(i, sd);
6582         }
6583
6584 #ifdef CONFIG_NUMA
6585         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6586                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6587
6588         if (sd_allnodes) {
6589                 struct sched_group *sg;
6590
6591                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg);
6592                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6593         }
6594 #endif
6595
6596         /* Attach the domains */
6597         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6598                 struct sched_domain *sd;
6599 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6600                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6601 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6602                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6603 #else
6604                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6605 #endif
6606                 cpu_attach_domain(sd, i);
6607         }
6608         /*
6609          * Tune cache-hot values:
6610          */
6611         calibrate_migration_costs(cpu_map);
6612
6613         return 0;
6614
6615 #ifdef CONFIG_NUMA
6616 error:
6617         free_sched_groups(cpu_map);
6618         return -ENOMEM;
6619 #endif
6620 }
6621 /*
6622  * Set up scheduler domains and groups.  Callers must hold the hotplug lock.
6623  */
6624 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6625 {
6626         cpumask_t cpu_default_map;
6627         int err;
6628
6629         /*
6630          * Setup mask for cpus without special case scheduling requirements.
6631          * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6632          * exclude other special cases in the future.
6633          */
6634         cpus_andnot(cpu_default_map, *cpu_map, cpu_isolated_map);
6635
6636         err = build_sched_domains(&cpu_default_map);
6637
6638         return err;
6639 }
6640
6641 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6642 {
6643         free_sched_groups(cpu_map);
6644 }
6645
6646 /*
6647  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6648  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6649  */
6650 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6651 {
6652         int i;
6653
6654         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
6655                 cpu_attach_domain(NULL, i);
6656         synchronize_sched();
6657         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
6658 }
6659
6660 /*
6661  * Partition sched domains as specified by the cpumasks below.
6662  * This attaches all cpus from the cpumasks to the NULL domain,
6663  * waits for a RCU quiescent period, recalculates sched
6664  * domain information and then attaches them back to the
6665  * correct sched domains
6666  * Call with hotplug lock held
6667  */
6668 int partition_sched_domains(cpumask_t *partition1, cpumask_t *partition2)
6669 {
6670         cpumask_t change_map;
6671         int err = 0;
6672
6673         cpus_and(*partition1, *partition1, cpu_online_map);
6674         cpus_and(*partition2, *partition2, cpu_online_map);
6675         cpus_or(change_map, *partition1, *partition2);
6676
6677         /* Detach sched domains from all of the affected cpus */
6678         detach_destroy_domains(&change_map);
6679         if (!cpus_empty(*partition1))
6680                 err = build_sched_domains(partition1);
6681         if (!err && !cpus_empty(*partition2))
6682                 err = build_sched_domains(partition2);
6683
6684         return err;
6685 }
6686
6687 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6688 int arch_reinit_sched_domains(void)
6689 {
6690         int err;
6691
6692         lock_cpu_hotplug();
6693         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6694         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6695         unlock_cpu_hotplug();
6696
6697         return err;
6698 }
6699
6700 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6701 {
6702         int ret;
6703
6704         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
6705                 return -EINVAL;
6706
6707         if (smt)
6708                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
6709         else
6710                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
6711
6712         ret = arch_reinit_sched_domains();
6713
6714         return ret ? ret : count;
6715 }
6716
6717 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6718 {
6719         int err = 0;
6720
6721 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6722         if (smt_capable())
6723                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6724                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
6725 #endif
6726 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6727         if (!err && mc_capable())
6728                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6729                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
6730 #endif
6731         return err;
6732 }
6733 #endif
6734
6735 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6736 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6737 {
6738         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6739 }
6740 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6741                                             const char *buf, size_t count)
6742 {
6743         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6744 }
6745 SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
6746             sched_mc_power_savings_store);
6747 #endif
6748
6749 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6750 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6751 {
6752         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6753 }
6754 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6755                                              const char *buf, size_t count)
6756 {
6757         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6758 }
6759 SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
6760             sched_smt_power_savings_store);
6761 #endif
6762
6763 /*
6764  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy.  The domains
6765  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
6766  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
6767  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
6768  */
6769 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
6770                                 unsigned long action, void *hcpu)
6771 {
6772         switch (action) {
6773         case CPU_UP_PREPARE:
6774         case CPU_DOWN_PREPARE:
6775                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6776                 return NOTIFY_OK;
6777
6778         case CPU_UP_CANCELED:
6779         case CPU_DOWN_FAILED:
6780         case CPU_ONLINE:
6781         case CPU_DEAD:
6782                 /*
6783                  * Fall through and re-initialise the domains.
6784                  */
6785                 break;
6786         default:
6787                 return NOTIFY_DONE;
6788         }
6789
6790         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
6791         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6792
6793         return NOTIFY_OK;
6794 }
6795
6796 void __init sched_init_smp(void)
6797 {
6798         cpumask_t non_isolated_cpus;
6799
6800         lock_cpu_hotplug();
6801         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6802         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_online_map, cpu_isolated_map);
6803         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
6804                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6805         unlock_cpu_hotplug();
6806         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
6807         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
6808
6809         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6810         if (set_cpus_allowed(current, non_isolated_cpus) < 0)
6811                 BUG();
6812 }
6813 #else
6814 void __init sched_init_smp(void)
6815 {
6816 }
6817 #endif /* CONFIG_SMP */
6818
6819 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6820 {
6821         /* Linker adds these: start and end of __sched functions */
6822         extern char __sched_text_start[], __sched_text_end[];
6823
6824         return in_lock_functions(addr) ||
6825                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6826                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6827 }
6828
6829 void __init sched_init(void)
6830 {
6831         int i, j, k;
6832
6833         for_each_possible_cpu(i) {
6834                 struct prio_array *array;
6835                 struct rq *rq;
6836
6837                 rq = cpu_rq(i);
6838                 spin_lock_init(&rq->lock);
6839                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
6840                 rq->nr_running = 0;
6841                 rq->active = rq->arrays;
6842                 rq->expired = rq->arrays + 1;
6843                 rq->best_expired_prio = MAX_PRIO;
6844
6845 #ifdef CONFIG_SMP
6846                 rq->sd = NULL;
6847                 for (j = 1; j < 3; j++)
6848                         rq->cpu_load[j] = 0;
6849                 rq->active_balance = 0;
6850                 rq->push_cpu = 0;
6851                 rq->cpu = i;
6852                 rq->migration_thread = NULL;
6853                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
6854 #endif
6855                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6856
6857                 for (j = 0; j < 2; j++) {
6858                         array = rq->arrays + j;
6859                         for (k = 0; k < MAX_PRIO; k++) {
6860                                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + k);
6861                                 __clear_bit(k, array->bitmap);
6862                         }
6863                         // delimiter for bitsearch
6864                         __set_bit(MAX_PRIO, array->bitmap);
6865                 }
6866         }
6867
6868         set_load_weight(&init_task);
6869
6870 #ifdef CONFIG_SMP
6871         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
6872 #endif
6873
6874 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6875         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
6876 #endif
6877
6878         /*
6879          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6880          */
6881         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6882         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6883
6884         /*
6885          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6886          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6887          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6888          * when this runqueue becomes "idle".
6889          */
6890         init_idle(current, smp_processor_id());
6891 }
6892
6893 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
6894 void __might_sleep(char *file, int line)
6895 {
6896 #ifdef in_atomic
6897         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6898
6899         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
6900             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
6901                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6902                         return;
6903                 prev_jiffy = jiffies;
6904                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
6905                                 " context at %s:%d\n", file, line);
6906                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
6907                         in_atomic(), irqs_disabled());
6908                 debug_show_held_locks(current);
6909                 dump_stack();
6910         }
6911 #endif
6912 }
6913 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6914 #endif
6915
6916 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6917 void normalize_rt_tasks(void)
6918 {
6919         struct prio_array *array;
6920         struct task_struct *p;
6921         unsigned long flags;
6922         struct rq *rq;
6923
6924         read_lock_irq(&tasklist_lock);
6925         for_each_process(p) {
6926                 if (!rt_task(p))
6927                         continue;
6928
6929                 spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6930                 rq = __task_rq_lock(p);
6931
6932                 array = p->array;
6933                 if (array)
6934                         deactivate_task(p, task_rq(p));
6935                 __setscheduler(p, SCHED_NORMAL, 0);
6936                 if (array) {
6937                         __activate_task(p, task_rq(p));
6938                         resched_task(rq->curr);
6939                 }
6940
6941                 __task_rq_unlock(rq);
6942                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6943         }
6944         read_unlock_irq(&tasklist_lock);
6945 }
6946
6947 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6948
6949 #ifdef CONFIG_IA64
6950 /*
6951  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
6952  *
6953  * They can only be called when the whole system has been
6954  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6955  * activity can take place. Using them for anything else would
6956  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6957  * under any other configuration.
6958  */
6959
6960 /**
6961  * curr_task - return the current task for a given cpu.
6962  * @cpu: the processor in question.
6963  *
6964  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6965  */
6966 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6967 {
6968         return cpu_curr(cpu);
6969 }
6970
6971 /**
6972  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
6973  * @cpu: the processor in question.
6974  * @p: the task pointer to set.
6975  *
6976  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6977  * are serviced on a separate stack.  It allows the architecture to switch the
6978  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner.  This function
6979  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6980  * and caller must save the original value of the current task (see
6981  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6982  * re-starting the system.
6983  *
6984  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6985  */
6986 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6987 {
6988         cpu_curr(cpu) = p;
6989 }
6990
6991 #endif