sched: activate task_hot() only on fair-scheduled tasks
[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  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  */
26
27 #include <linux/mm.h>
28 #include <linux/module.h>
29 #include <linux/nmi.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/uaccess.h>
32 #include <linux/highmem.h>
33 #include <linux/smp_lock.h>
34 #include <asm/mmu_context.h>
35 #include <linux/interrupt.h>
36 #include <linux/capability.h>
37 #include <linux/completion.h>
38 #include <linux/kernel_stat.h>
39 #include <linux/debug_locks.h>
40 #include <linux/security.h>
41 #include <linux/notifier.h>
42 #include <linux/profile.h>
43 #include <linux/freezer.h>
44 #include <linux/vmalloc.h>
45 #include <linux/blkdev.h>
46 #include <linux/delay.h>
47 #include <linux/smp.h>
48 #include <linux/threads.h>
49 #include <linux/timer.h>
50 #include <linux/rcupdate.h>
51 #include <linux/cpu.h>
52 #include <linux/cpuset.h>
53 #include <linux/percpu.h>
54 #include <linux/kthread.h>
55 #include <linux/seq_file.h>
56 #include <linux/sysctl.h>
57 #include <linux/syscalls.h>
58 #include <linux/times.h>
59 #include <linux/tsacct_kern.h>
60 #include <linux/kprobes.h>
61 #include <linux/delayacct.h>
62 #include <linux/reciprocal_div.h>
63 #include <linux/unistd.h>
64 #include <linux/pagemap.h>
65
66 #include <asm/tlb.h>
67
68 /*
69  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
70  * This is default implementation.
71  * Architectures and sub-architectures can override this.
72  */
73 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
74 {
75         return (unsigned long long)jiffies * (1000000000 / HZ);
76 }
77
78 /*
79  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
80  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
81  * and back.
82  */
83 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
84 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
85 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
86
87 /*
88  * 'User priority' is the nice value converted to something we
89  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
90  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
91  */
92 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
93 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
94 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
95
96 /*
97  * Some helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
98  */
99 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (1000000000 / HZ))
100 #define JIFFIES_TO_NS(TIME)     ((TIME) * (1000000000 / HZ))
101
102 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
103 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
104
105 /*
106  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
107  *
108  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
109  * Timeslices get refilled after they expire.
110  */
111 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
112
113 #ifdef CONFIG_SMP
114 /*
115  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
116  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
117  */
118 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
119 {
120         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
121 }
122
123 /*
124  * Each time a sched group cpu_power is changed,
125  * we must compute its reciprocal value
126  */
127 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
128 {
129         sg->__cpu_power += val;
130         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
131 }
132 #endif
133
134 static inline int rt_policy(int policy)
135 {
136         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
137                 return 1;
138         return 0;
139 }
140
141 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
142 {
143         return rt_policy(p->policy);
144 }
145
146 /*
147  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
148  */
149 struct rt_prio_array {
150         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
151         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
152 };
153
154 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
155
156 struct cfs_rq;
157
158 /* task group related information */
159 struct task_group {
160         /* schedulable entities of this group on each cpu */
161         struct sched_entity **se;
162         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
163         struct cfs_rq **cfs_rq;
164         unsigned long shares;
165         /* spinlock to serialize modification to shares */
166         spinlock_t lock;
167 };
168
169 /* Default task group's sched entity on each cpu */
170 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
171 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
172 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
173
174 static struct sched_entity *init_sched_entity_p[NR_CPUS];
175 static struct cfs_rq *init_cfs_rq_p[NR_CPUS];
176
177 /* Default task group.
178  *      Every task in system belong to this group at bootup.
179  */
180 struct task_group init_task_group = {
181         .se     = init_sched_entity_p,
182         .cfs_rq = init_cfs_rq_p,
183 };
184
185 #ifdef CONFIG_FAIR_USER_SCHED
186 # define INIT_TASK_GRP_LOAD     2*NICE_0_LOAD
187 #else
188 # define INIT_TASK_GRP_LOAD     NICE_0_LOAD
189 #endif
190
191 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GRP_LOAD;
192
193 /* return group to which a task belongs */
194 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
195 {
196         struct task_group *tg;
197
198 #ifdef CONFIG_FAIR_USER_SCHED
199         tg = p->user->tg;
200 #else
201         tg  = &init_task_group;
202 #endif
203
204         return tg;
205 }
206
207 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
208 static inline void set_task_cfs_rq(struct task_struct *p)
209 {
210         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[task_cpu(p)];
211         p->se.parent = task_group(p)->se[task_cpu(p)];
212 }
213
214 #else
215
216 static inline void set_task_cfs_rq(struct task_struct *p) { }
217
218 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
219
220 /* CFS-related fields in a runqueue */
221 struct cfs_rq {
222         struct load_weight load;
223         unsigned long nr_running;
224
225         u64 exec_clock;
226         u64 min_vruntime;
227
228         struct rb_root tasks_timeline;
229         struct rb_node *rb_leftmost;
230         struct rb_node *rb_load_balance_curr;
231         /* 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
232          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
233          */
234         struct sched_entity *curr;
235
236         unsigned long nr_spread_over;
237
238 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
239         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
240
241         /* leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
242          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
243          * (like users, containers etc.)
244          *
245          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
246          * list is used during load balance.
247          */
248         struct list_head leaf_cfs_rq_list; /* Better name : task_cfs_rq_list? */
249         struct task_group *tg;    /* group that "owns" this runqueue */
250         struct rcu_head rcu;
251 #endif
252 };
253
254 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
255 struct rt_rq {
256         struct rt_prio_array active;
257         int rt_load_balance_idx;
258         struct list_head *rt_load_balance_head, *rt_load_balance_curr;
259 };
260
261 /*
262  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
263  *
264  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
265  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
266  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
267  */
268 struct rq {
269         spinlock_t lock;        /* runqueue lock */
270
271         /*
272          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
273          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
274          */
275         unsigned long nr_running;
276         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
277         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
278         unsigned char idle_at_tick;
279 #ifdef CONFIG_NO_HZ
280         unsigned char in_nohz_recently;
281 #endif
282         struct load_weight load;        /* capture load from *all* tasks on this cpu */
283         unsigned long nr_load_updates;
284         u64 nr_switches;
285
286         struct cfs_rq cfs;
287 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
288         struct list_head leaf_cfs_rq_list; /* list of leaf cfs_rq on this cpu */
289 #endif
290         struct rt_rq  rt;
291
292         /*
293          * This is part of a global counter where only the total sum
294          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
295          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
296          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
297          */
298         unsigned long nr_uninterruptible;
299
300         struct task_struct *curr, *idle;
301         unsigned long next_balance;
302         struct mm_struct *prev_mm;
303
304         u64 clock, prev_clock_raw;
305         s64 clock_max_delta;
306
307         unsigned int clock_warps, clock_overflows;
308         u64 idle_clock;
309         unsigned int clock_deep_idle_events;
310         u64 tick_timestamp;
311
312         atomic_t nr_iowait;
313
314 #ifdef CONFIG_SMP
315         struct sched_domain *sd;
316
317         /* For active balancing */
318         int active_balance;
319         int push_cpu;
320         int cpu;                /* cpu of this runqueue */
321
322         struct task_struct *migration_thread;
323         struct list_head migration_queue;
324 #endif
325
326 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
327         /* latency stats */
328         struct sched_info rq_sched_info;
329
330         /* sys_sched_yield() stats */
331         unsigned long yld_exp_empty;
332         unsigned long yld_act_empty;
333         unsigned long yld_both_empty;
334         unsigned long yld_count;
335
336         /* schedule() stats */
337         unsigned long sched_switch;
338         unsigned long sched_count;
339         unsigned long sched_goidle;
340
341         /* try_to_wake_up() stats */
342         unsigned long ttwu_count;
343         unsigned long ttwu_local;
344
345         /* BKL stats */
346         unsigned long bkl_count;
347 #endif
348         struct lock_class_key rq_lock_key;
349 };
350
351 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
352 static DEFINE_MUTEX(sched_hotcpu_mutex);
353
354 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
355 {
356         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
357 }
358
359 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
360 {
361 #ifdef CONFIG_SMP
362         return rq->cpu;
363 #else
364         return 0;
365 #endif
366 }
367
368 /*
369  * Update the per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give
370  * us, but without assuming monotonicity, etc.:
371  */
372 static void __update_rq_clock(struct rq *rq)
373 {
374         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
375         u64 now = sched_clock();
376         s64 delta = now - prev_raw;
377         u64 clock = rq->clock;
378
379 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
380         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
381 #endif
382         /*
383          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
384          */
385         if (unlikely(delta < 0)) {
386                 clock++;
387                 rq->clock_warps++;
388         } else {
389                 /*
390                  * Catch too large forward jumps too:
391                  */
392                 if (unlikely(clock + delta > rq->tick_timestamp + TICK_NSEC)) {
393                         if (clock < rq->tick_timestamp + TICK_NSEC)
394                                 clock = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
395                         else
396                                 clock++;
397                         rq->clock_overflows++;
398                 } else {
399                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
400                                 rq->clock_max_delta = delta;
401                         clock += delta;
402                 }
403         }
404
405         rq->prev_clock_raw = now;
406         rq->clock = clock;
407 }
408
409 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
410 {
411         if (likely(smp_processor_id() == cpu_of(rq)))
412                 __update_rq_clock(rq);
413 }
414
415 /*
416  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
417  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
418  *
419  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
420  * preempt-disabled sections.
421  */
422 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
423         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
424
425 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
426 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
427 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
428 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
429
430 /*
431  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
432  */
433 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
434 # define const_debug __read_mostly
435 #else
436 # define const_debug static const
437 #endif
438
439 /*
440  * Debugging: various feature bits
441  */
442 enum {
443         SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    = 1,
444         SCHED_FEAT_START_DEBIT          = 2,
445         SCHED_FEAT_TREE_AVG             = 4,
446         SCHED_FEAT_APPROX_AVG           = 8,
447         SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       = 16,
448         SCHED_FEAT_PREEMPT_RESTRICT     = 32,
449 };
450
451 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
452                 SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    *1 |
453                 SCHED_FEAT_START_DEBIT          *1 |
454                 SCHED_FEAT_TREE_AVG             *0 |
455                 SCHED_FEAT_APPROX_AVG           *0 |
456                 SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       *1 |
457                 SCHED_FEAT_PREEMPT_RESTRICT     *1;
458
459 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_##x)
460
461 /*
462  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
463  * clock constructed from sched_clock():
464  */
465 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
466 {
467         unsigned long long now;
468         unsigned long flags;
469         struct rq *rq;
470
471         local_irq_save(flags);
472         rq = cpu_rq(cpu);
473         update_rq_clock(rq);
474         now = rq->clock;
475         local_irq_restore(flags);
476
477         return now;
478 }
479 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_clock);
480
481 #ifndef prepare_arch_switch
482 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
483 #endif
484 #ifndef finish_arch_switch
485 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
486 #endif
487
488 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
489 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
490 {
491         return rq->curr == p;
492 }
493
494 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
495 {
496 }
497
498 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
499 {
500 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
501         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
502         rq->lock.owner = current;
503 #endif
504         /*
505          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
506          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
507          * prev into current:
508          */
509         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
510
511         spin_unlock_irq(&rq->lock);
512 }
513
514 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
515 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
516 {
517 #ifdef CONFIG_SMP
518         return p->oncpu;
519 #else
520         return rq->curr == p;
521 #endif
522 }
523
524 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
525 {
526 #ifdef CONFIG_SMP
527         /*
528          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
529          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
530          * here.
531          */
532         next->oncpu = 1;
533 #endif
534 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
535         spin_unlock_irq(&rq->lock);
536 #else
537         spin_unlock(&rq->lock);
538 #endif
539 }
540
541 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
542 {
543 #ifdef CONFIG_SMP
544         /*
545          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
546          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
547          * finished.
548          */
549         smp_wmb();
550         prev->oncpu = 0;
551 #endif
552 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
553         local_irq_enable();
554 #endif
555 }
556 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
557
558 /*
559  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
560  * Must be called interrupts disabled.
561  */
562 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
563         __acquires(rq->lock)
564 {
565         for (;;) {
566                 struct rq *rq = task_rq(p);
567                 spin_lock(&rq->lock);
568                 if (likely(rq == task_rq(p)))
569                         return rq;
570                 spin_unlock(&rq->lock);
571         }
572 }
573
574 /*
575  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
576  * interrupts.  Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
577  * explicitly disabling preemption.
578  */
579 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
580         __acquires(rq->lock)
581 {
582         struct rq *rq;
583
584         for (;;) {
585                 local_irq_save(*flags);
586                 rq = task_rq(p);
587                 spin_lock(&rq->lock);
588                 if (likely(rq == task_rq(p)))
589                         return rq;
590                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
591         }
592 }
593
594 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
595         __releases(rq->lock)
596 {
597         spin_unlock(&rq->lock);
598 }
599
600 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
601         __releases(rq->lock)
602 {
603         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
604 }
605
606 /*
607  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
608  */
609 static struct rq *this_rq_lock(void)
610         __acquires(rq->lock)
611 {
612         struct rq *rq;
613
614         local_irq_disable();
615         rq = this_rq();
616         spin_lock(&rq->lock);
617
618         return rq;
619 }
620
621 /*
622  * We are going deep-idle (irqs are disabled):
623  */
624 void sched_clock_idle_sleep_event(void)
625 {
626         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
627
628         spin_lock(&rq->lock);
629         __update_rq_clock(rq);
630         spin_unlock(&rq->lock);
631         rq->clock_deep_idle_events++;
632 }
633 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_sleep_event);
634
635 /*
636  * We just idled delta nanoseconds (called with irqs disabled):
637  */
638 void sched_clock_idle_wakeup_event(u64 delta_ns)
639 {
640         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
641         u64 now = sched_clock();
642
643         rq->idle_clock += delta_ns;
644         /*
645          * Override the previous timestamp and ignore all
646          * sched_clock() deltas that occured while we idled,
647          * and use the PM-provided delta_ns to advance the
648          * rq clock:
649          */
650         spin_lock(&rq->lock);
651         rq->prev_clock_raw = now;
652         rq->clock += delta_ns;
653         spin_unlock(&rq->lock);
654 }
655 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_wakeup_event);
656
657 /*
658  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
659  *
660  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
661  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
662  * the target CPU.
663  */
664 #ifdef CONFIG_SMP
665
666 #ifndef tsk_is_polling
667 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
668 #endif
669
670 static void resched_task(struct task_struct *p)
671 {
672         int cpu;
673
674         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
675
676         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
677                 return;
678
679         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
680
681         cpu = task_cpu(p);
682         if (cpu == smp_processor_id())
683                 return;
684
685         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
686         smp_mb();
687         if (!tsk_is_polling(p))
688                 smp_send_reschedule(cpu);
689 }
690
691 static void resched_cpu(int cpu)
692 {
693         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
694         unsigned long flags;
695
696         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
697                 return;
698         resched_task(cpu_curr(cpu));
699         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
700 }
701 #else
702 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
703 {
704         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
705         set_tsk_need_resched(p);
706 }
707 #endif
708
709 #if BITS_PER_LONG == 32
710 # define WMULT_CONST    (~0UL)
711 #else
712 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
713 #endif
714
715 #define WMULT_SHIFT     32
716
717 /*
718  * Shift right and round:
719  */
720 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
721
722 static unsigned long
723 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
724                 struct load_weight *lw)
725 {
726         u64 tmp;
727
728         if (unlikely(!lw->inv_weight))
729                 lw->inv_weight = (WMULT_CONST - lw->weight/2) / lw->weight + 1;
730
731         tmp = (u64)delta_exec * weight;
732         /*
733          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
734          */
735         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
736                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
737                         WMULT_SHIFT/2);
738         else
739                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
740
741         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
742 }
743
744 static inline unsigned long
745 calc_delta_fair(unsigned long delta_exec, struct load_weight *lw)
746 {
747         return calc_delta_mine(delta_exec, NICE_0_LOAD, lw);
748 }
749
750 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
751 {
752         lw->weight += inc;
753 }
754
755 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
756 {
757         lw->weight -= dec;
758 }
759
760 /*
761  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
762  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
763  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
764  * scheduling class and "nice" value.  For SCHED_NORMAL tasks this is just a
765  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
766  * slice expiry etc.
767  */
768
769 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
770 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
771
772 /*
773  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
774  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
775  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
776  * that remained on nice 0.
777  *
778  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
779  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
780  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
781  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
782  * the relative distance between them is ~25%.)
783  */
784 static const int prio_to_weight[40] = {
785  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
786  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
787  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
788  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
789  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
790  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
791  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
792  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
793 };
794
795 /*
796  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
797  *
798  * In cases where the weight does not change often, we can use the
799  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
800  * into multiplications:
801  */
802 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
803  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
804  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
805  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
806  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
807  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
808  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
809  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
810  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
811 };
812
813 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
814
815 /*
816  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
817  * scheduling classes, without having to expose their internal data
818  * structures to the load-balancing proper:
819  */
820 struct rq_iterator {
821         void *arg;
822         struct task_struct *(*start)(void *);
823         struct task_struct *(*next)(void *);
824 };
825
826 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
827                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
828                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
829                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
830                       int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
831
832 #include "sched_stats.h"
833 #include "sched_idletask.c"
834 #include "sched_fair.c"
835 #include "sched_rt.c"
836 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
837 # include "sched_debug.c"
838 #endif
839
840 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
841
842 /*
843  * Update delta_exec, delta_fair fields for rq.
844  *
845  * delta_fair clock advances at a rate inversely proportional to
846  * total load (rq->load.weight) on the runqueue, while
847  * delta_exec advances at the same rate as wall-clock (provided
848  * cpu is not idle).
849  *
850  * delta_exec / delta_fair is a measure of the (smoothened) load on this
851  * runqueue over any given interval. This (smoothened) load is used
852  * during load balance.
853  *
854  * This function is called /before/ updating rq->load
855  * and when switching tasks.
856  */
857 static inline void inc_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
858 {
859         update_load_add(&rq->load, p->se.load.weight);
860 }
861
862 static inline void dec_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
863 {
864         update_load_sub(&rq->load, p->se.load.weight);
865 }
866
867 static void inc_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
868 {
869         rq->nr_running++;
870         inc_load(rq, p);
871 }
872
873 static void dec_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
874 {
875         rq->nr_running--;
876         dec_load(rq, p);
877 }
878
879 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
880 {
881         if (task_has_rt_policy(p)) {
882                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
883                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
884                 return;
885         }
886
887         /*
888          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
889          */
890         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
891                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
892                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
893                 return;
894         }
895
896         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
897         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
898 }
899
900 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
901 {
902         sched_info_queued(p);
903         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
904         p->se.on_rq = 1;
905 }
906
907 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
908 {
909         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
910         p->se.on_rq = 0;
911 }
912
913 /*
914  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
915  */
916 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
917 {
918         return p->static_prio;
919 }
920
921 /*
922  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
923  * without taking RT-inheritance into account. Might be
924  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
925  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
926  * estimator recalculates.
927  */
928 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
929 {
930         int prio;
931
932         if (task_has_rt_policy(p))
933                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
934         else
935                 prio = __normal_prio(p);
936         return prio;
937 }
938
939 /*
940  * Calculate the current priority, i.e. the priority
941  * taken into account by the scheduler. This value might
942  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
943  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
944  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
945  */
946 static int effective_prio(struct task_struct *p)
947 {
948         p->normal_prio = normal_prio(p);
949         /*
950          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
951          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
952          * to the normal priority:
953          */
954         if (!rt_prio(p->prio))
955                 return p->normal_prio;
956         return p->prio;
957 }
958
959 /*
960  * activate_task - move a task to the runqueue.
961  */
962 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
963 {
964         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
965                 rq->nr_uninterruptible--;
966
967         enqueue_task(rq, p, wakeup);
968         inc_nr_running(p, rq);
969 }
970
971 /*
972  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
973  */
974 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
975 {
976         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
977                 rq->nr_uninterruptible++;
978
979         dequeue_task(rq, p, sleep);
980         dec_nr_running(p, rq);
981 }
982
983 /**
984  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
985  * @p: the task in question.
986  */
987 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
988 {
989         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
990 }
991
992 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
993 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
994 {
995         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
996 }
997
998 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
999 {
1000 #ifdef CONFIG_SMP
1001         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1002 #endif
1003         set_task_cfs_rq(p);
1004 }
1005
1006 #ifdef CONFIG_SMP
1007
1008 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1009 {
1010         int old_cpu = task_cpu(p);
1011         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1012         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1013                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1014         u64 clock_offset;
1015
1016         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1017
1018 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1019         if (p->se.wait_start)
1020                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1021         if (p->se.sleep_start)
1022                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1023         if (p->se.block_start)
1024                 p->se.block_start -= clock_offset;
1025 #endif
1026         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1027                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1028
1029         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1030 }
1031
1032 struct migration_req {
1033         struct list_head list;
1034
1035         struct task_struct *task;
1036         int dest_cpu;
1037
1038         struct completion done;
1039 };
1040
1041 /*
1042  * The task's runqueue lock must be held.
1043  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1044  */
1045 static int
1046 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1047 {
1048         struct rq *rq = task_rq(p);
1049
1050         /*
1051          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1052          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1053          */
1054         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1055                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1056                 return 0;
1057         }
1058
1059         init_completion(&req->done);
1060         req->task = p;
1061         req->dest_cpu = dest_cpu;
1062         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1063
1064         return 1;
1065 }
1066
1067 /*
1068  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1069  *
1070  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1071  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1072  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1073  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1074  * waiting to become inactive.
1075  */
1076 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1077 {
1078         unsigned long flags;
1079         int running, on_rq;
1080         struct rq *rq;
1081
1082         for (;;) {
1083                 /*
1084                  * We do the initial early heuristics without holding
1085                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1086                  * the runqueue lock when things look like they will
1087                  * work out!
1088                  */
1089                 rq = task_rq(p);
1090
1091                 /*
1092                  * If the task is actively running on another CPU
1093                  * still, just relax and busy-wait without holding
1094                  * any locks.
1095                  *
1096                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1097                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1098                  * But we don't care, since "task_running()" will
1099                  * return false if the runqueue has changed and p
1100                  * is actually now running somewhere else!
1101                  */
1102                 while (task_running(rq, p))
1103                         cpu_relax();
1104
1105                 /*
1106                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1107                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1108                  * just go back and repeat.
1109                  */
1110                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1111                 running = task_running(rq, p);
1112                 on_rq = p->se.on_rq;
1113                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1114
1115                 /*
1116                  * Was it really running after all now that we
1117                  * checked with the proper locks actually held?
1118                  *
1119                  * Oops. Go back and try again..
1120                  */
1121                 if (unlikely(running)) {
1122                         cpu_relax();
1123                         continue;
1124                 }
1125
1126                 /*
1127                  * It's not enough that it's not actively running,
1128                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1129                  * preempted!
1130                  *
1131                  * So if it wa still runnable (but just not actively
1132                  * running right now), it's preempted, and we should
1133                  * yield - it could be a while.
1134                  */
1135                 if (unlikely(on_rq)) {
1136                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1137                         continue;
1138                 }
1139
1140                 /*
1141                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1142                  * runnable, which means that it will never become
1143                  * running in the future either. We're all done!
1144                  */
1145                 break;
1146         }
1147 }
1148
1149 /***
1150  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1151  * @p: the to-be-kicked thread
1152  *
1153  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1154  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1155  *
1156  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1157  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1158  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1159  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1160  * achieved as well.
1161  */
1162 void kick_process(struct task_struct *p)
1163 {
1164         int cpu;
1165
1166         preempt_disable();
1167         cpu = task_cpu(p);
1168         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1169                 smp_send_reschedule(cpu);
1170         preempt_enable();
1171 }
1172
1173 /*
1174  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1175  * according to the scheduling class and "nice" value.
1176  *
1177  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1178  * balance conservatively.
1179  */
1180 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1181 {
1182         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1183         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1184
1185         if (type == 0)
1186                 return total;
1187
1188         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1189 }
1190
1191 /*
1192  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1193  * according to the scheduling class and "nice" value.
1194  */
1195 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1196 {
1197         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1198         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1199
1200         if (type == 0)
1201                 return total;
1202
1203         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1204 }
1205
1206 /*
1207  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1208  */
1209 static inline unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1210 {
1211         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1212         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1213         unsigned long n = rq->nr_running;
1214
1215         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1216 }
1217
1218 /*
1219  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1220  * domain.
1221  */
1222 static struct sched_group *
1223 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1224 {
1225         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1226         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1227         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1228         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1229
1230         do {
1231                 unsigned long load, avg_load;
1232                 int local_group;
1233                 int i;
1234
1235                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1236                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1237                         continue;
1238
1239                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1240
1241                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1242                 avg_load = 0;
1243
1244                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1245                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1246                         if (local_group)
1247                                 load = source_load(i, load_idx);
1248                         else
1249                                 load = target_load(i, load_idx);
1250
1251                         avg_load += load;
1252                 }
1253
1254                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1255                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1256                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1257
1258                 if (local_group) {
1259                         this_load = avg_load;
1260                         this = group;
1261                 } else if (avg_load < min_load) {
1262                         min_load = avg_load;
1263                         idlest = group;
1264                 }
1265         } while (group = group->next, group != sd->groups);
1266
1267         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1268                 return NULL;
1269         return idlest;
1270 }
1271
1272 /*
1273  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1274  */
1275 static int
1276 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1277 {
1278         cpumask_t tmp;
1279         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1280         int idlest = -1;
1281         int i;
1282
1283         /* Traverse only the allowed CPUs */
1284         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1285
1286         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1287                 load = weighted_cpuload(i);
1288
1289                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1290                         min_load = load;
1291                         idlest = i;
1292                 }
1293         }
1294
1295         return idlest;
1296 }
1297
1298 /*
1299  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1300  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1301  * SD_BALANCE_EXEC.
1302  *
1303  * Balance, ie. select the least loaded group.
1304  *
1305  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1306  *
1307  * preempt must be disabled.
1308  */
1309 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1310 {
1311         struct task_struct *t = current;
1312         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1313
1314         for_each_domain(cpu, tmp) {
1315                 /*
1316                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1317                  */
1318                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1319                         break;
1320                 if (tmp->flags & flag)
1321                         sd = tmp;
1322         }
1323
1324         while (sd) {
1325                 cpumask_t span;
1326                 struct sched_group *group;
1327                 int new_cpu, weight;
1328
1329                 if (!(sd->flags & flag)) {
1330                         sd = sd->child;
1331                         continue;
1332                 }
1333
1334                 span = sd->span;
1335                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1336                 if (!group) {
1337                         sd = sd->child;
1338                         continue;
1339                 }
1340
1341                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1342                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1343                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1344                         sd = sd->child;
1345                         continue;
1346                 }
1347
1348                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1349                 cpu = new_cpu;
1350                 sd = NULL;
1351                 weight = cpus_weight(span);
1352                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1353                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1354                                 break;
1355                         if (tmp->flags & flag)
1356                                 sd = tmp;
1357                 }
1358                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1359         }
1360
1361         return cpu;
1362 }
1363
1364 #endif /* CONFIG_SMP */
1365
1366 /*
1367  * wake_idle() will wake a task on an idle cpu if task->cpu is
1368  * not idle and an idle cpu is available.  The span of cpus to
1369  * search starts with cpus closest then further out as needed,
1370  * so we always favor a closer, idle cpu.
1371  *
1372  * Returns the CPU we should wake onto.
1373  */
1374 #if defined(ARCH_HAS_SCHED_WAKE_IDLE)
1375 static int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1376 {
1377         cpumask_t tmp;
1378         struct sched_domain *sd;
1379         int i;
1380
1381         /*
1382          * If it is idle, then it is the best cpu to run this task.
1383          *
1384          * This cpu is also the best, if it has more than one task already.
1385          * Siblings must be also busy(in most cases) as they didn't already
1386          * pickup the extra load from this cpu and hence we need not check
1387          * sibling runqueue info. This will avoid the checks and cache miss
1388          * penalities associated with that.
1389          */
1390         if (idle_cpu(cpu) || cpu_rq(cpu)->nr_running > 1)
1391                 return cpu;
1392
1393         for_each_domain(cpu, sd) {
1394                 if (sd->flags & SD_WAKE_IDLE) {
1395                         cpus_and(tmp, sd->span, p->cpus_allowed);
1396                         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1397                                 if (idle_cpu(i))
1398                                         return i;
1399                         }
1400                 } else {
1401                         break;
1402                 }
1403         }
1404         return cpu;
1405 }
1406 #else
1407 static inline int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1408 {
1409         return cpu;
1410 }
1411 #endif
1412
1413 /***
1414  * try_to_wake_up - wake up a thread
1415  * @p: the to-be-woken-up thread
1416  * @state: the mask of task states that can be woken
1417  * @sync: do a synchronous wakeup?
1418  *
1419  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1420  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1421  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1422  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1423  * runnable without the overhead of this.
1424  *
1425  * returns failure only if the task is already active.
1426  */
1427 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1428 {
1429         int cpu, this_cpu, success = 0;
1430         unsigned long flags;
1431         long old_state;
1432         struct rq *rq;
1433 #ifdef CONFIG_SMP
1434         struct sched_domain *sd, *this_sd = NULL;
1435         unsigned long load, this_load;
1436         int new_cpu;
1437 #endif
1438
1439         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1440         old_state = p->state;
1441         if (!(old_state & state))
1442                 goto out;
1443
1444         if (p->se.on_rq)
1445                 goto out_running;
1446
1447         cpu = task_cpu(p);
1448         this_cpu = smp_processor_id();
1449
1450 #ifdef CONFIG_SMP
1451         if (unlikely(task_running(rq, p)))
1452                 goto out_activate;
1453
1454         new_cpu = cpu;
1455
1456         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1457         if (cpu == this_cpu) {
1458                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1459                 goto out_set_cpu;
1460         }
1461
1462         for_each_domain(this_cpu, sd) {
1463                 if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1464                         schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1465                         this_sd = sd;
1466                         break;
1467                 }
1468         }
1469
1470         if (unlikely(!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)))
1471                 goto out_set_cpu;
1472
1473         /*
1474          * Check for affine wakeup and passive balancing possibilities.
1475          */
1476         if (this_sd) {
1477                 int idx = this_sd->wake_idx;
1478                 unsigned int imbalance;
1479
1480                 imbalance = 100 + (this_sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1481
1482                 load = source_load(cpu, idx);
1483                 this_load = target_load(this_cpu, idx);
1484
1485                 new_cpu = this_cpu; /* Wake to this CPU if we can */
1486
1487                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1488                         unsigned long tl = this_load;
1489                         unsigned long tl_per_task;
1490
1491                         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1492
1493                         /*
1494                          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1495                          * effect of the currently running task from the load
1496                          * of the current CPU:
1497                          */
1498                         if (sync)
1499                                 tl -= current->se.load.weight;
1500
1501                         if ((tl <= load &&
1502                                 tl + target_load(cpu, idx) <= tl_per_task) ||
1503                                100*(tl + p->se.load.weight) <= imbalance*load) {
1504                                 /*
1505                                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1506                                  * p is cache cold in this domain, and
1507                                  * there is no bad imbalance.
1508                                  */
1509                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_affine);
1510                                 goto out_set_cpu;
1511                         }
1512                 }
1513
1514                 /*
1515                  * Start passive balancing when half the imbalance_pct
1516                  * limit is reached.
1517                  */
1518                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_BALANCE) {
1519                         if (imbalance*this_load <= 100*load) {
1520                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_balance);
1521                                 goto out_set_cpu;
1522                         }
1523                 }
1524         }
1525
1526         new_cpu = cpu; /* Could not wake to this_cpu. Wake to cpu instead */
1527 out_set_cpu:
1528         new_cpu = wake_idle(new_cpu, p);
1529         if (new_cpu != cpu) {
1530                 set_task_cpu(p, new_cpu);
1531                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1532                 /* might preempt at this point */
1533                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1534                 old_state = p->state;
1535                 if (!(old_state & state))
1536                         goto out;
1537                 if (p->se.on_rq)
1538                         goto out_running;
1539
1540                 this_cpu = smp_processor_id();
1541                 cpu = task_cpu(p);
1542         }
1543
1544 out_activate:
1545 #endif /* CONFIG_SMP */
1546         update_rq_clock(rq);
1547         activate_task(rq, p, 1);
1548         /*
1549          * Sync wakeups (i.e. those types of wakeups where the waker
1550          * has indicated that it will leave the CPU in short order)
1551          * don't trigger a preemption, if the woken up task will run on
1552          * this cpu. (in this case the 'I will reschedule' promise of
1553          * the waker guarantees that the freshly woken up task is going
1554          * to be considered on this CPU.)
1555          */
1556         if (!sync || cpu != this_cpu)
1557                 check_preempt_curr(rq, p);
1558         success = 1;
1559
1560 out_running:
1561         p->state = TASK_RUNNING;
1562 out:
1563         task_rq_unlock(rq, &flags);
1564
1565         return success;
1566 }
1567
1568 int fastcall wake_up_process(struct task_struct *p)
1569 {
1570         return try_to_wake_up(p, TASK_STOPPED | TASK_TRACED |
1571                                  TASK_INTERRUPTIBLE | TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0);
1572 }
1573 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1574
1575 int fastcall wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1576 {
1577         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1578 }
1579
1580 /*
1581  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1582  * p is forked by current.
1583  *
1584  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1585  */
1586 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1587 {
1588         p->se.exec_start                = 0;
1589         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1590         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1591
1592 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1593         p->se.wait_start                = 0;
1594         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
1595         p->se.sleep_start               = 0;
1596         p->se.block_start               = 0;
1597         p->se.sleep_max                 = 0;
1598         p->se.block_max                 = 0;
1599         p->se.exec_max                  = 0;
1600         p->se.slice_max                 = 0;
1601         p->se.wait_max                  = 0;
1602 #endif
1603
1604         INIT_LIST_HEAD(&p->run_list);
1605         p->se.on_rq = 0;
1606
1607 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1608         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1609 #endif
1610
1611         /*
1612          * We mark the process as running here, but have not actually
1613          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
1614          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1615          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1616          */
1617         p->state = TASK_RUNNING;
1618 }
1619
1620 /*
1621  * fork()/clone()-time setup:
1622  */
1623 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
1624 {
1625         int cpu = get_cpu();
1626
1627         __sched_fork(p);
1628
1629 #ifdef CONFIG_SMP
1630         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
1631 #endif
1632         set_task_cpu(p, cpu);
1633
1634         /*
1635          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
1636          */
1637         p->prio = current->normal_prio;
1638         if (!rt_prio(p->prio))
1639                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1640
1641 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1642         if (likely(sched_info_on()))
1643                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1644 #endif
1645 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
1646         p->oncpu = 0;
1647 #endif
1648 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1649         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1650         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1651 #endif
1652         put_cpu();
1653 }
1654
1655 /*
1656  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1657  *
1658  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1659  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1660  * on the runqueue and wakes it.
1661  */
1662 void fastcall wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
1663 {
1664         unsigned long flags;
1665         struct rq *rq;
1666
1667         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1668         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
1669         update_rq_clock(rq);
1670
1671         p->prio = effective_prio(p);
1672
1673         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq || !rq->cfs.curr) {
1674                 activate_task(rq, p, 0);
1675         } else {
1676                 /*
1677                  * Let the scheduling class do new task startup
1678                  * management (if any):
1679                  */
1680                 p->sched_class->task_new(rq, p);
1681                 inc_nr_running(p, rq);
1682         }
1683         check_preempt_curr(rq, p);
1684         task_rq_unlock(rq, &flags);
1685 }
1686
1687 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1688
1689 /**
1690  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
1691  * @notifier: notifier struct to register
1692  */
1693 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1694 {
1695         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1696 }
1697 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1698
1699 /**
1700  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1701  * @notifier: notifier struct to unregister
1702  *
1703  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1704  */
1705 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1706 {
1707         hlist_del(&notifier->link);
1708 }
1709 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1710
1711 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1712 {
1713         struct preempt_notifier *notifier;
1714         struct hlist_node *node;
1715
1716         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1717                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1718 }
1719
1720 static void
1721 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1722                                  struct task_struct *next)
1723 {
1724         struct preempt_notifier *notifier;
1725         struct hlist_node *node;
1726
1727         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1728                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1729 }
1730
1731 #else
1732
1733 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1734 {
1735 }
1736
1737 static void
1738 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1739                                  struct task_struct *next)
1740 {
1741 }
1742
1743 #endif
1744
1745 /**
1746  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1747  * @rq: the runqueue preparing to switch
1748  * @prev: the current task that is being switched out
1749  * @next: the task we are going to switch to.
1750  *
1751  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1752  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1753  * switch.
1754  *
1755  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1756  * hooks.
1757  */
1758 static inline void
1759 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1760                     struct task_struct *next)
1761 {
1762         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1763         prepare_lock_switch(rq, next);
1764         prepare_arch_switch(next);
1765 }
1766
1767 /**
1768  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1769  * @rq: runqueue associated with task-switch
1770  * @prev: the thread we just switched away from.
1771  *
1772  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1773  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1774  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1775  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1776  *
1777  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1778  * so, we finish that here outside of the runqueue lock.  (Doing it
1779  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1780  * details.)
1781  */
1782 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1783         __releases(rq->lock)
1784 {
1785         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1786         long prev_state;
1787
1788         rq->prev_mm = NULL;
1789
1790         /*
1791          * A task struct has one reference for the use as "current".
1792          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1793          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1794          * the scheduled task must drop that reference.
1795          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1796          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1797          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1798          * be dropped twice.
1799          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1800          */
1801         prev_state = prev->state;
1802         finish_arch_switch(prev);
1803         finish_lock_switch(rq, prev);
1804         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1805         if (mm)
1806                 mmdrop(mm);
1807         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1808                 /*
1809                  * Remove function-return probe instances associated with this
1810                  * task and put them back on the free list.
1811                  */
1812                 kprobe_flush_task(prev);
1813                 put_task_struct(prev);
1814         }
1815 }
1816
1817 /**
1818  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1819  * @prev: the thread we just switched away from.
1820  */
1821 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1822         __releases(rq->lock)
1823 {
1824         struct rq *rq = this_rq();
1825
1826         finish_task_switch(rq, prev);
1827 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1828         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1829         preempt_enable();
1830 #endif
1831         if (current->set_child_tid)
1832                 put_user(current->pid, current->set_child_tid);
1833 }
1834
1835 /*
1836  * context_switch - switch to the new MM and the new
1837  * thread's register state.
1838  */
1839 static inline void
1840 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1841                struct task_struct *next)
1842 {
1843         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1844
1845         prepare_task_switch(rq, prev, next);
1846         mm = next->mm;
1847         oldmm = prev->active_mm;
1848         /*
1849          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1850          * combine the page table reload and the switch backend into
1851          * one hypercall.
1852          */
1853         arch_enter_lazy_cpu_mode();
1854
1855         if (unlikely(!mm)) {
1856                 next->active_mm = oldmm;
1857                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1858                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1859         } else
1860                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1861
1862         if (unlikely(!prev->mm)) {
1863                 prev->active_mm = NULL;
1864                 rq->prev_mm = oldmm;
1865         }
1866         /*
1867          * Since the runqueue lock will be released by the next
1868          * task (which is an invalid locking op but in the case
1869          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
1870          * do an early lockdep release here:
1871          */
1872 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1873         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
1874 #endif
1875
1876         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1877         switch_to(prev, next, prev);
1878
1879         barrier();
1880         /*
1881          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
1882          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
1883          * frame will be invalid.
1884          */
1885         finish_task_switch(this_rq(), prev);
1886 }
1887
1888 /*
1889  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
1890  *
1891  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1892  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
1893  * number of context switches performed since bootup.
1894  */
1895 unsigned long nr_running(void)
1896 {
1897         unsigned long i, sum = 0;
1898
1899         for_each_online_cpu(i)
1900                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
1901
1902         return sum;
1903 }
1904
1905 unsigned long nr_uninterruptible(void)
1906 {
1907         unsigned long i, sum = 0;
1908
1909         for_each_possible_cpu(i)
1910                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1911
1912         /*
1913          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
1914          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
1915          */
1916         if (unlikely((long)sum < 0))
1917                 sum = 0;
1918
1919         return sum;
1920 }
1921
1922 unsigned long long nr_context_switches(void)
1923 {
1924         int i;
1925         unsigned long long sum = 0;
1926
1927         for_each_possible_cpu(i)
1928                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
1929
1930         return sum;
1931 }
1932
1933 unsigned long nr_iowait(void)
1934 {
1935         unsigned long i, sum = 0;
1936
1937         for_each_possible_cpu(i)
1938                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
1939
1940         return sum;
1941 }
1942
1943 unsigned long nr_active(void)
1944 {
1945         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
1946
1947         for_each_online_cpu(i) {
1948                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
1949                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1950         }
1951
1952         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
1953                 uninterruptible = 0;
1954
1955         return running + uninterruptible;
1956 }
1957
1958 /*
1959  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
1960  * scheduler tick (TICK_NSEC).
1961  */
1962 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
1963 {
1964         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
1965         int i, scale;
1966
1967         this_rq->nr_load_updates++;
1968
1969         /* Update our load: */
1970         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
1971                 unsigned long old_load, new_load;
1972
1973                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
1974
1975                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
1976                 new_load = this_load;
1977                 /*
1978                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
1979                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
1980                  * example.
1981                  */
1982                 if (new_load > old_load)
1983                         new_load += scale-1;
1984                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
1985         }
1986 }
1987
1988 #ifdef CONFIG_SMP
1989
1990 /*
1991  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1992  *
1993  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1994  * you need to do so manually before calling.
1995  */
1996 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1997         __acquires(rq1->lock)
1998         __acquires(rq2->lock)
1999 {
2000         BUG_ON(!irqs_disabled());
2001         if (rq1 == rq2) {
2002                 spin_lock(&rq1->lock);
2003                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2004         } else {
2005                 if (rq1 < rq2) {
2006                         spin_lock(&rq1->lock);
2007                         spin_lock(&rq2->lock);
2008                 } else {
2009                         spin_lock(&rq2->lock);
2010                         spin_lock(&rq1->lock);
2011                 }
2012         }
2013         update_rq_clock(rq1);
2014         update_rq_clock(rq2);
2015 }
2016
2017 /*
2018  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2019  *
2020  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2021  * you need to do so manually after calling.
2022  */
2023 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2024         __releases(rq1->lock)
2025         __releases(rq2->lock)
2026 {
2027         spin_unlock(&rq1->lock);
2028         if (rq1 != rq2)
2029                 spin_unlock(&rq2->lock);
2030         else
2031                 __release(rq2->lock);
2032 }
2033
2034 /*
2035  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2036  */
2037 static void double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2038         __releases(this_rq->lock)
2039         __acquires(busiest->lock)
2040         __acquires(this_rq->lock)
2041 {
2042         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2043                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2044                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2045                 BUG_ON(1);
2046         }
2047         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2048                 if (busiest < this_rq) {
2049                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2050                         spin_lock(&busiest->lock);
2051                         spin_lock(&this_rq->lock);
2052                 } else
2053                         spin_lock(&busiest->lock);
2054         }
2055 }
2056
2057 /*
2058  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2059  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2060  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu.  Then
2061  * the cpu_allowed mask is restored.
2062  */
2063 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2064 {
2065         struct migration_req req;
2066         unsigned long flags;
2067         struct rq *rq;
2068
2069         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2070         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2071             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2072                 goto out;
2073
2074         /* force the process onto the specified CPU */
2075         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2076                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2077                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2078
2079                 get_task_struct(mt);
2080                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2081                 wake_up_process(mt);
2082                 put_task_struct(mt);
2083                 wait_for_completion(&req.done);
2084
2085                 return;
2086         }
2087 out:
2088         task_rq_unlock(rq, &flags);
2089 }
2090
2091 /*
2092  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2093  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2094  */
2095 void sched_exec(void)
2096 {
2097         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2098         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2099         put_cpu();
2100         if (new_cpu != this_cpu)
2101                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2102 }
2103
2104 /*
2105  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2106  * Both runqueues must be locked.
2107  */
2108 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2109                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2110 {
2111         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2112         set_task_cpu(p, this_cpu);
2113         activate_task(this_rq, p, 0);
2114         /*
2115          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2116          * to be always true for them.
2117          */
2118         check_preempt_curr(this_rq, p);
2119 }
2120
2121 /*
2122  * Is this task likely cache-hot:
2123  */
2124 static inline int
2125 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2126 {
2127         s64 delta;
2128
2129         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2130                 return 0;
2131
2132         delta = now - p->se.exec_start;
2133
2134         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2135 }
2136
2137 /*
2138  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2139  */
2140 static
2141 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2142                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2143                      int *all_pinned)
2144 {
2145         /*
2146          * We do not migrate tasks that are:
2147          * 1) running (obviously), or
2148          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2149          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2150          */
2151         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed))
2152                 return 0;
2153         *all_pinned = 0;
2154
2155         if (task_running(rq, p))
2156                 return 0;
2157
2158         /*
2159          * Aggressive migration if:
2160          * 1) task is cache cold, or
2161          * 2) too many balance attempts have failed.
2162          */
2163
2164         if (sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2165 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2166                 if (task_hot(p, rq->clock, sd))
2167                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2168 #endif
2169                 return 1;
2170         }
2171
2172         if (task_hot(p, rq->clock, sd))
2173                 return 0;
2174         return 1;
2175 }
2176
2177 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2178                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
2179                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2180                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
2181                       int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2182 {
2183         int pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
2184         struct task_struct *p;
2185         long rem_load_move = max_load_move;
2186
2187         if (max_nr_move == 0 || max_load_move == 0)
2188                 goto out;
2189
2190         pinned = 1;
2191
2192         /*
2193          * Start the load-balancing iterator:
2194          */
2195         p = iterator->start(iterator->arg);
2196 next:
2197         if (!p)
2198                 goto out;
2199         /*
2200          * To help distribute high priority tasks accross CPUs we don't
2201          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2202          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2203          */
2204         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
2205                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
2206         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
2207             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2208                 p = iterator->next(iterator->arg);
2209                 goto next;
2210         }
2211
2212         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2213         pulled++;
2214         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2215
2216         /*
2217          * We only want to steal up to the prescribed number of tasks
2218          * and the prescribed amount of weighted load.
2219          */
2220         if (pulled < max_nr_move && rem_load_move > 0) {
2221                 if (p->prio < *this_best_prio)
2222                         *this_best_prio = p->prio;
2223                 p = iterator->next(iterator->arg);
2224                 goto next;
2225         }
2226 out:
2227         /*
2228          * Right now, this is the only place pull_task() is called,
2229          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2230          * inside pull_task().
2231          */
2232         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2233
2234         if (all_pinned)
2235                 *all_pinned = pinned;
2236         *load_moved = max_load_move - rem_load_move;
2237         return pulled;
2238 }
2239
2240 /*
2241  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2242  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2243  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2244  *
2245  * Called with both runqueues locked.
2246  */
2247 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2248                       unsigned long max_load_move,
2249                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2250                       int *all_pinned)
2251 {
2252         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
2253         unsigned long total_load_moved = 0;
2254         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
2255
2256         do {
2257                 total_load_moved +=
2258                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2259                                 ULONG_MAX, max_load_move - total_load_moved,
2260                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
2261                 class = class->next;
2262         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
2263
2264         return total_load_moved > 0;
2265 }
2266
2267 /*
2268  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
2269  * part of active balancing operations within "domain".
2270  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2271  *
2272  * Called with both runqueues locked.
2273  */
2274 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2275                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
2276 {
2277         const struct sched_class *class;
2278         int this_best_prio = MAX_PRIO;
2279
2280         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
2281                 if (class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2282                                         1, ULONG_MAX, sd, idle, NULL,
2283                                         &this_best_prio))
2284                         return 1;
2285
2286         return 0;
2287 }
2288
2289 /*
2290  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2291  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2292  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2293  */
2294 static struct sched_group *
2295 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2296                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2297                    int *sd_idle, cpumask_t *cpus, int *balance)
2298 {
2299         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2300         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2301         unsigned long max_pull;
2302         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2303         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2304         int load_idx;
2305 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2306         int power_savings_balance = 1;
2307         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2308         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2309         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2310 #endif
2311
2312         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2313         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2314         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2315         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
2316                 load_idx = sd->busy_idx;
2317         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2318                 load_idx = sd->newidle_idx;
2319         else
2320                 load_idx = sd->idle_idx;
2321
2322         do {
2323                 unsigned long load, group_capacity;
2324                 int local_group;
2325                 int i;
2326                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2327                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2328
2329                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2330
2331                 if (local_group)
2332                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2333
2334                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2335                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2336
2337                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2338                         struct rq *rq;
2339
2340                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2341                                 continue;
2342
2343                         rq = cpu_rq(i);
2344
2345                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
2346                                 *sd_idle = 0;
2347
2348                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2349                         if (local_group) {
2350                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2351                                         first_idle_cpu = 1;
2352                                         balance_cpu = i;
2353                                 }
2354
2355                                 load = target_load(i, load_idx);
2356                         } else
2357                                 load = source_load(i, load_idx);
2358
2359                         avg_load += load;
2360                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2361                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2362                 }
2363
2364                 /*
2365                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2366                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2367                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2368                  * to do the newly idle load balance.
2369                  */
2370                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
2371                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
2372                         *balance = 0;
2373                         goto ret;
2374                 }
2375
2376                 total_load += avg_load;
2377                 total_pwr += group->__cpu_power;
2378
2379                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2380                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2381                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2382
2383                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2384
2385                 if (local_group) {
2386                         this_load = avg_load;
2387                         this = group;
2388                         this_nr_running = sum_nr_running;
2389                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2390                 } else if (avg_load > max_load &&
2391                            sum_nr_running > group_capacity) {
2392                         max_load = avg_load;
2393                         busiest = group;
2394                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2395                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2396                 }
2397
2398 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2399                 /*
2400                  * Busy processors will not participate in power savings
2401                  * balance.
2402                  */
2403                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
2404                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2405                         goto group_next;
2406
2407                 /*
2408                  * If the local group is idle or completely loaded
2409                  * no need to do power savings balance at this domain
2410                  */
2411                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2412                                     !this_nr_running))
2413                         power_savings_balance = 0;
2414
2415                 /*
2416                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2417                  * don't include that group in power savings calculations
2418                  */
2419                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2420                     || !sum_nr_running)
2421                         goto group_next;
2422
2423                 /*
2424                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2425                  * This is the group from where we need to pick up the load
2426                  * for saving power
2427                  */
2428                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2429                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2430                      first_cpu(group->cpumask) <
2431                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2432                         group_min = group;
2433                         min_nr_running = sum_nr_running;
2434                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2435                                                 sum_nr_running;
2436                 }
2437
2438                 /*
2439                  * Calculate the group which is almost near its
2440                  * capacity but still has some space to pick up some load
2441                  * from other group and save more power
2442                  */
2443                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2444                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2445                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2446                              first_cpu(group->cpumask) >
2447                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2448                                 group_leader = group;
2449                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2450                         }
2451                 }
2452 group_next:
2453 #endif
2454                 group = group->next;
2455         } while (group != sd->groups);
2456
2457         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2458                 goto out_balanced;
2459
2460         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2461
2462         if (this_load >= avg_load ||
2463                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2464                 goto out_balanced;
2465
2466         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2467         /*
2468          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2469          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2470          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2471          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2472          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2473          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2474          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2475          * by pulling tasks to us.  Be careful of negative numbers as they'll
2476          * appear as very large values with unsigned longs.
2477          */
2478         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2479                 goto out_balanced;
2480
2481         /*
2482          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2483          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2484          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2485          */
2486         if (max_load < avg_load) {
2487                 *imbalance = 0;
2488                 goto small_imbalance;
2489         }
2490
2491         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2492         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2493
2494         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2495         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
2496                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
2497                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2498
2499         /*
2500          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2501          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2502          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2503          * moved
2504          */
2505         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
2506                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
2507                 unsigned int imbn;
2508
2509 small_imbalance:
2510                 pwr_move = pwr_now = 0;
2511                 imbn = 2;
2512                 if (this_nr_running) {
2513                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2514                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2515                                 imbn = 1;
2516                 } else
2517                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2518
2519                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
2520                                         busiest_load_per_task * imbn) {
2521                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2522                         return busiest;
2523                 }
2524
2525                 /*
2526                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2527                  * however we may be able to increase total CPU power used by
2528                  * moving them.
2529                  */
2530
2531                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
2532                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
2533                 pwr_now += this->__cpu_power *
2534                                 min(this_load_per_task, this_load);
2535                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2536
2537                 /* Amount of load we'd subtract */
2538                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
2539                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2540                 if (max_load > tmp)
2541                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
2542                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
2543
2544                 /* Amount of load we'd add */
2545                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
2546                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
2547                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2548                                         max_load * busiest->__cpu_power);
2549                 else
2550                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2551                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2552                 pwr_move += this->__cpu_power *
2553                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
2554                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2555
2556                 /* Move if we gain throughput */
2557                 if (pwr_move > pwr_now)
2558                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2559         }
2560
2561         return busiest;
2562
2563 out_balanced:
2564 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2565         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2566                 goto ret;
2567
2568         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
2569                 *imbalance = min_load_per_task;
2570                 return group_min;
2571         }
2572 #endif
2573 ret:
2574         *imbalance = 0;
2575         return NULL;
2576 }
2577
2578 /*
2579  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2580  */
2581 static struct rq *
2582 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
2583                    unsigned long imbalance, cpumask_t *cpus)
2584 {
2585         struct rq *busiest = NULL, *rq;
2586         unsigned long max_load = 0;
2587         int i;
2588
2589         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2590                 unsigned long wl;
2591
2592                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
2593                         continue;
2594
2595                 rq = cpu_rq(i);
2596                 wl = weighted_cpuload(i);
2597
2598                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
2599                         continue;
2600
2601                 if (wl > max_load) {
2602                         max_load = wl;
2603                         busiest = rq;
2604                 }
2605         }
2606
2607         return busiest;
2608 }
2609
2610 /*
2611  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2612  * so long as it is large enough.
2613  */
2614 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2615
2616 /*
2617  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2618  * tasks if there is an imbalance.
2619  */
2620 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
2621                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2622                         int *balance)
2623 {
2624         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
2625         struct sched_group *group;
2626         unsigned long imbalance;
2627         struct rq *busiest;
2628         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2629         unsigned long flags;
2630
2631         /*
2632          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2633          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2634          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
2635          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2636          */
2637         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2638             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2639                 sd_idle = 1;
2640
2641         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
2642
2643 redo:
2644         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
2645                                    &cpus, balance);
2646
2647         if (*balance == 0)
2648                 goto out_balanced;
2649
2650         if (!group) {
2651                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
2652                 goto out_balanced;
2653         }
2654
2655         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, &cpus);
2656         if (!busiest) {
2657                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
2658                 goto out_balanced;
2659         }
2660
2661         BUG_ON(busiest == this_rq);
2662
2663         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
2664
2665         ld_moved = 0;
2666         if (busiest->nr_running > 1) {
2667                 /*
2668                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
2669                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
2670                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
2671                  * correctly treated as an imbalance.
2672                  */
2673                 local_irq_save(flags);
2674                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
2675                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2676                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
2677                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
2678                 local_irq_restore(flags);
2679
2680                 /*
2681                  * some other cpu did the load balance for us.
2682                  */
2683                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
2684                         resched_cpu(this_cpu);
2685
2686                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
2687                 if (unlikely(all_pinned)) {
2688                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2689                         if (!cpus_empty(cpus))
2690                                 goto redo;
2691                         goto out_balanced;
2692                 }
2693         }
2694
2695         if (!ld_moved) {
2696                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
2697                 sd->nr_balance_failed++;
2698
2699                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
2700
2701                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
2702
2703                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
2704                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
2705                          */
2706                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
2707                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2708                                 all_pinned = 1;
2709                                 goto out_one_pinned;
2710                         }
2711
2712                         if (!busiest->active_balance) {
2713                                 busiest->active_balance = 1;
2714                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
2715                                 active_balance = 1;
2716                         }
2717                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2718                         if (active_balance)
2719                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
2720
2721                         /*
2722                          * We've kicked active balancing, reset the failure
2723                          * counter.
2724                          */
2725                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
2726                 }
2727         } else
2728                 sd->nr_balance_failed = 0;
2729
2730         if (likely(!active_balance)) {
2731                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
2732                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
2733         } else {
2734                 /*
2735                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
2736                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
2737                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
2738                  * move_tasks).
2739                  */
2740                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
2741                         sd->balance_interval *= 2;
2742         }
2743
2744         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2745             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2746                 return -1;
2747         return ld_moved;
2748
2749 out_balanced:
2750         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
2751
2752         sd->nr_balance_failed = 0;
2753
2754 out_one_pinned:
2755         /* tune up the balancing interval */
2756         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
2757                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
2758                 sd->balance_interval *= 2;
2759
2760         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2761             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2762                 return -1;
2763         return 0;
2764 }
2765
2766 /*
2767  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2768  * tasks if there is an imbalance.
2769  *
2770  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
2771  * this_rq is locked.
2772  */
2773 static int
2774 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
2775 {
2776         struct sched_group *group;
2777         struct rq *busiest = NULL;
2778         unsigned long imbalance;
2779         int ld_moved = 0;
2780         int sd_idle = 0;
2781         int all_pinned = 0;
2782         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2783
2784         /*
2785          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2786          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2787          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
2788          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2789          */
2790         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2791             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2792                 sd_idle = 1;
2793
2794         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
2795 redo:
2796         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
2797                                    &sd_idle, &cpus, NULL);
2798         if (!group) {
2799                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
2800                 goto out_balanced;
2801         }
2802
2803         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance,
2804                                 &cpus);
2805         if (!busiest) {
2806                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
2807                 goto out_balanced;
2808         }
2809
2810         BUG_ON(busiest == this_rq);
2811
2812         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
2813
2814         ld_moved = 0;
2815         if (busiest->nr_running > 1) {
2816                 /* Attempt to move tasks */
2817                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
2818                 /* this_rq->clock is already updated */
2819                 update_rq_clock(busiest);
2820                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2821                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
2822                                         &all_pinned);
2823                 spin_unlock(&busiest->lock);
2824
2825                 if (unlikely(all_pinned)) {
2826                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2827                         if (!cpus_empty(cpus))
2828                                 goto redo;
2829                 }
2830         }
2831
2832         if (!ld_moved) {
2833                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
2834                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2835                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2836                         return -1;
2837         } else
2838                 sd->nr_balance_failed = 0;
2839
2840         return ld_moved;
2841
2842 out_balanced:
2843         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
2844         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2845             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2846                 return -1;
2847         sd->nr_balance_failed = 0;
2848
2849         return 0;
2850 }
2851
2852 /*
2853  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
2854  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
2855  */
2856 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
2857 {
2858         struct sched_domain *sd;
2859         int pulled_task = -1;
2860         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
2861
2862         for_each_domain(this_cpu, sd) {
2863                 unsigned long interval;
2864
2865                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
2866                         continue;
2867
2868                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
2869                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
2870                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu,
2871                                                                 this_rq, sd);
2872
2873                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
2874                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
2875                         next_balance = sd->last_balance + interval;
2876                 if (pulled_task)
2877                         break;
2878         }
2879         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
2880                 /*
2881                  * We are going idle. next_balance may be set based on
2882                  * a busy processor. So reset next_balance.
2883                  */
2884                 this_rq->next_balance = next_balance;
2885         }
2886 }
2887
2888 /*
2889  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
2890  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
2891  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
2892  * logical imbalances.
2893  *
2894  * Called with busiest_rq locked.
2895  */
2896 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
2897 {
2898         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
2899         struct sched_domain *sd;
2900         struct rq *target_rq;
2901
2902         /* Is there any task to move? */
2903         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
2904                 return;
2905
2906         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
2907
2908         /*
2909          * This condition is "impossible", if it occurs
2910          * we need to fix it.  Originally reported by
2911          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
2912          */
2913         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
2914
2915         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
2916         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
2917         update_rq_clock(busiest_rq);
2918         update_rq_clock(target_rq);
2919
2920         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
2921         for_each_domain(target_cpu, sd) {
2922                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
2923                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
2924                                 break;
2925         }
2926
2927         if (likely(sd)) {
2928                 schedstat_inc(sd, alb_count);
2929
2930                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
2931                                   sd, CPU_IDLE))
2932                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
2933                 else
2934                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
2935         }
2936         spin_unlock(&target_rq->lock);
2937 }
2938
2939 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2940 static struct {
2941         atomic_t load_balancer;
2942         cpumask_t  cpu_mask;
2943 } nohz ____cacheline_aligned = {
2944         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
2945         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
2946 };
2947
2948 /*
2949  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
2950  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
2951  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
2952  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
2953  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
2954  * arrives...
2955  *
2956  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
2957  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
2958  * nohz.cpu_mask..
2959  *
2960  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
2961  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
2962  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
2963  * there is no need for ilb owner.
2964  *
2965  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
2966  * next busy scheduler_tick()
2967  */
2968 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
2969 {
2970         int cpu = smp_processor_id();
2971
2972         if (stop_tick) {
2973                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
2974                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
2975
2976                 /*
2977                  * If we are going offline and still the leader, give up!
2978                  */
2979                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
2980                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
2981                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
2982                                 BUG();
2983                         return 0;
2984                 }
2985
2986                 /* time for ilb owner also to sleep */
2987                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
2988                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
2989                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
2990                         return 0;
2991                 }
2992
2993                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
2994                         /* make me the ilb owner */
2995                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
2996                                 return 1;
2997                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
2998                         return 1;
2999         } else {
3000                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3001                         return 0;
3002
3003                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3004
3005                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3006                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3007                                 BUG();
3008         }
3009         return 0;
3010 }
3011 #endif
3012
3013 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3014
3015 /*
3016  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3017  * and initiates a balancing operation if so.
3018  *
3019  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3020  */
3021 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3022 {
3023         int balance = 1;
3024         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3025         unsigned long interval;
3026         struct sched_domain *sd;
3027         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3028         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3029         int update_next_balance = 0;
3030
3031         for_each_domain(cpu, sd) {
3032                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3033                         continue;
3034
3035                 interval = sd->balance_interval;
3036                 if (idle != CPU_IDLE)
3037                         interval *= sd->busy_factor;
3038
3039                 /* scale ms to jiffies */
3040                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3041                 if (unlikely(!interval))
3042                         interval = 1;
3043                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3044                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3045
3046
3047                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3048                         if (!spin_trylock(&balancing))
3049                                 goto out;
3050                 }
3051
3052                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3053                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3054                                 /*
3055                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3056                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3057                                  * not idle.
3058                                  */
3059                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3060                         }
3061                         sd->last_balance = jiffies;
3062                 }
3063                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3064                         spin_unlock(&balancing);
3065 out:
3066                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3067                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3068                         update_next_balance = 1;
3069                 }
3070
3071                 /*
3072                  * Stop the load balance at this level. There is another
3073                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3074                  * actively.
3075                  */
3076                 if (!balance)
3077                         break;
3078         }
3079
3080         /*
3081          * next_balance will be updated only when there is a need.
3082          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3083          * updated.
3084          */
3085         if (likely(update_next_balance))
3086                 rq->next_balance = next_balance;
3087 }
3088
3089 /*
3090  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3091  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3092  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3093  */
3094 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3095 {
3096         int this_cpu = smp_processor_id();
3097         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3098         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3099                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3100
3101         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3102
3103 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3104         /*
3105          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3106          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3107          * stopped.
3108          */
3109         if (this_rq->idle_at_tick &&
3110             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3111                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3112                 struct rq *rq;
3113                 int balance_cpu;
3114
3115                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3116                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3117                         /*
3118                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3119                          * work being done for other cpus. Next load
3120                          * balancing owner will pick it up.
3121                          */
3122                         if (need_resched())
3123                                 break;
3124
3125                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3126
3127                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3128                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3129                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3130                 }
3131         }
3132 #endif
3133 }
3134
3135 /*
3136  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3137  *
3138  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3139  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3140  * if the whole system is idle.
3141  */
3142 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3143 {
3144 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3145         /*
3146          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3147          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3148          * load balancer.
3149          */
3150         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3151                 rq->in_nohz_recently = 0;
3152
3153                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3154                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3155                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3156                 }
3157
3158                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3159                         /*
3160                          * simple selection for now: Nominate the
3161                          * first cpu in the nohz list to be the next
3162                          * ilb owner.
3163                          *
3164                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3165                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3166                          */
3167                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3168
3169                         if (ilb != NR_CPUS)
3170                                 resched_cpu(ilb);
3171                 }
3172         }
3173
3174         /*
3175          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3176          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3177          */
3178         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3179             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3180                 resched_cpu(cpu);
3181                 return;
3182         }
3183
3184         /*
3185          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3186          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3187          */
3188         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3189             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3190                 return;
3191 #endif
3192         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3193                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3194 }
3195
3196 #else   /* CONFIG_SMP */
3197
3198 /*
3199  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3200  */
3201 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3202 {
3203 }
3204
3205 /* Avoid "used but not defined" warning on UP */
3206 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3207                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
3208                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3209                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
3210                       int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3211 {
3212         *load_moved = 0;
3213
3214         return 0;
3215 }
3216
3217 #endif
3218
3219 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3220
3221 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3222
3223 /*
3224  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3225  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3226  */
3227 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3228 {
3229         unsigned long flags;
3230         u64 ns, delta_exec;
3231         struct rq *rq;
3232
3233         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3234         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3235         if (rq->curr == p) {
3236                 update_rq_clock(rq);
3237                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
3238                 if ((s64)delta_exec > 0)
3239                         ns += delta_exec;
3240         }
3241         task_rq_unlock(rq, &flags);
3242
3243         return ns;
3244 }
3245
3246 /*
3247  * Account user cpu time to a process.
3248  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3249  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3250  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3251  */
3252 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3253 {
3254         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3255         cputime64_t tmp;
3256
3257         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3258
3259         /* Add user time to cpustat. */
3260         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3261         if (TASK_NICE(p) > 0)
3262                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3263         else
3264                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3265 }
3266
3267 /*
3268  * Account system cpu time to a process.
3269  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3270  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3271  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3272  */
3273 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3274                          cputime_t cputime)
3275 {
3276         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3277         struct rq *rq = this_rq();
3278         cputime64_t tmp;
3279
3280         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3281
3282         /* Add system time to cpustat. */
3283         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3284         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3285                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3286         else if (softirq_count())
3287                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3288         else if (p != rq->idle)
3289                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3290         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3291                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3292         else
3293                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3294         /* Account for system time used */
3295         acct_update_integrals(p);
3296 }
3297
3298 /*
3299  * Account for involuntary wait time.
3300  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3301  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3302  */
3303 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3304 {
3305         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3306         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3307         struct rq *rq = this_rq();
3308
3309         if (p == rq->idle) {
3310                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3311                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3312                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3313                 else
3314                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3315         } else
3316                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3317 }
3318
3319 /*
3320  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3321  * We call it with interrupts disabled.
3322  *
3323  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3324  * timeslices.
3325  */
3326 void scheduler_tick(void)
3327 {
3328         int cpu = smp_processor_id();
3329         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3330         struct task_struct *curr = rq->curr;
3331         u64 next_tick = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
3332
3333         spin_lock(&rq->lock);
3334         __update_rq_clock(rq);
3335         /*
3336          * Let rq->clock advance by at least TICK_NSEC:
3337          */
3338         if (unlikely(rq->clock < next_tick))
3339                 rq->clock = next_tick;
3340         rq->tick_timestamp = rq->clock;
3341         update_cpu_load(rq);
3342         if (curr != rq->idle) /* FIXME: needed? */
3343                 curr->sched_class->task_tick(rq, curr);
3344         spin_unlock(&rq->lock);
3345
3346 #ifdef CONFIG_SMP
3347         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3348         trigger_load_balance(rq, cpu);
3349 #endif
3350 }
3351
3352 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3353
3354 void fastcall add_preempt_count(int val)
3355 {
3356         /*
3357          * Underflow?
3358          */
3359         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3360                 return;
3361         preempt_count() += val;
3362         /*
3363          * Spinlock count overflowing soon?
3364          */
3365         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3366                                 PREEMPT_MASK - 10);
3367 }
3368 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3369
3370 void fastcall sub_preempt_count(int val)
3371 {
3372         /*
3373          * Underflow?
3374          */
3375         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3376                 return;
3377         /*
3378          * Is the spinlock portion underflowing?
3379          */
3380         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3381                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3382                 return;
3383
3384         preempt_count() -= val;
3385 }
3386 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3387
3388 #endif
3389
3390 /*
3391  * Print scheduling while atomic bug:
3392  */
3393 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3394 {
3395         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/0x%08x/%d\n",
3396                 prev->comm, preempt_count(), prev->pid);
3397         debug_show_held_locks(prev);
3398         if (irqs_disabled())
3399                 print_irqtrace_events(prev);
3400         dump_stack();
3401 }
3402
3403 /*
3404  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3405  */
3406 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3407 {
3408         /*
3409          * Test if we are atomic.  Since do_exit() needs to call into
3410          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3411          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3412          */
3413         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
3414                 __schedule_bug(prev);
3415
3416         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3417
3418         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3419 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3420         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
3421                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
3422                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
3423         }
3424 #endif
3425 }
3426
3427 /*
3428  * Pick up the highest-prio task:
3429  */
3430 static inline struct task_struct *
3431 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3432 {
3433         const struct sched_class *class;
3434         struct task_struct *p;
3435
3436         /*
3437          * Optimization: we know that if all tasks are in
3438          * the fair class we can call that function directly:
3439          */
3440         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3441                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3442                 if (likely(p))
3443                         return p;
3444         }
3445
3446         class = sched_class_highest;
3447         for ( ; ; ) {
3448                 p = class->pick_next_task(rq);
3449                 if (p)
3450                         return p;
3451                 /*
3452                  * Will never be NULL as the idle class always
3453                  * returns a non-NULL p:
3454                  */
3455                 class = class->next;
3456         }
3457 }
3458
3459 /*
3460  * schedule() is the main scheduler function.
3461  */
3462 asmlinkage void __sched schedule(void)
3463 {
3464         struct task_struct *prev, *next;
3465         long *switch_count;
3466         struct rq *rq;
3467         int cpu;
3468
3469 need_resched:
3470         preempt_disable();
3471         cpu = smp_processor_id();
3472         rq = cpu_rq(cpu);
3473         rcu_qsctr_inc(cpu);
3474         prev = rq->curr;
3475         switch_count = &prev->nivcsw;
3476
3477         release_kernel_lock(prev);
3478 need_resched_nonpreemptible:
3479
3480         schedule_debug(prev);
3481
3482         /*
3483          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
3484          */
3485         local_irq_disable();
3486         __update_rq_clock(rq);
3487         spin_lock(&rq->lock);
3488         clear_tsk_need_resched(prev);
3489
3490         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3491                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
3492                                 unlikely(signal_pending(prev)))) {
3493                         prev->state = TASK_RUNNING;
3494                 } else {
3495                         deactivate_task(rq, prev, 1);
3496                 }
3497                 switch_count = &prev->nvcsw;
3498         }
3499
3500         if (unlikely(!rq->nr_running))
3501                 idle_balance(cpu, rq);
3502
3503         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3504         next = pick_next_task(rq, prev);
3505
3506         sched_info_switch(prev, next);
3507
3508         if (likely(prev != next)) {
3509                 rq->nr_switches++;
3510                 rq->curr = next;
3511                 ++*switch_count;
3512
3513                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3514         } else
3515                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
3516
3517         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0)) {
3518                 cpu = smp_processor_id();
3519                 rq = cpu_rq(cpu);
3520                 goto need_resched_nonpreemptible;
3521         }
3522         preempt_enable_no_resched();
3523         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3524                 goto need_resched;
3525 }
3526 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3527
3528 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3529 /*
3530  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3531  * off of preempt_enable.  Kernel preemptions off return from interrupt
3532  * occur there and call schedule directly.
3533  */
3534 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3535 {
3536         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3537 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3538         struct task_struct *task = current;
3539         int saved_lock_depth;
3540 #endif
3541         /*
3542          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3543          * we do not want to preempt the current task.  Just return..
3544          */
3545         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3546                 return;
3547
3548         do {
3549                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3550
3551                 /*
3552                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3553                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3554                  * auto-release the semaphore:
3555                  */
3556 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3557                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
3558                 task->lock_depth = -1;
3559 #endif
3560                 schedule();
3561 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3562                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
3563 #endif
3564                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3565
3566                 /*
3567                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3568                  * between schedule and now.
3569                  */
3570                 barrier();
3571         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
3572 }
3573 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3574
3575 /*
3576  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3577  * off of irq context.
3578  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3579  * protect us against recursive calling from irq.
3580  */
3581 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3582 {
3583         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3584 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3585         struct task_struct *task = current;
3586         int saved_lock_depth;
3587 #endif
3588         /* Catch callers which need to be fixed */
3589         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3590
3591         do {
3592                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3593
3594                 /*
3595                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3596                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3597                  * auto-release the semaphore:
3598                  */
3599 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3600                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
3601                 task->lock_depth = -1;
3602 #endif
3603                 local_irq_enable();
3604                 schedule();
3605                 local_irq_disable();
3606 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3607                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
3608 #endif
3609                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3610
3611                 /*
3612                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3613                  * between schedule and now.
3614                  */
3615                 barrier();
3616         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
3617 }
3618
3619 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3620
3621 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
3622                           void *key)
3623 {
3624         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
3625 }
3626 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3627
3628 /*
3629  * The core wakeup function.  Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3630  * wake everything up.  If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3631  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3632  *
3633  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3634  * started to run but is not in state TASK_RUNNING.  try_to_wake_up() returns
3635  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3636  */
3637 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3638                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
3639 {
3640         wait_queue_t *curr, *next;
3641
3642         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3643                 unsigned flags = curr->flags;
3644
3645                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
3646                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3647                         break;
3648         }
3649 }
3650
3651 /**
3652  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3653  * @q: the waitqueue
3654  * @mode: which threads
3655  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3656  * @key: is directly passed to the wakeup function
3657  */
3658 void fastcall __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3659                         int nr_exclusive, void *key)
3660 {
3661         unsigned long flags;
3662
3663         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3664         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3665         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3666 }
3667 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3668
3669 /*
3670  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3671  */
3672 void fastcall __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3673 {
3674         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3675 }
3676
3677 /**
3678  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
3679  * @q: the waitqueue
3680  * @mode: which threads
3681  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3682  *
3683  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3684  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3685  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3686  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3687  *
3688  * On UP it can prevent extra preemption.
3689  */
3690 void fastcall
3691 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3692 {
3693         unsigned long flags;
3694         int sync = 1;
3695
3696         if (unlikely(!q))
3697                 return;
3698
3699         if (unlikely(!nr_exclusive))
3700                 sync = 0;
3701
3702         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3703         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
3704         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3705 }
3706 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3707
3708 void fastcall complete(struct completion *x)
3709 {
3710         unsigned long flags;
3711
3712         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3713         x->done++;
3714         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3715                          1, 0, NULL);
3716         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3717 }
3718 EXPORT_SYMBOL(complete);
3719
3720 void fastcall complete_all(struct completion *x)
3721 {
3722         unsigned long flags;
3723
3724         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3725         x->done += UINT_MAX/2;
3726         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3727                          0, 0, NULL);
3728         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3729 }
3730 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3731
3732 static inline long __sched
3733 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3734 {
3735         if (!x->done) {
3736                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3737
3738                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3739                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3740                 do {
3741                         if (state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
3742                             signal_pending(current)) {
3743                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3744                                 return -ERESTARTSYS;
3745                         }
3746                         __set_current_state(state);
3747                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3748                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3749                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3750                         if (!timeout) {
3751                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3752                                 return timeout;
3753                         }
3754                 } while (!x->done);
3755                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3756         }
3757         x->done--;
3758         return timeout;
3759 }
3760
3761 static long __sched
3762 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3763 {
3764         might_sleep();
3765
3766         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3767         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3768         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3769         return timeout;
3770 }
3771
3772 void fastcall __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3773 {
3774         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3775 }
3776 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3777
3778 unsigned long fastcall __sched
3779 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3780 {
3781         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3782 }
3783 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3784
3785 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3786 {
3787         return wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
3788 }
3789 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3790
3791 unsigned long fastcall __sched
3792 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3793                                           unsigned long timeout)
3794 {
3795         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
3796 }
3797 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3798
3799 static long __sched
3800 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
3801 {
3802         unsigned long flags;
3803         wait_queue_t wait;
3804
3805         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3806
3807         __set_current_state(state);
3808
3809         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3810         __add_wait_queue(q, &wait);
3811         spin_unlock(&q->lock);
3812         timeout = schedule_timeout(timeout);
3813         spin_lock_irq(&q->lock);
3814         __remove_wait_queue(q, &wait);
3815         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3816
3817         return timeout;
3818 }
3819
3820 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3821 {
3822         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3823 }
3824 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3825
3826 long __sched
3827 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3828 {
3829         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3830 }
3831 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3832
3833 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3834 {
3835         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3836 }
3837 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3838
3839 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3840 {
3841         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3842 }
3843 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3844
3845 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3846
3847 /*
3848  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3849  * @p: task
3850  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3851  *
3852  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3853  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3854  *
3855  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3856  */
3857 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3858 {
3859         unsigned long flags;
3860         int oldprio, on_rq, running;
3861         struct rq *rq;
3862
3863         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3864
3865         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3866         update_rq_clock(rq);
3867
3868         oldprio = p->prio;
3869         on_rq = p->se.on_rq;
3870         running = task_running(rq, p);
3871         if (on_rq) {
3872                 dequeue_task(rq, p, 0);
3873                 if (running)
3874                         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3875         }
3876
3877         if (rt_prio(prio))
3878                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3879         else
3880                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3881
3882         p->prio = prio;
3883
3884         if (on_rq) {
3885                 if (running)
3886                         p->sched_class->set_curr_task(rq);
3887                 enqueue_task(rq, p, 0);
3888                 /*
3889                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
3890                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
3891                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
3892                  */
3893                 if (running) {
3894                         if (p->prio > oldprio)
3895                                 resched_task(rq->curr);
3896                 } else {
3897                         check_preempt_curr(rq, p);
3898                 }
3899         }
3900         task_rq_unlock(rq, &flags);
3901 }
3902
3903 #endif
3904
3905 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3906 {
3907         int old_prio, delta, on_rq;
3908         unsigned long flags;
3909         struct rq *rq;
3910
3911         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3912                 return;
3913         /*
3914          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3915          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3916          */
3917         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3918         update_rq_clock(rq);
3919         /*
3920          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3921          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3922          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3923          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3924          */
3925         if (task_has_rt_policy(p)) {
3926                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3927                 goto out_unlock;
3928         }
3929         on_rq = p->se.on_rq;
3930         if (on_rq) {
3931                 dequeue_task(rq, p, 0);
3932                 dec_load(rq, p);
3933         }
3934
3935         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3936         set_load_weight(p);
3937         old_prio = p->prio;
3938         p->prio = effective_prio(p);
3939         delta = p->prio - old_prio;
3940
3941         if (on_rq) {
3942                 enqueue_task(rq, p, 0);
3943                 inc_load(rq, p);
3944                 /*
3945                  * If the task increased its priority or is running and
3946                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3947                  */
3948                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3949                         resched_task(rq->curr);
3950         }
3951 out_unlock:
3952         task_rq_unlock(rq, &flags);
3953 }
3954 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3955
3956 /*
3957  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3958  * @p: task
3959  * @nice: nice value
3960  */
3961 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3962 {
3963         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3964         int nice_rlim = 20 - nice;
3965
3966         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
3967                 capable(CAP_SYS_NICE));
3968 }
3969
3970 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3971
3972 /*
3973  * sys_nice - change the priority of the current process.
3974  * @increment: priority increment
3975  *
3976  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3977  * does similar things.
3978  */
3979 asmlinkage long sys_nice(int increment)
3980 {
3981         long nice, retval;
3982
3983         /*
3984          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3985          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3986          * and we have a single winner.
3987          */
3988         if (increment < -40)
3989                 increment = -40;
3990         if (increment > 40)
3991                 increment = 40;
3992
3993         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
3994         if (nice < -20)
3995                 nice = -20;
3996         if (nice > 19)
3997                 nice = 19;
3998
3999         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4000                 return -EPERM;
4001
4002         retval = security_task_setnice(current, nice);
4003         if (retval)
4004                 return retval;
4005
4006         set_user_nice(current, nice);
4007         return 0;
4008 }
4009
4010 #endif
4011
4012 /**
4013  * task_prio - return the priority value of a given task.
4014  * @p: the task in question.
4015  *
4016  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4017  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4018  * around 0, value goes from -16 to +15.
4019  */
4020 int task_prio(const struct task_struct *p)
4021 {
4022         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4023 }
4024
4025 /**
4026  * task_nice - return the nice value of a given task.
4027  * @p: the task in question.
4028  */
4029 int task_nice(const struct task_struct *p)
4030 {
4031         return TASK_NICE(p);
4032 }
4033 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_nice);
4034
4035 /**
4036  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4037  * @cpu: the processor in question.
4038  */
4039 int idle_cpu(int cpu)
4040 {
4041         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4042 }
4043
4044 /**
4045  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4046  * @cpu: the processor in question.
4047  */
4048 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4049 {
4050         return cpu_rq(cpu)->idle;
4051 }
4052
4053 /**
4054  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4055  * @pid: the pid in question.
4056  */
4057 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4058 {
4059         return pid ? find_task_by_pid(pid) : current;
4060 }
4061
4062 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4063 static void
4064 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4065 {
4066         BUG_ON(p->se.on_rq);
4067
4068         p->policy = policy;
4069         switch (p->policy) {
4070         case SCHED_NORMAL:
4071         case SCHED_BATCH:
4072         case SCHED_IDLE:
4073                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4074                 break;
4075         case SCHED_FIFO:
4076         case SCHED_RR:
4077                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4078                 break;
4079         }
4080
4081         p->rt_priority = prio;
4082         p->normal_prio = normal_prio(p);
4083         /* we are holding p->pi_lock already */
4084         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4085         set_load_weight(p);
4086 }
4087
4088 /**
4089  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4090  * @p: the task in question.
4091  * @policy: new policy.
4092  * @param: structure containing the new RT priority.
4093  *
4094  * NOTE that the task may be already dead.
4095  */
4096 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4097                        struct sched_param *param)
4098 {
4099         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4100         unsigned long flags;
4101         struct rq *rq;
4102
4103         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4104         BUG_ON(in_interrupt());
4105 recheck:
4106         /* double check policy once rq lock held */
4107         if (policy < 0)
4108                 policy = oldpolicy = p->policy;
4109         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4110                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4111                         policy != SCHED_IDLE)
4112                 return -EINVAL;
4113         /*
4114          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4115          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4116          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4117          */
4118         if (param->sched_priority < 0 ||
4119             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4120             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4121                 return -EINVAL;
4122         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4123                 return -EINVAL;
4124
4125         /*
4126          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4127          */
4128         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4129                 if (rt_policy(policy)) {
4130                         unsigned long rlim_rtprio;
4131
4132                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4133                                 return -ESRCH;
4134                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4135                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4136
4137                         /* can't set/change the rt policy */
4138                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4139                                 return -EPERM;
4140
4141                         /* can't increase priority */
4142                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4143                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4144                                 return -EPERM;
4145                 }
4146                 /*
4147                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4148                  * move out of SCHED_IDLE either:
4149                  */
4150                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4151                         return -EPERM;
4152
4153                 /* can't change other user's priorities */
4154                 if ((current->euid != p->euid) &&
4155                     (current->euid != p->uid))
4156                         return -EPERM;
4157         }
4158
4159         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4160         if (retval)
4161                 return retval;
4162         /*
4163          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4164          * changing the priority of the task:
4165          */
4166         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4167         /*
4168          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4169          * runqueue lock must be held.
4170          */
4171         rq = __task_rq_lock(p);
4172         /* recheck policy now with rq lock held */
4173         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4174                 policy = oldpolicy = -1;
4175                 __task_rq_unlock(rq);
4176                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4177                 goto recheck;
4178         }
4179         update_rq_clock(rq);
4180         on_rq = p->se.on_rq;
4181         running = task_running(rq, p);
4182         if (on_rq) {
4183                 deactivate_task(rq, p, 0);
4184                 if (running)
4185                         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4186         }
4187
4188         oldprio = p->prio;
4189         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4190
4191         if (on_rq) {
4192                 if (running)
4193                         p->sched_class->set_curr_task(rq);
4194                 activate_task(rq, p, 0);
4195                 /*
4196                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4197                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
4198                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
4199                  */
4200                 if (running) {
4201                         if (p->prio > oldprio)
4202                                 resched_task(rq->curr);
4203                 } else {
4204                         check_preempt_curr(rq, p);
4205                 }
4206         }
4207         __task_rq_unlock(rq);
4208         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4209
4210         rt_mutex_adjust_pi(p);
4211
4212         return 0;
4213 }
4214 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4215
4216 static int
4217 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4218 {
4219         struct sched_param lparam;
4220         struct task_struct *p;
4221         int retval;
4222
4223         if (!param || pid < 0)
4224                 return -EINVAL;
4225         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4226                 return -EFAULT;
4227
4228         rcu_read_lock();
4229         retval = -ESRCH;
4230         p = find_process_by_pid(pid);
4231         if (p != NULL)
4232                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4233         rcu_read_unlock();
4234
4235         return retval;
4236 }
4237
4238 /**
4239  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4240  * @pid: the pid in question.
4241  * @policy: new policy.
4242  * @param: structure containing the new RT priority.
4243  */
4244 asmlinkage long sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy,
4245                                        struct sched_param __user *param)
4246 {
4247         /* negative values for policy are not valid */
4248         if (policy < 0)
4249                 return -EINVAL;
4250
4251         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4252 }
4253
4254 /**
4255  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4256  * @pid: the pid in question.
4257  * @param: structure containing the new RT priority.
4258  */
4259 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4260 {
4261         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4262 }
4263
4264 /**
4265  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4266  * @pid: the pid in question.
4267  */
4268 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4269 {
4270         struct task_struct *p;
4271         int retval;
4272
4273         if (pid < 0)
4274                 return -EINVAL;
4275
4276         retval = -ESRCH;
4277         read_lock(&tasklist_lock);
4278         p = find_process_by_pid(pid);
4279         if (p) {
4280                 retval = security_task_getscheduler(p);
4281                 if (!retval)
4282                         retval = p->policy;
4283         }
4284         read_unlock(&tasklist_lock);
4285         return retval;
4286 }
4287
4288 /**
4289  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4290  * @pid: the pid in question.
4291  * @param: structure containing the RT priority.
4292  */
4293 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4294 {
4295         struct sched_param lp;
4296         struct task_struct *p;
4297         int retval;
4298
4299         if (!param || pid < 0)
4300                 return -EINVAL;
4301
4302         read_lock(&tasklist_lock);
4303         p = find_process_by_pid(pid);
4304         retval = -ESRCH;
4305         if (!p)
4306                 goto out_unlock;
4307
4308         retval = security_task_getscheduler(p);
4309         if (retval)
4310                 goto out_unlock;
4311
4312         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4313         read_unlock(&tasklist_lock);
4314
4315         /*
4316          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4317          */
4318         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4319
4320         return retval;
4321
4322 out_unlock:
4323         read_unlock(&tasklist_lock);
4324         return retval;
4325 }
4326
4327 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4328 {
4329         cpumask_t cpus_allowed;
4330         struct task_struct *p;
4331         int retval;
4332
4333         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4334         read_lock(&tasklist_lock);
4335
4336         p = find_process_by_pid(pid);
4337         if (!p) {
4338                 read_unlock(&tasklist_lock);
4339                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4340                 return -ESRCH;
4341         }
4342
4343         /*
4344          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4345          * tasklist_lock held.  We will bump the task_struct's
4346          * usage count and then drop tasklist_lock.
4347          */
4348         get_task_struct(p);
4349         read_unlock(&tasklist_lock);
4350
4351         retval = -EPERM;
4352         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4353                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4354                 goto out_unlock;
4355
4356         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4357         if (retval)
4358                 goto out_unlock;
4359
4360         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4361         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4362         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4363
4364 out_unlock:
4365         put_task_struct(p);
4366         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4367         return retval;
4368 }
4369
4370 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4371                              cpumask_t *new_mask)
4372 {
4373         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4374                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4375         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4376                 len = sizeof(cpumask_t);
4377         }
4378         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4379 }
4380
4381 /**
4382  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4383  * @pid: pid of the process
4384  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4385  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4386  */
4387 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4388                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4389 {
4390         cpumask_t new_mask;
4391         int retval;
4392
4393         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4394         if (retval)
4395                 return retval;
4396
4397         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4398 }
4399
4400 /*
4401  * Represents all cpu's present in the system
4402  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4403  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4404  * method, such as ACPI for e.g.
4405  */
4406
4407 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4408 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4409
4410 #ifndef CONFIG_SMP
4411 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4412 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
4413
4414 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4415 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
4416 #endif
4417
4418 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4419 {
4420         struct task_struct *p;
4421         int retval;
4422
4423         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4424         read_lock(&tasklist_lock);
4425
4426         retval = -ESRCH;
4427         p = find_process_by_pid(pid);
4428         if (!p)
4429                 goto out_unlock;
4430
4431         retval = security_task_getscheduler(p);
4432         if (retval)
4433                 goto out_unlock;
4434
4435         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4436
4437 out_unlock:
4438         read_unlock(&tasklist_lock);
4439         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4440
4441         return retval;
4442 }
4443
4444 /**
4445  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4446  * @pid: pid of the process
4447  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4448  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4449  */
4450 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4451                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4452 {
4453         int ret;
4454         cpumask_t mask;
4455
4456         if (len < sizeof(cpumask_t))
4457                 return -EINVAL;
4458
4459         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
4460         if (ret < 0)
4461                 return ret;
4462
4463         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
4464                 return -EFAULT;
4465
4466         return sizeof(cpumask_t);
4467 }
4468
4469 /**
4470  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4471  *
4472  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4473  * other threads running on this CPU then this function will return.
4474  */
4475 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
4476 {
4477         struct rq *rq = this_rq_lock();
4478
4479         schedstat_inc(rq, yld_count);
4480         current->sched_class->yield_task(rq);
4481
4482         /*
4483          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4484          * no need to preempt or enable interrupts:
4485          */
4486         __release(rq->lock);
4487         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4488         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
4489         preempt_enable_no_resched();
4490
4491         schedule();
4492
4493         return 0;
4494 }
4495
4496 static void __cond_resched(void)
4497 {
4498 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
4499         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
4500 #endif
4501         /*
4502          * The BKS might be reacquired before we have dropped
4503          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
4504          * cond_resched() call.
4505          */
4506         do {
4507                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4508                 schedule();
4509                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4510         } while (need_resched());
4511 }
4512
4513 int __sched cond_resched(void)
4514 {
4515         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
4516                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4517                 __cond_resched();
4518                 return 1;
4519         }
4520         return 0;
4521 }
4522 EXPORT_SYMBOL(cond_resched);
4523
4524 /*
4525  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4526  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4527  *
4528  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT.  We do strange low-level
4529  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4530  * spin_unlock(), once by hand).
4531  */
4532 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4533 {
4534         int ret = 0;
4535
4536         if (need_lockbreak(lock)) {
4537                 spin_unlock(lock);
4538                 cpu_relax();
4539                 ret = 1;
4540                 spin_lock(lock);
4541         }
4542         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4543                 spin_release(&lock->dep_map, 1, _THIS_IP_);
4544                 _raw_spin_unlock(lock);
4545                 preempt_enable_no_resched();
4546                 __cond_resched();
4547                 ret = 1;
4548                 spin_lock(lock);
4549         }
4550         return ret;
4551 }
4552 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
4553
4554 int __sched cond_resched_softirq(void)
4555 {
4556         BUG_ON(!in_softirq());
4557
4558         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4559                 local_bh_enable();
4560                 __cond_resched();
4561                 local_bh_disable();
4562                 return 1;
4563         }
4564         return 0;
4565 }
4566 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
4567
4568 /**
4569  * yield - yield the current processor to other threads.
4570  *
4571  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4572  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4573  */
4574 void __sched yield(void)
4575 {
4576         set_current_state(TASK_RUNNING);
4577         sys_sched_yield();
4578 }
4579 EXPORT_SYMBOL(yield);
4580
4581 /*
4582  * This task is about to go to sleep on IO.  Increment rq->nr_iowait so
4583  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4584  *
4585  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
4586  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
4587  */
4588 void __sched io_schedule(void)
4589 {
4590         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4591
4592         delayacct_blkio_start();
4593         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4594         schedule();
4595         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4596         delayacct_blkio_end();
4597 }
4598 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4599
4600 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4601 {
4602         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4603         long ret;
4604
4605         delayacct_blkio_start();
4606         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4607         ret = schedule_timeout(timeout);
4608         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4609         delayacct_blkio_end();
4610         return ret;
4611 }
4612
4613 /**
4614  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4615  * @policy: scheduling class.
4616  *
4617  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4618  * by a given scheduling class.
4619  */
4620 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
4621 {
4622         int ret = -EINVAL;
4623
4624         switch (policy) {
4625         case SCHED_FIFO:
4626         case SCHED_RR:
4627                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4628                 break;
4629         case SCHED_NORMAL:
4630         case SCHED_BATCH:
4631         case SCHED_IDLE:
4632                 ret = 0;
4633                 break;
4634         }
4635         return ret;
4636 }
4637
4638 /**
4639  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4640  * @policy: scheduling class.
4641  *
4642  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4643  * by a given scheduling class.
4644  */
4645 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
4646 {
4647         int ret = -EINVAL;
4648
4649         switch (policy) {
4650         case SCHED_FIFO:
4651         case SCHED_RR:
4652                 ret = 1;
4653                 break;
4654         case SCHED_NORMAL:
4655         case SCHED_BATCH:
4656         case SCHED_IDLE:
4657                 ret = 0;
4658         }
4659         return ret;
4660 }
4661
4662 /**
4663  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4664  * @pid: pid of the process.
4665  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4666  *
4667  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4668  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4669  */
4670 asmlinkage
4671 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
4672 {
4673         struct task_struct *p;
4674         unsigned int time_slice;
4675         int retval;
4676         struct timespec t;
4677
4678         if (pid < 0)
4679                 return -EINVAL;
4680
4681         retval = -ESRCH;
4682         read_lock(&tasklist_lock);
4683         p = find_process_by_pid(pid);
4684         if (!p)
4685                 goto out_unlock;
4686
4687         retval = security_task_getscheduler(p);
4688         if (retval)
4689                 goto out_unlock;
4690
4691         if (p->policy == SCHED_FIFO)
4692                 time_slice = 0;
4693         else if (p->policy == SCHED_RR)
4694                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
4695         else {
4696                 struct sched_entity *se = &p->se;
4697                 unsigned long flags;
4698                 struct rq *rq;
4699
4700                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
4701                 time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(cfs_rq_of(se), se));
4702                 task_rq_unlock(rq, &flags);
4703         }
4704         read_unlock(&tasklist_lock);
4705         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4706         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4707         return retval;
4708
4709 out_unlock:
4710         read_unlock(&tasklist_lock);
4711         return retval;
4712 }
4713
4714 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
4715
4716 static void show_task(struct task_struct *p)
4717 {
4718         unsigned long free = 0;
4719         unsigned state;
4720
4721         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4722         printk("%-13.13s %c", p->comm,
4723                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4724 #if BITS_PER_LONG == 32
4725         if (state == TASK_RUNNING)
4726                 printk(" running  ");
4727         else
4728                 printk(" %08lx ", thread_saved_pc(p));
4729 #else
4730         if (state == TASK_RUNNING)
4731                 printk("  running task    ");
4732         else
4733                 printk(" %016lx ", thread_saved_pc(p));
4734 #endif
4735 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4736         {
4737                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
4738                 while (!*n)
4739                         n++;
4740                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
4741         }
4742 #endif
4743         printk("%5lu %5d %6d\n", free, p->pid, p->parent->pid);
4744
4745         if (state != TASK_RUNNING)
4746                 show_stack(p, NULL);
4747 }
4748
4749 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4750 {
4751         struct task_struct *g, *p;
4752
4753 #if BITS_PER_LONG == 32
4754         printk(KERN_INFO
4755                 "  task                PC stack   pid father\n");
4756 #else
4757         printk(KERN_INFO
4758                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4759 #endif
4760         read_lock(&tasklist_lock);
4761         do_each_thread(g, p) {
4762                 /*
4763                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4764                  * console might take alot of time:
4765                  */
4766                 touch_nmi_watchdog();
4767                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4768                         show_task(p);
4769         } while_each_thread(g, p);
4770
4771         touch_all_softlockup_watchdogs();
4772
4773 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4774         sysrq_sched_debug_show();
4775 #endif
4776         read_unlock(&tasklist_lock);
4777         /*
4778          * Only show locks if all tasks are dumped:
4779          */
4780         if (state_filter == -1)
4781                 debug_show_all_locks();
4782 }
4783
4784 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4785 {
4786         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4787 }
4788
4789 /**
4790  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4791  * @idle: task in question
4792  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4793  *
4794  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4795  * flag, to make booting more robust.
4796  */
4797 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4798 {
4799         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4800         unsigned long flags;
4801
4802         __sched_fork(idle);
4803         idle->se.exec_start = sched_clock();
4804
4805         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
4806         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
4807         __set_task_cpu(idle, cpu);
4808
4809         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4810         rq->curr = rq->idle = idle;
4811 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
4812         idle->oncpu = 1;
4813 #endif
4814         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4815
4816         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4817 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && !defined(CONFIG_PREEMPT_BKL)
4818         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
4819 #else
4820         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4821 #endif
4822         /*
4823          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4824          */
4825         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4826 }
4827
4828 /*
4829  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
4830  * indicates which cpus entered this state. This is used
4831  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
4832  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
4833  * always be CPU_MASK_NONE.
4834  */
4835 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
4836
4837 #ifdef CONFIG_SMP
4838 /*
4839  * This is how migration works:
4840  *
4841  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
4842  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
4843  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
4844  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
4845  *    thread off the CPU)
4846  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
4847  *    task is still in the wrong runqueue.
4848  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4849  *    it and puts it into the right queue.
4850  * 6) migration thread up()s the semaphore.
4851  * 7) we wake up and the migration is done.
4852  */
4853
4854 /*
4855  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4856  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4857  * is removed from the allowed bitmask.
4858  *
4859  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4860  * task must not exit() & deallocate itself prematurely.  The
4861  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4862  */
4863 int set_cpus_allowed(struct task_struct *p, cpumask_t new_mask)
4864 {
4865         struct migration_req req;
4866         unsigned long flags;
4867         struct rq *rq;
4868         int ret = 0;
4869
4870         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4871         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
4872                 ret = -EINVAL;
4873                 goto out;
4874         }
4875
4876         p->cpus_allowed = new_mask;
4877         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4878         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
4879                 goto out;
4880
4881         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
4882                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4883                 task_rq_unlock(rq, &flags);
4884                 wake_up_process(rq->migration_thread);
4885                 wait_for_completion(&req.done);
4886                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4887                 return 0;
4888         }
4889 out:
4890         task_rq_unlock(rq, &flags);
4891
4892         return ret;
4893 }
4894 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
4895
4896 /*
4897  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu.  We're doing
4898  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4899  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4900  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4901  *
4902  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4903  * as the task is no longer on this CPU.
4904  *
4905  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4906  */
4907 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4908 {
4909         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4910         int ret = 0, on_rq;
4911
4912         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
4913                 return ret;
4914
4915         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4916         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4917
4918         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4919         /* Already moved. */
4920         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4921                 goto out;
4922         /* Affinity changed (again). */
4923         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
4924                 goto out;
4925
4926         on_rq = p->se.on_rq;
4927         if (on_rq)
4928                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
4929
4930         set_task_cpu(p, dest_cpu);
4931         if (on_rq) {
4932                 activate_task(rq_dest, p, 0);
4933                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
4934         }
4935         ret = 1;
4936 out:
4937         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4938         return ret;
4939 }
4940
4941 /*
4942  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
4943  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
4944  * another runqueue.
4945  */
4946 static int migration_thread(void *data)
4947 {
4948         int cpu = (long)data;
4949         struct rq *rq;
4950
4951         rq = cpu_rq(cpu);
4952         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
4953
4954         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
4955         while (!kthread_should_stop()) {
4956                 struct migration_req *req;
4957                 struct list_head *head;
4958
4959                 spin_lock_irq(&rq->lock);
4960
4961                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
4962                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
4963                         goto wait_to_die;
4964                 }
4965
4966                 if (rq->active_balance) {
4967                         active_load_balance(rq, cpu);
4968                         rq->active_balance = 0;
4969                 }
4970
4971                 head = &rq->migration_queue;
4972
4973                 if (list_empty(head)) {
4974                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
4975                         schedule();
4976                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
4977                         continue;
4978                 }
4979                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
4980                 list_del_init(head->next);
4981
4982                 spin_unlock(&rq->lock);
4983                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
4984                 local_irq_enable();
4985
4986                 complete(&req->done);
4987         }
4988         __set_current_state(TASK_RUNNING);
4989         return 0;
4990
4991 wait_to_die:
4992         /* Wait for kthread_stop */
4993         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
4994         while (!kthread_should_stop()) {
4995                 schedule();
4996                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
4997         }
4998         __set_current_state(TASK_RUNNING);
4999         return 0;
5000 }
5001
5002 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5003 /*
5004  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if neccessary.
5005  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5006  */
5007 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5008 {
5009         unsigned long flags;
5010         cpumask_t mask;
5011         struct rq *rq;
5012         int dest_cpu;
5013
5014         do {
5015                 /* On same node? */
5016                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5017                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5018                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5019
5020                 /* On any allowed CPU? */
5021                 if (dest_cpu == NR_CPUS)
5022                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5023
5024                 /* No more Mr. Nice Guy. */
5025                 if (dest_cpu == NR_CPUS) {
5026                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5027                         cpus_setall(p->cpus_allowed);
5028                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5029                         task_rq_unlock(rq, &flags);
5030
5031                         /*
5032                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
5033                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
5034                          * leave kernel.
5035                          */
5036                         if (p->mm && printk_ratelimit())
5037                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5038                                        "longer affine to cpu%d\n",
5039                                        p->pid, p->comm, dead_cpu);
5040                 }
5041         } while (!__migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu));
5042 }
5043
5044 /*
5045  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5046  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5047  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5048  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5049  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5050  */
5051 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5052 {
5053         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
5054         unsigned long flags;
5055
5056         local_irq_save(flags);
5057         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5058         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5059         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5060         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5061         local_irq_restore(flags);
5062 }
5063
5064 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5065 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5066 {
5067         struct task_struct *p, *t;
5068
5069         write_lock_irq(&tasklist_lock);
5070
5071         do_each_thread(t, p) {
5072                 if (p == current)
5073                         continue;
5074
5075                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5076                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5077         } while_each_thread(t, p);
5078
5079         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
5080 }
5081
5082 /*
5083  * activate_idle_task - move idle task to the _front_ of runqueue.
5084  */
5085 static void activate_idle_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
5086 {
5087         update_rq_clock(rq);
5088
5089         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
5090                 rq->nr_uninterruptible--;
5091
5092         enqueue_task(rq, p, 0);
5093         inc_nr_running(p, rq);
5094 }
5095
5096 /*
5097  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5098  * It does so by boosting its priority to highest possible and adding it to
5099  * the _front_ of the runqueue. Used by CPU offline code.
5100  */
5101 void sched_idle_next(void)
5102 {
5103         int this_cpu = smp_processor_id();
5104         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5105         struct task_struct *p = rq->idle;
5106         unsigned long flags;
5107
5108         /* cpu has to be offline */
5109         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5110
5111         /*
5112          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5113          * and interrupts disabled on the current cpu.
5114          */
5115         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5116
5117         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5118
5119         /* Add idle task to the _front_ of its priority queue: */
5120         activate_idle_task(p, rq);
5121
5122         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5123 }
5124
5125 /*
5126  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5127  * offline.
5128  */
5129 void idle_task_exit(void)
5130 {
5131         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5132
5133         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5134
5135         if (mm != &init_mm)
5136                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5137         mmdrop(mm);
5138 }
5139
5140 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5141 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5142 {
5143         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5144
5145         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5146         BUG_ON(p->exit_state != EXIT_ZOMBIE && p->exit_state != EXIT_DEAD);
5147
5148         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5149         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5150
5151         get_task_struct(p);
5152
5153         /*
5154          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5155          * that's OK.  No task can be added to this CPU, so iteration is
5156          * fine.
5157          * NOTE: interrupts should be left disabled  --dev@
5158          */
5159         spin_unlock(&rq->lock);
5160         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5161         spin_lock(&rq->lock);
5162
5163         put_task_struct(p);
5164 }
5165
5166 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5167 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5168 {
5169         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5170         struct task_struct *next;
5171
5172         for ( ; ; ) {
5173                 if (!rq->nr_running)
5174                         break;
5175                 update_rq_clock(rq);
5176                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
5177                 if (!next)
5178                         break;
5179                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5180
5181         }
5182 }
5183 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5184
5185 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5186
5187 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5188         {
5189                 .procname       = "sched_domain",
5190                 .mode           = 0555,
5191         },
5192         {0,},
5193 };
5194
5195 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5196         {
5197                 .ctl_name       = CTL_KERN,
5198                 .procname       = "kernel",
5199                 .mode           = 0555,
5200                 .child          = sd_ctl_dir,
5201         },
5202         {0,},
5203 };
5204
5205 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5206 {
5207         struct ctl_table *entry =
5208                 kmalloc(n * sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5209
5210         BUG_ON(!entry);
5211         memset(entry, 0, n * sizeof(struct ctl_table));
5212
5213         return entry;
5214 }
5215
5216 static void
5217 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5218                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5219                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5220 {
5221         entry->procname = procname;
5222         entry->data = data;
5223         entry->maxlen = maxlen;
5224         entry->mode = mode;
5225         entry->proc_handler = proc_handler;
5226 }
5227
5228 static struct ctl_table *
5229 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5230 {
5231         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
5232
5233         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5234                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5235         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5236                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5237         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5238                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5239         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5240                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5241         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5242                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5243         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5244                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5245         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5246                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5247         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5248                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5249         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5250                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5251         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5252                 &sd->cache_nice_tries,
5253                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5254         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5255                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5256
5257         return table;
5258 }
5259
5260 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5261 {
5262         struct ctl_table *entry, *table;
5263         struct sched_domain *sd;
5264         int domain_num = 0, i;
5265         char buf[32];
5266
5267         for_each_domain(cpu, sd)
5268                 domain_num++;
5269         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5270
5271         i = 0;
5272         for_each_domain(cpu, sd) {
5273                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5274                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5275                 entry->mode = 0555;
5276                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5277                 entry++;
5278                 i++;
5279         }
5280         return table;
5281 }
5282
5283 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5284 static void init_sched_domain_sysctl(void)
5285 {
5286         int i, cpu_num = num_online_cpus();
5287         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5288         char buf[32];
5289
5290         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5291
5292         for (i = 0; i < cpu_num; i++, entry++) {
5293                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5294                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5295                 entry->mode = 0555;
5296                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5297         }
5298         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5299 }
5300 #else
5301 static void init_sched_domain_sysctl(void)
5302 {
5303 }
5304 #endif
5305
5306 /*
5307  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5308  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5309  */
5310 static int __cpuinit
5311 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5312 {
5313         struct task_struct *p;
5314         int cpu = (long)hcpu;
5315         unsigned long flags;
5316         struct rq *rq;
5317
5318         switch (action) {
5319         case CPU_LOCK_ACQUIRE:
5320                 mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
5321                 break;
5322
5323         case CPU_UP_PREPARE:
5324         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5325                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
5326                 if (IS_ERR(p))
5327                         return NOTIFY_BAD;
5328                 kthread_bind(p, cpu);
5329                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5330                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5331                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5332                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5333                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5334                 break;
5335
5336         case CPU_ONLINE:
5337         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5338                 /* Strictly unneccessary, as first user will wake it. */
5339                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5340                 break;
5341
5342 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5343         case CPU_UP_CANCELED:
5344         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5345                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5346                         break;
5347                 /* Unbind it from offline cpu so it can run.  Fall thru. */
5348                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5349                              any_online_cpu(cpu_online_map));
5350                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5351                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5352                 break;
5353
5354         case CPU_DEAD:
5355         case CPU_DEAD_FROZEN:
5356                 migrate_live_tasks(cpu);
5357                 rq = cpu_rq(cpu);
5358                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5359                 rq->migration_thread = NULL;
5360                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5361                 rq = task_rq_lock(rq->idle, &flags);
5362                 update_rq_clock(rq);
5363                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5364                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
5365                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5366                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5367                 migrate_dead_tasks(cpu);
5368                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5369                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5370                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5371
5372                 /* No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5373                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex.  Just wake up
5374                  * the requestors. */
5375                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5376                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5377                         struct migration_req *req;
5378
5379                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5380                                          struct migration_req, list);
5381                         list_del_init(&req->list);
5382                         complete(&req->done);
5383                 }
5384                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5385                 break;
5386 #endif
5387         case CPU_LOCK_RELEASE:
5388                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
5389                 break;
5390         }
5391         return NOTIFY_OK;
5392 }
5393
5394 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5395  * happens before everything else.
5396  */
5397 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5398         .notifier_call = migration_call,
5399         .priority = 10
5400 };
5401
5402 int __init migration_init(void)
5403 {
5404         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5405         int err;
5406
5407         /* Start one for the boot CPU: */
5408         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5409         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5410         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5411         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5412
5413         return 0;
5414 }
5415 #endif
5416
5417 #ifdef CONFIG_SMP
5418
5419 /* Number of possible processor ids */
5420 int nr_cpu_ids __read_mostly = NR_CPUS;
5421 EXPORT_SYMBOL(nr_cpu_ids);
5422
5423 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5424 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5425 {
5426         int level = 0;
5427
5428         if (!sd) {
5429                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5430                 return;
5431         }
5432
5433         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5434
5435         do {
5436                 int i;
5437                 char str[NR_CPUS];
5438                 struct sched_group *group = sd->groups;
5439                 cpumask_t groupmask;
5440
5441                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
5442                 cpus_clear(groupmask);
5443
5444                 printk(KERN_DEBUG);
5445                 for (i = 0; i < level + 1; i++)
5446                         printk(" ");
5447                 printk("domain %d: ", level);
5448
5449                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5450                         printk("does not load-balance\n");
5451                         if (sd->parent)
5452                                 printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5453                                                 " has parent");
5454                         break;
5455                 }
5456
5457                 printk("span %s\n", str);
5458
5459                 if (!cpu_isset(cpu, sd->span))
5460                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5461                                         "CPU%d\n", cpu);
5462                 if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask))
5463                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5464                                         " CPU%d\n", cpu);
5465
5466                 printk(KERN_DEBUG);
5467                 for (i = 0; i < level + 2; i++)
5468                         printk(" ");
5469                 printk("groups:");
5470                 do {
5471                         if (!group) {
5472                                 printk("\n");
5473                                 printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5474                                 break;
5475                         }
5476
5477                         if (!group->__cpu_power) {
5478                                 printk("\n");
5479                                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5480                                                 "set\n");
5481                                 break;
5482                         }
5483
5484                         if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
5485                                 printk("\n");
5486                                 printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5487                                 break;
5488                         }
5489
5490                         if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
5491                                 printk("\n");
5492                                 printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5493                                 break;
5494                         }
5495
5496                         cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
5497
5498                         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
5499                         printk(" %s", str);
5500
5501                         group = group->next;
5502                 } while (group != sd->groups);
5503                 printk("\n");
5504
5505                 if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
5506                         printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span "
5507                                         "domain->span\n");
5508
5509                 level++;
5510                 sd = sd->parent;
5511                 if (!sd)
5512                         continue;
5513
5514                 if (!cpus_subset(groupmask, sd->span))
5515                         printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5516                                 "of domain->span\n");
5517
5518         } while (sd);
5519 }
5520 #else
5521 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5522 #endif
5523
5524 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5525 {
5526         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
5527                 return 1;
5528
5529         /* Following flags need at least 2 groups */
5530         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5531                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5532                          SD_BALANCE_FORK |
5533                          SD_BALANCE_EXEC |
5534                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5535                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5536                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5537                         return 0;
5538         }
5539
5540         /* Following flags don't use groups */
5541         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
5542                          SD_WAKE_AFFINE |
5543                          SD_WAKE_BALANCE))
5544                 return 0;
5545
5546         return 1;
5547 }
5548
5549 static int
5550 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5551 {
5552         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5553
5554         if (sd_degenerate(parent))
5555                 return 1;
5556
5557         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
5558                 return 0;
5559
5560         /* Does parent contain flags not in child? */
5561         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
5562         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
5563                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
5564         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5565         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5566                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5567                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5568                                 SD_BALANCE_FORK |
5569                                 SD_BALANCE_EXEC |
5570                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5571                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5572         }
5573         if (~cflags & pflags)
5574                 return 0;
5575
5576         return 1;
5577 }
5578
5579 /*
5580  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain.  Callers must
5581  * hold the hotplug lock.
5582  */
5583 static void cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5584 {
5585         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5586         struct sched_domain *tmp;
5587
5588         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5589         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
5590                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5591                 if (!parent)
5592                         break;
5593                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5594                         tmp->parent = parent->parent;
5595                         if (parent->parent)
5596                                 parent->parent->child = tmp;
5597                 }
5598         }
5599
5600         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5601                 sd = sd->parent;
5602                 if (sd)
5603                         sd->child = NULL;
5604         }
5605
5606         sched_domain_debug(sd, cpu);
5607
5608         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5609 }
5610
5611 /* cpus with isolated domains */
5612 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
5613
5614 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5615 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5616 {
5617         int ints[NR_CPUS], i;
5618
5619         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5620         cpus_clear(cpu_isolated_map);
5621         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
5622                 if (ints[i] < NR_CPUS)
5623                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
5624         return 1;
5625 }
5626
5627 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5628
5629 /*
5630  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
5631  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
5632  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
5633  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
5634  *
5635  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
5636  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5637  * and ->cpu_power to 0.
5638  */
5639 static void
5640 init_sched_build_groups(cpumask_t span, const cpumask_t *cpu_map,
5641                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5642                                         struct sched_group **sg))
5643 {
5644         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5645         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
5646         int i;
5647
5648         for_each_cpu_mask(i, span) {
5649                 struct sched_group *sg;
5650                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg);
5651                 int j;
5652
5653                 if (cpu_isset(i, covered))
5654                         continue;
5655
5656                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
5657                 sg->__cpu_power = 0;
5658
5659                 for_each_cpu_mask(j, span) {
5660                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL) != group)
5661                                 continue;
5662
5663                         cpu_set(j, covered);
5664                         cpu_set(j, sg->cpumask);
5665                 }
5666                 if (!first)
5667                         first = sg;
5668                 if (last)
5669                         last->next = sg;
5670                 last = sg;
5671         }
5672         last->next = first;
5673 }
5674
5675 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
5676
5677 #ifdef CONFIG_NUMA
5678
5679 /**
5680  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
5681  * @node: node whose sched_domain we're building
5682  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
5683  *
5684  * Find the next node to include in a given scheduling domain.  Simply
5685  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
5686  *
5687  * Should use nodemask_t.
5688  */
5689 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
5690 {
5691         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
5692
5693         min_val = INT_MAX;
5694
5695         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5696                 /* Start at @node */
5697                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
5698
5699                 if (!nr_cpus_node(n))
5700                         continue;
5701
5702                 /* Skip already used nodes */
5703                 if (test_bit(n, used_nodes))
5704                         continue;
5705
5706                 /* Simple min distance search */
5707                 val = node_distance(node, n);
5708
5709                 if (val < min_val) {
5710                         min_val = val;
5711                         best_node = n;
5712                 }
5713         }
5714
5715         set_bit(best_node, used_nodes);
5716         return best_node;
5717 }
5718
5719 /**
5720  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
5721  * @node: node whose cpumask we're constructing
5722  * @size: number of nodes to include in this span
5723  *
5724  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span.  It
5725  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
5726  * out optimally.
5727  */
5728 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
5729 {
5730         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5731         cpumask_t span, nodemask;
5732         int i;
5733
5734         cpus_clear(span);
5735         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5736
5737         nodemask = node_to_cpumask(node);
5738         cpus_or(span, span, nodemask);
5739         set_bit(node, used_nodes);
5740
5741         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
5742                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
5743
5744                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
5745                 cpus_or(span, span, nodemask);
5746         }
5747
5748         return span;
5749 }
5750 #endif
5751
5752 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
5753
5754 /*
5755  * SMT sched-domains:
5756  */
5757 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5758 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
5759 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
5760
5761 static int cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5762                             struct sched_group **sg)
5763 {
5764         if (sg)
5765                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
5766         return cpu;
5767 }
5768 #endif
5769
5770 /*
5771  * multi-core sched-domains:
5772  */
5773 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5774 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
5775 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
5776 #endif
5777
5778 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5779 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5780                              struct sched_group **sg)
5781 {
5782         int group;
5783         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
5784         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5785         group = first_cpu(mask);
5786         if (sg)
5787                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
5788         return group;
5789 }
5790 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
5791 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5792                              struct sched_group **sg)
5793 {
5794         if (sg)
5795                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
5796         return cpu;
5797 }
5798 #endif
5799
5800 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
5801 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
5802
5803 static int cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5804                              struct sched_group **sg)
5805 {
5806         int group;
5807 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5808         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
5809         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5810         group = first_cpu(mask);
5811 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5812         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
5813         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5814         group = first_cpu(mask);
5815 #else
5816         group = cpu;
5817 #endif
5818         if (sg)
5819                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
5820         return group;
5821 }
5822
5823 #ifdef CONFIG_NUMA
5824 /*
5825  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
5826  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
5827  * gets dynamically allocated.
5828  */
5829 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
5830 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
5831
5832 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
5833 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
5834
5835 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5836                                  struct sched_group **sg)
5837 {
5838         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
5839         int group;
5840
5841         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5842         group = first_cpu(nodemask);
5843
5844         if (sg)
5845                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
5846         return group;
5847 }
5848
5849 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
5850 {
5851         struct sched_group *sg = group_head;
5852         int j;
5853
5854         if (!sg)
5855                 return;
5856         do {
5857                 for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
5858                         struct sched_domain *sd;
5859
5860                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
5861                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
5862                                 /*
5863                                  * Only add "power" once for each
5864                                  * physical package.
5865                                  */
5866                                 continue;
5867                         }
5868
5869                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
5870                 }
5871                 sg = sg->next;
5872         } while (sg != group_head);
5873 }
5874 #endif
5875
5876 #ifdef CONFIG_NUMA
5877 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
5878 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
5879 {
5880         int cpu, i;
5881
5882         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
5883                 struct sched_group **sched_group_nodes
5884                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
5885
5886                 if (!sched_group_nodes)
5887                         continue;
5888
5889                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5890                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
5891                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
5892
5893                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5894                         if (cpus_empty(nodemask))
5895                                 continue;
5896
5897                         if (sg == NULL)
5898                                 continue;
5899                         sg = sg->next;
5900 next_sg:
5901                         oldsg = sg;
5902                         sg = sg->next;
5903                         kfree(oldsg);
5904                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
5905                                 goto next_sg;
5906                 }
5907                 kfree(sched_group_nodes);
5908                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
5909         }
5910 }
5911 #else
5912 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
5913 {
5914 }
5915 #endif
5916
5917 /*
5918  * Initialize sched groups cpu_power.
5919  *
5920  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5921  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5922  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5923  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5924  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5925  * less cpu_power.
5926  *
5927  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
5928  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
5929  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
5930  */
5931 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5932 {
5933         struct sched_domain *child;
5934         struct sched_group *group;
5935
5936         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
5937
5938         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
5939                 return;
5940
5941         child = sd->child;
5942
5943         sd->groups->__cpu_power = 0;
5944
5945         /*
5946          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
5947          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
5948          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
5949          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
5950          * same sched domain.
5951          */
5952         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
5953                        (child->flags &
5954                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
5955                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
5956                 return;
5957         }
5958
5959         /*
5960          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
5961          */
5962         group = child->groups;
5963         do {
5964                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
5965                 group = group->next;
5966         } while (group != child->groups);
5967 }
5968
5969 /*
5970  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
5971  * to the individual cpus
5972  */
5973 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
5974 {
5975         int i;
5976 #ifdef CONFIG_NUMA
5977         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
5978         int sd_allnodes = 0;
5979
5980         /*
5981          * Allocate the per-node list of sched groups
5982          */
5983         sched_group_nodes = kzalloc(sizeof(struct sched_group *)*MAX_NUMNODES,
5984                                            GFP_KERNEL);
5985         if (!sched_group_nodes) {
5986                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
5987                 return -ENOMEM;
5988         }
5989         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
5990 #endif
5991
5992         /*
5993          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
5994          */
5995         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
5996                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
5997                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
5998
5999                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6000
6001 #ifdef CONFIG_NUMA
6002                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
6003                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
6004                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6005                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6006                         sd->span = *cpu_map;
6007                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6008                         p = sd;
6009                         sd_allnodes = 1;
6010                 } else
6011                         p = NULL;
6012
6013                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6014                 *sd = SD_NODE_INIT;
6015                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6016                 sd->parent = p;
6017                 if (p)
6018                         p->child = sd;
6019                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6020 #endif
6021
6022                 p = sd;
6023                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6024                 *sd = SD_CPU_INIT;
6025                 sd->span = nodemask;
6026                 sd->parent = p;
6027                 if (p)
6028                         p->child = sd;
6029                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6030
6031 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6032                 p = sd;
6033                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6034                 *sd = SD_MC_INIT;
6035                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6036                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6037                 sd->parent = p;
6038                 p->child = sd;
6039                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6040 #endif
6041
6042 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6043                 p = sd;
6044                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6045                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6046                 sd->span = cpu_sibling_map[i];
6047                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6048                 sd->parent = p;
6049                 p->child = sd;
6050                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6051 #endif
6052         }
6053
6054 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6055         /* Set up CPU (sibling) groups */
6056         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6057                 cpumask_t this_sibling_map = cpu_sibling_map[i];
6058                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6059                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6060                         continue;
6061
6062                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
6063                                         &cpu_to_cpu_group);
6064         }
6065 #endif
6066
6067 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6068         /* Set up multi-core groups */
6069         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6070                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6071                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6072                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6073                         continue;
6074                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
6075                                         &cpu_to_core_group);
6076         }
6077 #endif
6078
6079         /* Set up physical groups */
6080         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6081                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6082
6083                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6084                 if (cpus_empty(nodemask))
6085                         continue;
6086
6087                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map, &cpu_to_phys_group);
6088         }
6089
6090 #ifdef CONFIG_NUMA
6091         /* Set up node groups */
6092         if (sd_allnodes)
6093                 init_sched_build_groups(*cpu_map, cpu_map,
6094                                         &cpu_to_allnodes_group);
6095
6096         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6097                 /* Set up node groups */
6098                 struct sched_group *sg, *prev;
6099                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6100                 cpumask_t domainspan;
6101                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6102                 int j;
6103
6104                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6105                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6106                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6107                         continue;
6108                 }
6109
6110                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6111                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6112
6113                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6114                 if (!sg) {
6115                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6116                                 "node %d\n", i);
6117                         goto error;
6118                 }
6119                 sched_group_nodes[i] = sg;
6120                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6121                         struct sched_domain *sd;
6122
6123                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6124                         sd->groups = sg;
6125                 }
6126                 sg->__cpu_power = 0;
6127                 sg->cpumask = nodemask;
6128                 sg->next = sg;
6129                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6130                 prev = sg;
6131
6132                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6133                         cpumask_t tmp, notcovered;
6134                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6135
6136                         cpus_complement(notcovered, covered);
6137                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6138                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6139                         if (cpus_empty(tmp))
6140                                 break;
6141
6142                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6143                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6144                         if (cpus_empty(tmp))
6145                                 continue;
6146
6147                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6148                                           GFP_KERNEL, i);
6149                         if (!sg) {
6150                                 printk(KERN_WARNING
6151                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6152                                 goto error;
6153                         }
6154                         sg->__cpu_power = 0;
6155                         sg->cpumask = tmp;
6156                         sg->next = prev->next;
6157                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6158                         prev->next = sg;
6159                         prev = sg;
6160                 }
6161         }
6162 #endif
6163
6164         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6165 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6166         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6167                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6168
6169                 init_sched_groups_power(i, sd);
6170         }
6171 #endif
6172 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6173         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6174                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
6175
6176                 init_sched_groups_power(i, sd);
6177         }
6178 #endif
6179
6180         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6181                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6182
6183                 init_sched_groups_power(i, sd);
6184         }
6185
6186 #ifdef CONFIG_NUMA
6187         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6188                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6189
6190         if (sd_allnodes) {
6191                 struct sched_group *sg;
6192
6193                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg);
6194                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6195         }
6196 #endif
6197
6198         /* Attach the domains */
6199         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6200                 struct sched_domain *sd;
6201 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6202                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6203 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6204                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6205 #else
6206                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6207 #endif
6208                 cpu_attach_domain(sd, i);
6209         }
6210
6211         return 0;
6212
6213 #ifdef CONFIG_NUMA
6214 error:
6215         free_sched_groups(cpu_map);
6216         return -ENOMEM;
6217 #endif
6218 }
6219 /*
6220  * Set up scheduler domains and groups.  Callers must hold the hotplug lock.
6221  */
6222 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6223 {
6224         cpumask_t cpu_default_map;
6225         int err;
6226
6227         /*
6228          * Setup mask for cpus without special case scheduling requirements.
6229          * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6230          * exclude other special cases in the future.
6231          */
6232         cpus_andnot(cpu_default_map, *cpu_map, cpu_isolated_map);
6233
6234         err = build_sched_domains(&cpu_default_map);
6235
6236         return err;
6237 }
6238
6239 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6240 {
6241         free_sched_groups(cpu_map);
6242 }
6243
6244 /*
6245  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6246  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6247  */
6248 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6249 {
6250         int i;
6251
6252         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
6253                 cpu_attach_domain(NULL, i);
6254         synchronize_sched();
6255         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
6256 }
6257
6258 /*
6259  * Partition sched domains as specified by the cpumasks below.
6260  * This attaches all cpus from the cpumasks to the NULL domain,
6261  * waits for a RCU quiescent period, recalculates sched
6262  * domain information and then attaches them back to the
6263  * correct sched domains
6264  * Call with hotplug lock held
6265  */
6266 int partition_sched_domains(cpumask_t *partition1, cpumask_t *partition2)
6267 {
6268         cpumask_t change_map;
6269         int err = 0;
6270
6271         cpus_and(*partition1, *partition1, cpu_online_map);
6272         cpus_and(*partition2, *partition2, cpu_online_map);
6273         cpus_or(change_map, *partition1, *partition2);
6274
6275         /* Detach sched domains from all of the affected cpus */
6276         detach_destroy_domains(&change_map);
6277         if (!cpus_empty(*partition1))
6278                 err = build_sched_domains(partition1);
6279         if (!err && !cpus_empty(*partition2))
6280                 err = build_sched_domains(partition2);
6281
6282         return err;
6283 }
6284
6285 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6286 static int arch_reinit_sched_domains(void)
6287 {
6288         int err;
6289
6290         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6291         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6292         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6293         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6294
6295         return err;
6296 }
6297
6298 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6299 {
6300         int ret;
6301
6302         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
6303                 return -EINVAL;
6304
6305         if (smt)
6306                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
6307         else
6308                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
6309
6310         ret = arch_reinit_sched_domains();
6311
6312         return ret ? ret : count;
6313 }
6314
6315 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6316 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6317 {
6318         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6319 }
6320 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6321                                             const char *buf, size_t count)
6322 {
6323         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6324 }
6325 static SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
6326                    sched_mc_power_savings_store);
6327 #endif
6328
6329 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6330 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6331 {
6332         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6333 }
6334 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6335                                              const char *buf, size_t count)
6336 {
6337         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6338 }
6339 static SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
6340                    sched_smt_power_savings_store);
6341 #endif
6342
6343 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6344 {
6345         int err = 0;
6346
6347 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6348         if (smt_capable())
6349                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6350                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
6351 #endif
6352 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6353         if (!err && mc_capable())
6354                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6355                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
6356 #endif
6357         return err;
6358 }
6359 #endif
6360
6361 /*
6362  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy.  The domains
6363  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
6364  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
6365  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
6366  */
6367 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
6368                                 unsigned long action, void *hcpu)
6369 {
6370         switch (action) {
6371         case CPU_UP_PREPARE:
6372         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6373         case CPU_DOWN_PREPARE:
6374         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6375                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6376                 return NOTIFY_OK;
6377
6378         case CPU_UP_CANCELED:
6379         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6380         case CPU_DOWN_FAILED:
6381         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6382         case CPU_ONLINE:
6383         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6384         case CPU_DEAD:
6385         case CPU_DEAD_FROZEN:
6386                 /*
6387                  * Fall through and re-initialise the domains.
6388                  */
6389                 break;
6390         default:
6391                 return NOTIFY_DONE;
6392         }
6393
6394         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
6395         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6396
6397         return NOTIFY_OK;
6398 }
6399
6400 void __init sched_init_smp(void)
6401 {
6402         cpumask_t non_isolated_cpus;
6403
6404         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6405         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6406         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
6407         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
6408                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6409         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6410         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
6411         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
6412
6413         init_sched_domain_sysctl();
6414
6415         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6416         if (set_cpus_allowed(current, non_isolated_cpus) < 0)
6417                 BUG();
6418 }
6419 #else
6420 void __init sched_init_smp(void)
6421 {
6422 }
6423 #endif /* CONFIG_SMP */
6424
6425 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6426 {
6427         /* Linker adds these: start and end of __sched functions */
6428         extern char __sched_text_start[], __sched_text_end[];
6429
6430         return in_lock_functions(addr) ||
6431                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6432                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6433 }
6434
6435 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
6436 {
6437         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
6438 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6439         cfs_rq->rq = rq;
6440 #endif
6441         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
6442 }
6443
6444 void __init sched_init(void)
6445 {
6446         int highest_cpu = 0;
6447         int i, j;
6448
6449         for_each_possible_cpu(i) {
6450                 struct rt_prio_array *array;
6451                 struct rq *rq;
6452
6453                 rq = cpu_rq(i);
6454                 spin_lock_init(&rq->lock);
6455                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
6456                 rq->nr_running = 0;
6457                 rq->clock = 1;
6458                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
6459 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6460                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6461                 {
6462                         struct cfs_rq *cfs_rq = &per_cpu(init_cfs_rq, i);
6463                         struct sched_entity *se =
6464                                          &per_cpu(init_sched_entity, i);
6465
6466                         init_cfs_rq_p[i] = cfs_rq;
6467                         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
6468                         cfs_rq->tg = &init_task_group;
6469                         list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
6470                                                          &rq->leaf_cfs_rq_list);
6471
6472                         init_sched_entity_p[i] = se;
6473                         se->cfs_rq = &rq->cfs;
6474                         se->my_q = cfs_rq;
6475                         se->load.weight = init_task_group_load;
6476                         se->load.inv_weight =
6477                                  div64_64(1ULL<<32, init_task_group_load);
6478                         se->parent = NULL;
6479                 }
6480                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
6481                 spin_lock_init(&init_task_group.lock);
6482 #endif
6483
6484                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6485                         rq->cpu_load[j] = 0;
6486 #ifdef CONFIG_SMP
6487                 rq->sd = NULL;
6488                 rq->active_balance = 0;
6489                 rq->next_balance = jiffies;
6490                 rq->push_cpu = 0;
6491                 rq->cpu = i;
6492                 rq->migration_thread = NULL;
6493                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
6494 #endif
6495                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6496
6497                 array = &rq->rt.active;
6498                 for (j = 0; j < MAX_RT_PRIO; j++) {
6499                         INIT_LIST_HEAD(array->queue + j);
6500                         __clear_bit(j, array->bitmap);
6501                 }
6502                 highest_cpu = i;
6503                 /* delimiter for bitsearch: */
6504                 __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
6505         }
6506
6507         set_load_weight(&init_task);
6508
6509 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6510         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6511 #endif
6512
6513 #ifdef CONFIG_SMP
6514         nr_cpu_ids = highest_cpu + 1;
6515         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
6516 #endif
6517
6518 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6519         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
6520 #endif
6521
6522         /*
6523          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6524          */
6525         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6526         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6527
6528         /*
6529          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6530          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6531          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6532          * when this runqueue becomes "idle".
6533          */
6534         init_idle(current, smp_processor_id());
6535         /*
6536          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6537          */
6538         current->sched_class = &fair_sched_class;
6539 }
6540
6541 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
6542 void __might_sleep(char *file, int line)
6543 {
6544 #ifdef in_atomic
6545         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6546
6547         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
6548             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
6549                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6550                         return;
6551                 prev_jiffy = jiffies;
6552                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
6553                                 " context at %s:%d\n", file, line);
6554                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
6555                         in_atomic(), irqs_disabled());
6556                 debug_show_held_locks(current);
6557                 if (irqs_disabled())
6558                         print_irqtrace_events(current);
6559                 dump_stack();
6560         }
6561 #endif
6562 }
6563 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6564 #endif
6565
6566 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6567 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6568 {
6569         int on_rq;
6570         update_rq_clock(rq);
6571         on_rq = p->se.on_rq;
6572         if (on_rq)
6573                 deactivate_task(rq, p, 0);
6574         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
6575         if (on_rq) {
6576                 activate_task(rq, p, 0);
6577                 resched_task(rq->curr);
6578         }
6579 }
6580
6581 void normalize_rt_tasks(void)
6582 {
6583         struct task_struct *g, *p;
6584         unsigned long flags;
6585         struct rq *rq;
6586
6587         read_lock_irq(&tasklist_lock);
6588         do_each_thread(g, p) {
6589                 /*
6590                  * Only normalize user tasks:
6591                  */
6592                 if (!p->mm)
6593                         continue;
6594
6595                 p->se.exec_start                = 0;
6596 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
6597                 p->se.wait_start                = 0;
6598                 p->se.sleep_start               = 0;
6599                 p->se.block_start               = 0;
6600 #endif
6601                 task_rq(p)->clock               = 0;
6602
6603                 if (!rt_task(p)) {
6604                         /*
6605                          * Renice negative nice level userspace
6606                          * tasks back to 0:
6607                          */
6608                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
6609                                 set_user_nice(p, 0);
6610                         continue;
6611                 }
6612
6613                 spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6614                 rq = __task_rq_lock(p);
6615
6616                 normalize_task(rq, p);
6617
6618                 __task_rq_unlock(rq);
6619                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6620         } while_each_thread(g, p);
6621
6622         read_unlock_irq(&tasklist_lock);
6623 }
6624
6625 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6626
6627 #ifdef CONFIG_IA64
6628 /*
6629  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
6630  *
6631  * They can only be called when the whole system has been
6632  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6633  * activity can take place. Using them for anything else would
6634  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6635  * under any other configuration.
6636  */
6637
6638 /**
6639  * curr_task - return the current task for a given cpu.
6640  * @cpu: the processor in question.
6641  *
6642  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6643  */
6644 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6645 {
6646         return cpu_curr(cpu);
6647 }
6648
6649 /**
6650  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
6651  * @cpu: the processor in question.
6652  * @p: the task pointer to set.
6653  *
6654  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6655  * are serviced on a separate stack.  It allows the architecture to switch the
6656  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner.  This function
6657  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6658  * and caller must save the original value of the current task (see
6659  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6660  * re-starting the system.
6661  *
6662  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6663  */
6664 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6665 {
6666         cpu_curr(cpu) = p;
6667 }
6668
6669 #endif
6670
6671 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6672
6673 /* allocate runqueue etc for a new task group */
6674 struct task_group *sched_create_group(void)
6675 {
6676         struct task_group *tg;
6677         struct cfs_rq *cfs_rq;
6678         struct sched_entity *se;
6679         struct rq *rq;
6680         int i;
6681
6682         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
6683         if (!tg)
6684                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6685
6686         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
6687         if (!tg->cfs_rq)
6688                 goto err;
6689         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
6690         if (!tg->se)
6691                 goto err;
6692
6693         for_each_possible_cpu(i) {
6694                 rq = cpu_rq(i);
6695
6696                 cfs_rq = kmalloc_node(sizeof(struct cfs_rq), GFP_KERNEL,
6697                                                          cpu_to_node(i));
6698                 if (!cfs_rq)
6699                         goto err;
6700
6701                 se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_entity), GFP_KERNEL,
6702                                                         cpu_to_node(i));
6703                 if (!se)
6704                         goto err;
6705
6706                 memset(cfs_rq, 0, sizeof(struct cfs_rq));
6707                 memset(se, 0, sizeof(struct sched_entity));
6708
6709                 tg->cfs_rq[i] = cfs_rq;
6710                 init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
6711                 cfs_rq->tg = tg;
6712
6713                 tg->se[i] = se;
6714                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
6715                 se->my_q = cfs_rq;
6716                 se->load.weight = NICE_0_LOAD;
6717                 se->load.inv_weight = div64_64(1ULL<<32, NICE_0_LOAD);
6718                 se->parent = NULL;
6719         }
6720
6721         for_each_possible_cpu(i) {
6722                 rq = cpu_rq(i);
6723                 cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
6724                 list_add_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
6725         }
6726
6727         tg->shares = NICE_0_LOAD;
6728         spin_lock_init(&tg->lock);
6729
6730         return tg;
6731
6732 err:
6733         for_each_possible_cpu(i) {
6734                 if (tg->cfs_rq)
6735                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
6736                 if (tg->se)
6737                         kfree(tg->se[i]);
6738         }
6739         kfree(tg->cfs_rq);
6740         kfree(tg->se);
6741         kfree(tg);
6742
6743         return ERR_PTR(-ENOMEM);
6744 }
6745
6746 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
6747 static void free_sched_group(struct rcu_head *rhp)
6748 {
6749         struct cfs_rq *cfs_rq = container_of(rhp, struct cfs_rq, rcu);
6750         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
6751         struct sched_entity *se;
6752         int i;
6753
6754         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
6755         for_each_possible_cpu(i) {
6756                 cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
6757                 kfree(cfs_rq);
6758
6759                 se = tg->se[i];
6760                 kfree(se);
6761         }
6762
6763         kfree(tg->cfs_rq);
6764         kfree(tg->se);
6765         kfree(tg);
6766 }
6767
6768 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
6769 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
6770 {
6771         struct cfs_rq *cfs_rq;
6772         int i;
6773
6774         for_each_possible_cpu(i) {
6775                 cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
6776                 list_del_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list);
6777         }
6778
6779         cfs_rq = tg->cfs_rq[0];
6780
6781         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
6782         call_rcu(&cfs_rq->rcu, free_sched_group);
6783 }
6784
6785 /* change task's runqueue when it moves between groups.
6786  *      The caller of this function should have put the task in its new group
6787  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
6788  *      reflect its new group.
6789  */
6790 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
6791 {
6792         int on_rq, running;
6793         unsigned long flags;
6794         struct rq *rq;
6795
6796         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
6797
6798         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
6799                 goto done;
6800
6801         update_rq_clock(rq);
6802
6803         running = task_running(rq, tsk);
6804         on_rq = tsk->se.on_rq;
6805
6806         if (on_rq) {
6807                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
6808                 if (unlikely(running))
6809                         tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
6810         }
6811
6812         set_task_cfs_rq(tsk);
6813
6814         if (on_rq) {
6815                 if (unlikely(running))
6816                         tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
6817                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
6818         }
6819
6820 done:
6821         task_rq_unlock(rq, &flags);
6822 }
6823
6824 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
6825 {
6826         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
6827         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
6828         int on_rq;
6829
6830         spin_lock_irq(&rq->lock);
6831
6832         on_rq = se->on_rq;
6833         if (on_rq)
6834                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
6835
6836         se->load.weight = shares;
6837         se->load.inv_weight = div64_64((1ULL<<32), shares);
6838
6839         if (on_rq)
6840                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
6841
6842         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6843 }
6844
6845 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
6846 {
6847         int i;
6848
6849         spin_lock(&tg->lock);
6850         if (tg->shares == shares)
6851                 goto done;
6852
6853         tg->shares = shares;
6854         for_each_possible_cpu(i)
6855                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
6856
6857 done:
6858         spin_unlock(&tg->lock);
6859         return 0;
6860 }
6861
6862 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
6863 {
6864         return tg->shares;
6865 }
6866
6867 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */