sched: reintroduce cache-hot affinity
[safe/jmp/linux-2.6] / 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, unsigned long long now, struct sched_domain *sd)
2126 {
2127         s64 delta = now - p->se.exec_start;
2128
2129         return delta < (long long)sysctl_sched_migration_cost;
2130 }
2131
2132 /*
2133  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2134  */
2135 static
2136 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2137                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2138                      int *all_pinned)
2139 {
2140         /*
2141          * We do not migrate tasks that are:
2142          * 1) running (obviously), or
2143          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2144          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2145          */
2146         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed))
2147                 return 0;
2148         *all_pinned = 0;
2149
2150         if (task_running(rq, p))
2151                 return 0;
2152
2153         /*
2154          * Aggressive migration if:
2155          * 1) task is cache cold, or
2156          * 2) too many balance attempts have failed.
2157          */
2158
2159         if (sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2160 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2161                 if (task_hot(p, rq->clock, sd))
2162                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2163 #endif
2164                 return 1;
2165         }
2166
2167         if (task_hot(p, rq->clock, sd))
2168                 return 0;
2169         return 1;
2170 }
2171
2172 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2173                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
2174                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2175                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
2176                       int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2177 {
2178         int pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
2179         struct task_struct *p;
2180         long rem_load_move = max_load_move;
2181
2182         if (max_nr_move == 0 || max_load_move == 0)
2183                 goto out;
2184
2185         pinned = 1;
2186
2187         /*
2188          * Start the load-balancing iterator:
2189          */
2190         p = iterator->start(iterator->arg);
2191 next:
2192         if (!p)
2193                 goto out;
2194         /*
2195          * To help distribute high priority tasks accross CPUs we don't
2196          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2197          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2198          */
2199         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
2200                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
2201         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
2202             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2203                 p = iterator->next(iterator->arg);
2204                 goto next;
2205         }
2206
2207         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2208         pulled++;
2209         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2210
2211         /*
2212          * We only want to steal up to the prescribed number of tasks
2213          * and the prescribed amount of weighted load.
2214          */
2215         if (pulled < max_nr_move && rem_load_move > 0) {
2216                 if (p->prio < *this_best_prio)
2217                         *this_best_prio = p->prio;
2218                 p = iterator->next(iterator->arg);
2219                 goto next;
2220         }
2221 out:
2222         /*
2223          * Right now, this is the only place pull_task() is called,
2224          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2225          * inside pull_task().
2226          */
2227         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2228
2229         if (all_pinned)
2230                 *all_pinned = pinned;
2231         *load_moved = max_load_move - rem_load_move;
2232         return pulled;
2233 }
2234
2235 /*
2236  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2237  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2238  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2239  *
2240  * Called with both runqueues locked.
2241  */
2242 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2243                       unsigned long max_load_move,
2244                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2245                       int *all_pinned)
2246 {
2247         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
2248         unsigned long total_load_moved = 0;
2249         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
2250
2251         do {
2252                 total_load_moved +=
2253                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2254                                 ULONG_MAX, max_load_move - total_load_moved,
2255                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
2256                 class = class->next;
2257         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
2258
2259         return total_load_moved > 0;
2260 }
2261
2262 /*
2263  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
2264  * part of active balancing operations within "domain".
2265  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2266  *
2267  * Called with both runqueues locked.
2268  */
2269 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2270                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
2271 {
2272         const struct sched_class *class;
2273         int this_best_prio = MAX_PRIO;
2274
2275         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
2276                 if (class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2277                                         1, ULONG_MAX, sd, idle, NULL,
2278                                         &this_best_prio))
2279                         return 1;
2280
2281         return 0;
2282 }
2283
2284 /*
2285  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2286  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2287  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2288  */
2289 static struct sched_group *
2290 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2291                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2292                    int *sd_idle, cpumask_t *cpus, int *balance)
2293 {
2294         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2295         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2296         unsigned long max_pull;
2297         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2298         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2299         int load_idx;
2300 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2301         int power_savings_balance = 1;
2302         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2303         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2304         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2305 #endif
2306
2307         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2308         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2309         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2310         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
2311                 load_idx = sd->busy_idx;
2312         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2313                 load_idx = sd->newidle_idx;
2314         else
2315                 load_idx = sd->idle_idx;
2316
2317         do {
2318                 unsigned long load, group_capacity;
2319                 int local_group;
2320                 int i;
2321                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2322                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2323
2324                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2325
2326                 if (local_group)
2327                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2328
2329                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2330                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2331
2332                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2333                         struct rq *rq;
2334
2335                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2336                                 continue;
2337
2338                         rq = cpu_rq(i);
2339
2340                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
2341                                 *sd_idle = 0;
2342
2343                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2344                         if (local_group) {
2345                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2346                                         first_idle_cpu = 1;
2347                                         balance_cpu = i;
2348                                 }
2349
2350                                 load = target_load(i, load_idx);
2351                         } else
2352                                 load = source_load(i, load_idx);
2353
2354                         avg_load += load;
2355                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2356                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2357                 }
2358
2359                 /*
2360                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2361                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2362                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2363                  * to do the newly idle load balance.
2364                  */
2365                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
2366                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
2367                         *balance = 0;
2368                         goto ret;
2369                 }
2370
2371                 total_load += avg_load;
2372                 total_pwr += group->__cpu_power;
2373
2374                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2375                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2376                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2377
2378                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2379
2380                 if (local_group) {
2381                         this_load = avg_load;
2382                         this = group;
2383                         this_nr_running = sum_nr_running;
2384                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2385                 } else if (avg_load > max_load &&
2386                            sum_nr_running > group_capacity) {
2387                         max_load = avg_load;
2388                         busiest = group;
2389                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2390                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2391                 }
2392
2393 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2394                 /*
2395                  * Busy processors will not participate in power savings
2396                  * balance.
2397                  */
2398                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
2399                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2400                         goto group_next;
2401
2402                 /*
2403                  * If the local group is idle or completely loaded
2404                  * no need to do power savings balance at this domain
2405                  */
2406                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2407                                     !this_nr_running))
2408                         power_savings_balance = 0;
2409
2410                 /*
2411                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2412                  * don't include that group in power savings calculations
2413                  */
2414                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2415                     || !sum_nr_running)
2416                         goto group_next;
2417
2418                 /*
2419                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2420                  * This is the group from where we need to pick up the load
2421                  * for saving power
2422                  */
2423                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2424                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2425                      first_cpu(group->cpumask) <
2426                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2427                         group_min = group;
2428                         min_nr_running = sum_nr_running;
2429                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2430                                                 sum_nr_running;
2431                 }
2432
2433                 /*
2434                  * Calculate the group which is almost near its
2435                  * capacity but still has some space to pick up some load
2436                  * from other group and save more power
2437                  */
2438                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2439                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2440                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2441                              first_cpu(group->cpumask) >
2442                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2443                                 group_leader = group;
2444                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2445                         }
2446                 }
2447 group_next:
2448 #endif
2449                 group = group->next;
2450         } while (group != sd->groups);
2451
2452         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2453                 goto out_balanced;
2454
2455         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2456
2457         if (this_load >= avg_load ||
2458                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2459                 goto out_balanced;
2460
2461         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2462         /*
2463          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2464          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2465          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2466          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2467          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2468          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2469          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2470          * by pulling tasks to us.  Be careful of negative numbers as they'll
2471          * appear as very large values with unsigned longs.
2472          */
2473         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2474                 goto out_balanced;
2475
2476         /*
2477          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2478          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2479          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2480          */
2481         if (max_load < avg_load) {
2482                 *imbalance = 0;
2483                 goto small_imbalance;
2484         }
2485
2486         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2487         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2488
2489         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2490         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
2491                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
2492                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2493
2494         /*
2495          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2496          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2497          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2498          * moved
2499          */
2500         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
2501                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
2502                 unsigned int imbn;
2503
2504 small_imbalance:
2505                 pwr_move = pwr_now = 0;
2506                 imbn = 2;
2507                 if (this_nr_running) {
2508                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2509                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2510                                 imbn = 1;
2511                 } else
2512                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2513
2514                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
2515                                         busiest_load_per_task * imbn) {
2516                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2517                         return busiest;
2518                 }
2519
2520                 /*
2521                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2522                  * however we may be able to increase total CPU power used by
2523                  * moving them.
2524                  */
2525
2526                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
2527                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
2528                 pwr_now += this->__cpu_power *
2529                                 min(this_load_per_task, this_load);
2530                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2531
2532                 /* Amount of load we'd subtract */
2533                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
2534                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2535                 if (max_load > tmp)
2536                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
2537                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
2538
2539                 /* Amount of load we'd add */
2540                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
2541                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
2542                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2543                                         max_load * busiest->__cpu_power);
2544                 else
2545                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2546                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2547                 pwr_move += this->__cpu_power *
2548                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
2549                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2550
2551                 /* Move if we gain throughput */
2552                 if (pwr_move > pwr_now)
2553                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2554         }
2555
2556         return busiest;
2557
2558 out_balanced:
2559 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2560         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2561                 goto ret;
2562
2563         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
2564                 *imbalance = min_load_per_task;
2565                 return group_min;
2566         }
2567 #endif
2568 ret:
2569         *imbalance = 0;
2570         return NULL;
2571 }
2572
2573 /*
2574  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2575  */
2576 static struct rq *
2577 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
2578                    unsigned long imbalance, cpumask_t *cpus)
2579 {
2580         struct rq *busiest = NULL, *rq;
2581         unsigned long max_load = 0;
2582         int i;
2583
2584         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2585                 unsigned long wl;
2586
2587                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
2588                         continue;
2589
2590                 rq = cpu_rq(i);
2591                 wl = weighted_cpuload(i);
2592
2593                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
2594                         continue;
2595
2596                 if (wl > max_load) {
2597                         max_load = wl;
2598                         busiest = rq;
2599                 }
2600         }
2601
2602         return busiest;
2603 }
2604
2605 /*
2606  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2607  * so long as it is large enough.
2608  */
2609 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2610
2611 /*
2612  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2613  * tasks if there is an imbalance.
2614  */
2615 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
2616                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2617                         int *balance)
2618 {
2619         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
2620         struct sched_group *group;
2621         unsigned long imbalance;
2622         struct rq *busiest;
2623         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2624         unsigned long flags;
2625
2626         /*
2627          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2628          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2629          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
2630          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2631          */
2632         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2633             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2634                 sd_idle = 1;
2635
2636         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
2637
2638 redo:
2639         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
2640                                    &cpus, balance);
2641
2642         if (*balance == 0)
2643                 goto out_balanced;
2644
2645         if (!group) {
2646                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
2647                 goto out_balanced;
2648         }
2649
2650         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, &cpus);
2651         if (!busiest) {
2652                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
2653                 goto out_balanced;
2654         }
2655
2656         BUG_ON(busiest == this_rq);
2657
2658         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
2659
2660         ld_moved = 0;
2661         if (busiest->nr_running > 1) {
2662                 /*
2663                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
2664                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
2665                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
2666                  * correctly treated as an imbalance.
2667                  */
2668                 local_irq_save(flags);
2669                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
2670                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2671                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
2672                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
2673                 local_irq_restore(flags);
2674
2675                 /*
2676                  * some other cpu did the load balance for us.
2677                  */
2678                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
2679                         resched_cpu(this_cpu);
2680
2681                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
2682                 if (unlikely(all_pinned)) {
2683                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2684                         if (!cpus_empty(cpus))
2685                                 goto redo;
2686                         goto out_balanced;
2687                 }
2688         }
2689
2690         if (!ld_moved) {
2691                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
2692                 sd->nr_balance_failed++;
2693
2694                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
2695
2696                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
2697
2698                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
2699                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
2700                          */
2701                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
2702                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2703                                 all_pinned = 1;
2704                                 goto out_one_pinned;
2705                         }
2706
2707                         if (!busiest->active_balance) {
2708                                 busiest->active_balance = 1;
2709                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
2710                                 active_balance = 1;
2711                         }
2712                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2713                         if (active_balance)
2714                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
2715
2716                         /*
2717                          * We've kicked active balancing, reset the failure
2718                          * counter.
2719                          */
2720                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
2721                 }
2722         } else
2723                 sd->nr_balance_failed = 0;
2724
2725         if (likely(!active_balance)) {
2726                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
2727                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
2728         } else {
2729                 /*
2730                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
2731                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
2732                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
2733                  * move_tasks).
2734                  */
2735                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
2736                         sd->balance_interval *= 2;
2737         }
2738
2739         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2740             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2741                 return -1;
2742         return ld_moved;
2743
2744 out_balanced:
2745         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
2746
2747         sd->nr_balance_failed = 0;
2748
2749 out_one_pinned:
2750         /* tune up the balancing interval */
2751         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
2752                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
2753                 sd->balance_interval *= 2;
2754
2755         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2756             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2757                 return -1;
2758         return 0;
2759 }
2760
2761 /*
2762  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2763  * tasks if there is an imbalance.
2764  *
2765  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
2766  * this_rq is locked.
2767  */
2768 static int
2769 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
2770 {
2771         struct sched_group *group;
2772         struct rq *busiest = NULL;
2773         unsigned long imbalance;
2774         int ld_moved = 0;
2775         int sd_idle = 0;
2776         int all_pinned = 0;
2777         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2778
2779         /*
2780          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2781          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2782          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
2783          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2784          */
2785         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2786             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2787                 sd_idle = 1;
2788
2789         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
2790 redo:
2791         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
2792                                    &sd_idle, &cpus, NULL);
2793         if (!group) {
2794                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
2795                 goto out_balanced;
2796         }
2797
2798         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance,
2799                                 &cpus);
2800         if (!busiest) {
2801                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
2802                 goto out_balanced;
2803         }
2804
2805         BUG_ON(busiest == this_rq);
2806
2807         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
2808
2809         ld_moved = 0;
2810         if (busiest->nr_running > 1) {
2811                 /* Attempt to move tasks */
2812                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
2813                 /* this_rq->clock is already updated */
2814                 update_rq_clock(busiest);
2815                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2816                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
2817                                         &all_pinned);
2818                 spin_unlock(&busiest->lock);
2819
2820                 if (unlikely(all_pinned)) {
2821                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2822                         if (!cpus_empty(cpus))
2823                                 goto redo;
2824                 }
2825         }
2826
2827         if (!ld_moved) {
2828                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
2829                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2830                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2831                         return -1;
2832         } else
2833                 sd->nr_balance_failed = 0;
2834
2835         return ld_moved;
2836
2837 out_balanced:
2838         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
2839         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2840             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2841                 return -1;
2842         sd->nr_balance_failed = 0;
2843
2844         return 0;
2845 }
2846
2847 /*
2848  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
2849  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
2850  */
2851 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
2852 {
2853         struct sched_domain *sd;
2854         int pulled_task = -1;
2855         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
2856
2857         for_each_domain(this_cpu, sd) {
2858                 unsigned long interval;
2859
2860                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
2861                         continue;
2862
2863                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
2864                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
2865                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu,
2866                                                                 this_rq, sd);
2867
2868                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
2869                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
2870                         next_balance = sd->last_balance + interval;
2871                 if (pulled_task)
2872                         break;
2873         }
2874         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
2875                 /*
2876                  * We are going idle. next_balance may be set based on
2877                  * a busy processor. So reset next_balance.
2878                  */
2879                 this_rq->next_balance = next_balance;
2880         }
2881 }
2882
2883 /*
2884  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
2885  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
2886  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
2887  * logical imbalances.
2888  *
2889  * Called with busiest_rq locked.
2890  */
2891 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
2892 {
2893         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
2894         struct sched_domain *sd;
2895         struct rq *target_rq;
2896
2897         /* Is there any task to move? */
2898         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
2899                 return;
2900
2901         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
2902
2903         /*
2904          * This condition is "impossible", if it occurs
2905          * we need to fix it.  Originally reported by
2906          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
2907          */
2908         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
2909
2910         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
2911         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
2912         update_rq_clock(busiest_rq);
2913         update_rq_clock(target_rq);
2914
2915         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
2916         for_each_domain(target_cpu, sd) {
2917                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
2918                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
2919                                 break;
2920         }
2921
2922         if (likely(sd)) {
2923                 schedstat_inc(sd, alb_count);
2924
2925                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
2926                                   sd, CPU_IDLE))
2927                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
2928                 else
2929                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
2930         }
2931         spin_unlock(&target_rq->lock);
2932 }
2933
2934 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2935 static struct {
2936         atomic_t load_balancer;
2937         cpumask_t  cpu_mask;
2938 } nohz ____cacheline_aligned = {
2939         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
2940         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
2941 };
2942
2943 /*
2944  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
2945  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
2946  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
2947  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
2948  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
2949  * arrives...
2950  *
2951  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
2952  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
2953  * nohz.cpu_mask..
2954  *
2955  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
2956  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
2957  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
2958  * there is no need for ilb owner.
2959  *
2960  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
2961  * next busy scheduler_tick()
2962  */
2963 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
2964 {
2965         int cpu = smp_processor_id();
2966
2967         if (stop_tick) {
2968                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
2969                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
2970
2971                 /*
2972                  * If we are going offline and still the leader, give up!
2973                  */
2974                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
2975                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
2976                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
2977                                 BUG();
2978                         return 0;
2979                 }
2980
2981                 /* time for ilb owner also to sleep */
2982                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
2983                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
2984                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
2985                         return 0;
2986                 }
2987
2988                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
2989                         /* make me the ilb owner */
2990                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
2991                                 return 1;
2992                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
2993                         return 1;
2994         } else {
2995                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
2996                         return 0;
2997
2998                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
2999
3000                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3001                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3002                                 BUG();
3003         }
3004         return 0;
3005 }
3006 #endif
3007
3008 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3009
3010 /*
3011  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3012  * and initiates a balancing operation if so.
3013  *
3014  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3015  */
3016 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3017 {
3018         int balance = 1;
3019         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3020         unsigned long interval;
3021         struct sched_domain *sd;
3022         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3023         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3024         int update_next_balance = 0;
3025
3026         for_each_domain(cpu, sd) {
3027                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3028                         continue;
3029
3030                 interval = sd->balance_interval;
3031                 if (idle != CPU_IDLE)
3032                         interval *= sd->busy_factor;
3033
3034                 /* scale ms to jiffies */
3035                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3036                 if (unlikely(!interval))
3037                         interval = 1;
3038                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3039                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3040
3041
3042                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3043                         if (!spin_trylock(&balancing))
3044                                 goto out;
3045                 }
3046
3047                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3048                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3049                                 /*
3050                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3051                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3052                                  * not idle.
3053                                  */
3054                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3055                         }
3056                         sd->last_balance = jiffies;
3057                 }
3058                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3059                         spin_unlock(&balancing);
3060 out:
3061                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3062                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3063                         update_next_balance = 1;
3064                 }
3065
3066                 /*
3067                  * Stop the load balance at this level. There is another
3068                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3069                  * actively.
3070                  */
3071                 if (!balance)
3072                         break;
3073         }
3074
3075         /*
3076          * next_balance will be updated only when there is a need.
3077          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3078          * updated.
3079          */
3080         if (likely(update_next_balance))
3081                 rq->next_balance = next_balance;
3082 }
3083
3084 /*
3085  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3086  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3087  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3088  */
3089 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3090 {
3091         int this_cpu = smp_processor_id();
3092         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3093         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3094                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3095
3096         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3097
3098 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3099         /*
3100          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3101          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3102          * stopped.
3103          */
3104         if (this_rq->idle_at_tick &&
3105             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3106                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3107                 struct rq *rq;
3108                 int balance_cpu;
3109
3110                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3111                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3112                         /*
3113                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3114                          * work being done for other cpus. Next load
3115                          * balancing owner will pick it up.
3116                          */
3117                         if (need_resched())
3118                                 break;
3119
3120                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3121
3122                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3123                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3124                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3125                 }
3126         }
3127 #endif
3128 }
3129
3130 /*
3131  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3132  *
3133  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3134  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3135  * if the whole system is idle.
3136  */
3137 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3138 {
3139 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3140         /*
3141          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3142          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3143          * load balancer.
3144          */
3145         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3146                 rq->in_nohz_recently = 0;
3147
3148                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3149                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3150                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3151                 }
3152
3153                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3154                         /*
3155                          * simple selection for now: Nominate the
3156                          * first cpu in the nohz list to be the next
3157                          * ilb owner.
3158                          *
3159                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3160                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3161                          */
3162                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3163
3164                         if (ilb != NR_CPUS)
3165                                 resched_cpu(ilb);
3166                 }
3167         }
3168
3169         /*
3170          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3171          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3172          */
3173         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3174             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3175                 resched_cpu(cpu);
3176                 return;
3177         }
3178
3179         /*
3180          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3181          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3182          */
3183         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3184             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3185                 return;
3186 #endif
3187         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3188                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3189 }
3190
3191 #else   /* CONFIG_SMP */
3192
3193 /*
3194  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3195  */
3196 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3197 {
3198 }
3199
3200 /* Avoid "used but not defined" warning on UP */
3201 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3202                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
3203                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3204                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
3205                       int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3206 {
3207         *load_moved = 0;
3208
3209         return 0;
3210 }
3211
3212 #endif
3213
3214 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3215
3216 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3217
3218 /*
3219  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3220  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3221  */
3222 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3223 {
3224         unsigned long flags;
3225         u64 ns, delta_exec;
3226         struct rq *rq;
3227
3228         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3229         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3230         if (rq->curr == p) {
3231                 update_rq_clock(rq);
3232                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
3233                 if ((s64)delta_exec > 0)
3234                         ns += delta_exec;
3235         }
3236         task_rq_unlock(rq, &flags);
3237
3238         return ns;
3239 }
3240
3241 /*
3242  * Account user cpu time to a process.
3243  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3244  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3245  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3246  */
3247 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3248 {
3249         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3250         cputime64_t tmp;
3251
3252         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3253
3254         /* Add user time to cpustat. */
3255         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3256         if (TASK_NICE(p) > 0)
3257                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3258         else
3259                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3260 }
3261
3262 /*
3263  * Account system cpu time to a process.
3264  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3265  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3266  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3267  */
3268 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3269                          cputime_t cputime)
3270 {
3271         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3272         struct rq *rq = this_rq();
3273         cputime64_t tmp;
3274
3275         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3276
3277         /* Add system time to cpustat. */
3278         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3279         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3280                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3281         else if (softirq_count())
3282                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3283         else if (p != rq->idle)
3284                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3285         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3286                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3287         else
3288                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3289         /* Account for system time used */
3290         acct_update_integrals(p);
3291 }
3292
3293 /*
3294  * Account for involuntary wait time.
3295  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3296  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3297  */
3298 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3299 {
3300         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3301         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3302         struct rq *rq = this_rq();
3303
3304         if (p == rq->idle) {
3305                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3306                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3307                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3308                 else
3309                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3310         } else
3311                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3312 }
3313
3314 /*
3315  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3316  * We call it with interrupts disabled.
3317  *
3318  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3319  * timeslices.
3320  */
3321 void scheduler_tick(void)
3322 {
3323         int cpu = smp_processor_id();
3324         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3325         struct task_struct *curr = rq->curr;
3326         u64 next_tick = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
3327
3328         spin_lock(&rq->lock);
3329         __update_rq_clock(rq);
3330         /*
3331          * Let rq->clock advance by at least TICK_NSEC:
3332          */
3333         if (unlikely(rq->clock < next_tick))
3334                 rq->clock = next_tick;
3335         rq->tick_timestamp = rq->clock;
3336         update_cpu_load(rq);
3337         if (curr != rq->idle) /* FIXME: needed? */
3338                 curr->sched_class->task_tick(rq, curr);
3339         spin_unlock(&rq->lock);
3340
3341 #ifdef CONFIG_SMP
3342         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3343         trigger_load_balance(rq, cpu);
3344 #endif
3345 }
3346
3347 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3348
3349 void fastcall add_preempt_count(int val)
3350 {
3351         /*
3352          * Underflow?
3353          */
3354         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3355                 return;
3356         preempt_count() += val;
3357         /*
3358          * Spinlock count overflowing soon?
3359          */
3360         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3361                                 PREEMPT_MASK - 10);
3362 }
3363 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3364
3365 void fastcall sub_preempt_count(int val)
3366 {
3367         /*
3368          * Underflow?
3369          */
3370         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3371                 return;
3372         /*
3373          * Is the spinlock portion underflowing?
3374          */
3375         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3376                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3377                 return;
3378
3379         preempt_count() -= val;
3380 }
3381 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3382
3383 #endif
3384
3385 /*
3386  * Print scheduling while atomic bug:
3387  */
3388 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3389 {
3390         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/0x%08x/%d\n",
3391                 prev->comm, preempt_count(), prev->pid);
3392         debug_show_held_locks(prev);
3393         if (irqs_disabled())
3394                 print_irqtrace_events(prev);
3395         dump_stack();
3396 }
3397
3398 /*
3399  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3400  */
3401 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3402 {
3403         /*
3404          * Test if we are atomic.  Since do_exit() needs to call into
3405          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3406          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3407          */
3408         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
3409                 __schedule_bug(prev);
3410
3411         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3412
3413         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3414 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3415         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
3416                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
3417                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
3418         }
3419 #endif
3420 }
3421
3422 /*
3423  * Pick up the highest-prio task:
3424  */
3425 static inline struct task_struct *
3426 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3427 {
3428         const struct sched_class *class;
3429         struct task_struct *p;
3430
3431         /*
3432          * Optimization: we know that if all tasks are in
3433          * the fair class we can call that function directly:
3434          */
3435         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3436                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3437                 if (likely(p))
3438                         return p;
3439         }
3440
3441         class = sched_class_highest;
3442         for ( ; ; ) {
3443                 p = class->pick_next_task(rq);
3444                 if (p)
3445                         return p;
3446                 /*
3447                  * Will never be NULL as the idle class always
3448                  * returns a non-NULL p:
3449                  */
3450                 class = class->next;
3451         }
3452 }
3453
3454 /*
3455  * schedule() is the main scheduler function.
3456  */
3457 asmlinkage void __sched schedule(void)
3458 {
3459         struct task_struct *prev, *next;
3460         long *switch_count;
3461         struct rq *rq;
3462         int cpu;
3463
3464 need_resched:
3465         preempt_disable();
3466         cpu = smp_processor_id();
3467         rq = cpu_rq(cpu);
3468         rcu_qsctr_inc(cpu);
3469         prev = rq->curr;
3470         switch_count = &prev->nivcsw;
3471
3472         release_kernel_lock(prev);
3473 need_resched_nonpreemptible:
3474
3475         schedule_debug(prev);
3476
3477         /*
3478          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
3479          */
3480         local_irq_disable();
3481         __update_rq_clock(rq);
3482         spin_lock(&rq->lock);
3483         clear_tsk_need_resched(prev);
3484
3485         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3486                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
3487                                 unlikely(signal_pending(prev)))) {
3488                         prev->state = TASK_RUNNING;
3489                 } else {
3490                         deactivate_task(rq, prev, 1);
3491                 }
3492                 switch_count = &prev->nvcsw;
3493         }
3494
3495         if (unlikely(!rq->nr_running))
3496                 idle_balance(cpu, rq);
3497
3498         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3499         next = pick_next_task(rq, prev);
3500
3501         sched_info_switch(prev, next);
3502
3503         if (likely(prev != next)) {
3504                 rq->nr_switches++;
3505                 rq->curr = next;
3506                 ++*switch_count;
3507
3508                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3509         } else
3510                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
3511
3512         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0)) {
3513                 cpu = smp_processor_id();
3514                 rq = cpu_rq(cpu);
3515                 goto need_resched_nonpreemptible;
3516         }
3517         preempt_enable_no_resched();
3518         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3519                 goto need_resched;
3520 }
3521 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3522
3523 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3524 /*
3525  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3526  * off of preempt_enable.  Kernel preemptions off return from interrupt
3527  * occur there and call schedule directly.
3528  */
3529 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3530 {
3531         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3532 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3533         struct task_struct *task = current;
3534         int saved_lock_depth;
3535 #endif
3536         /*
3537          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3538          * we do not want to preempt the current task.  Just return..
3539          */
3540         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3541                 return;
3542
3543         do {
3544                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3545
3546                 /*
3547                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3548                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3549                  * auto-release the semaphore:
3550                  */
3551 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3552                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
3553                 task->lock_depth = -1;
3554 #endif
3555                 schedule();
3556 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3557                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
3558 #endif
3559                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3560
3561                 /*
3562                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3563                  * between schedule and now.
3564                  */
3565                 barrier();
3566         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
3567 }
3568 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3569
3570 /*
3571  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3572  * off of irq context.
3573  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3574  * protect us against recursive calling from irq.
3575  */
3576 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3577 {
3578         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3579 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3580         struct task_struct *task = current;
3581         int saved_lock_depth;
3582 #endif
3583         /* Catch callers which need to be fixed */
3584         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3585
3586         do {
3587                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3588
3589                 /*
3590                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3591                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3592                  * auto-release the semaphore:
3593                  */
3594 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3595                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
3596                 task->lock_depth = -1;
3597 #endif
3598                 local_irq_enable();
3599                 schedule();
3600                 local_irq_disable();
3601 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3602                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
3603 #endif
3604                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3605
3606                 /*
3607                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3608                  * between schedule and now.
3609                  */
3610                 barrier();
3611         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
3612 }
3613
3614 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3615
3616 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
3617                           void *key)
3618 {
3619         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
3620 }
3621 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3622
3623 /*
3624  * The core wakeup function.  Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3625  * wake everything up.  If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3626  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3627  *
3628  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3629  * started to run but is not in state TASK_RUNNING.  try_to_wake_up() returns
3630  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3631  */
3632 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3633                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
3634 {
3635         wait_queue_t *curr, *next;
3636
3637         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3638                 unsigned flags = curr->flags;
3639
3640                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
3641                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3642                         break;
3643         }
3644 }
3645
3646 /**
3647  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3648  * @q: the waitqueue
3649  * @mode: which threads
3650  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3651  * @key: is directly passed to the wakeup function
3652  */
3653 void fastcall __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3654                         int nr_exclusive, void *key)
3655 {
3656         unsigned long flags;
3657
3658         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3659         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3660         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3661 }
3662 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3663
3664 /*
3665  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3666  */
3667 void fastcall __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3668 {
3669         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3670 }
3671
3672 /**
3673  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
3674  * @q: the waitqueue
3675  * @mode: which threads
3676  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3677  *
3678  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3679  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3680  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3681  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3682  *
3683  * On UP it can prevent extra preemption.
3684  */
3685 void fastcall
3686 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3687 {
3688         unsigned long flags;
3689         int sync = 1;
3690
3691         if (unlikely(!q))
3692                 return;
3693
3694         if (unlikely(!nr_exclusive))
3695                 sync = 0;
3696
3697         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3698         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
3699         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3700 }
3701 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3702
3703 void fastcall complete(struct completion *x)
3704 {
3705         unsigned long flags;
3706
3707         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3708         x->done++;
3709         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3710                          1, 0, NULL);
3711         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3712 }
3713 EXPORT_SYMBOL(complete);
3714
3715 void fastcall complete_all(struct completion *x)
3716 {
3717         unsigned long flags;
3718
3719         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3720         x->done += UINT_MAX/2;
3721         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3722                          0, 0, NULL);
3723         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3724 }
3725 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3726
3727 static inline long __sched
3728 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3729 {
3730         if (!x->done) {
3731                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3732
3733                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3734                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3735                 do {
3736                         if (state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
3737                             signal_pending(current)) {
3738                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3739                                 return -ERESTARTSYS;
3740                         }
3741                         __set_current_state(state);
3742                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3743                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3744                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3745                         if (!timeout) {
3746                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3747                                 return timeout;
3748                         }
3749                 } while (!x->done);
3750                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3751         }
3752         x->done--;
3753         return timeout;
3754 }
3755
3756 static long __sched
3757 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3758 {
3759         might_sleep();
3760
3761         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3762         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3763         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3764         return timeout;
3765 }
3766
3767 void fastcall __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3768 {
3769         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3770 }
3771 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3772
3773 unsigned long fastcall __sched
3774 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3775 {
3776         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3777 }
3778 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3779
3780 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3781 {
3782         return wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
3783 }
3784 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3785
3786 unsigned long fastcall __sched
3787 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3788                                           unsigned long timeout)
3789 {
3790         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
3791 }
3792 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3793
3794 static long __sched
3795 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
3796 {
3797         unsigned long flags;
3798         wait_queue_t wait;
3799
3800         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3801
3802         __set_current_state(state);
3803
3804         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3805         __add_wait_queue(q, &wait);
3806         spin_unlock(&q->lock);
3807         timeout = schedule_timeout(timeout);
3808         spin_lock_irq(&q->lock);
3809         __remove_wait_queue(q, &wait);
3810         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3811
3812         return timeout;
3813 }
3814
3815 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3816 {
3817         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3818 }
3819 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3820
3821 long __sched
3822 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3823 {
3824         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3825 }
3826 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3827
3828 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3829 {
3830         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3831 }
3832 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3833
3834 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3835 {
3836         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3837 }
3838 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3839
3840 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3841
3842 /*
3843  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3844  * @p: task
3845  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3846  *
3847  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3848  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3849  *
3850  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3851  */
3852 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3853 {
3854         unsigned long flags;
3855         int oldprio, on_rq, running;
3856         struct rq *rq;
3857
3858         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3859
3860         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3861         update_rq_clock(rq);
3862
3863         oldprio = p->prio;
3864         on_rq = p->se.on_rq;
3865         running = task_running(rq, p);
3866         if (on_rq) {
3867                 dequeue_task(rq, p, 0);
3868                 if (running)
3869                         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3870         }
3871
3872         if (rt_prio(prio))
3873                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3874         else
3875                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3876
3877         p->prio = prio;
3878
3879         if (on_rq) {
3880                 if (running)
3881                         p->sched_class->set_curr_task(rq);
3882                 enqueue_task(rq, p, 0);
3883                 /*
3884                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
3885                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
3886                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
3887                  */
3888                 if (running) {
3889                         if (p->prio > oldprio)
3890                                 resched_task(rq->curr);
3891                 } else {
3892                         check_preempt_curr(rq, p);
3893                 }
3894         }
3895         task_rq_unlock(rq, &flags);
3896 }
3897
3898 #endif
3899
3900 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3901 {
3902         int old_prio, delta, on_rq;
3903         unsigned long flags;
3904         struct rq *rq;
3905
3906         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3907                 return;
3908         /*
3909          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3910          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3911          */
3912         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3913         update_rq_clock(rq);
3914         /*
3915          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3916          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3917          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3918          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3919          */
3920         if (task_has_rt_policy(p)) {
3921                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3922                 goto out_unlock;
3923         }
3924         on_rq = p->se.on_rq;
3925         if (on_rq) {
3926                 dequeue_task(rq, p, 0);
3927                 dec_load(rq, p);
3928         }
3929
3930         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3931         set_load_weight(p);
3932         old_prio = p->prio;
3933         p->prio = effective_prio(p);
3934         delta = p->prio - old_prio;
3935
3936         if (on_rq) {
3937                 enqueue_task(rq, p, 0);
3938                 inc_load(rq, p);
3939                 /*
3940                  * If the task increased its priority or is running and
3941                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3942                  */
3943                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3944                         resched_task(rq->curr);
3945         }
3946 out_unlock:
3947         task_rq_unlock(rq, &flags);
3948 }
3949 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3950
3951 /*
3952  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3953  * @p: task
3954  * @nice: nice value
3955  */
3956 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3957 {
3958         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3959         int nice_rlim = 20 - nice;
3960
3961         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
3962                 capable(CAP_SYS_NICE));
3963 }
3964
3965 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3966
3967 /*
3968  * sys_nice - change the priority of the current process.
3969  * @increment: priority increment
3970  *
3971  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3972  * does similar things.
3973  */
3974 asmlinkage long sys_nice(int increment)
3975 {
3976         long nice, retval;
3977
3978         /*
3979          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3980          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3981          * and we have a single winner.
3982          */
3983         if (increment < -40)
3984                 increment = -40;
3985         if (increment > 40)
3986                 increment = 40;
3987
3988         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
3989         if (nice < -20)
3990                 nice = -20;
3991         if (nice > 19)
3992                 nice = 19;
3993
3994         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3995                 return -EPERM;
3996
3997         retval = security_task_setnice(current, nice);
3998         if (retval)
3999                 return retval;
4000
4001         set_user_nice(current, nice);
4002         return 0;
4003 }
4004
4005 #endif
4006
4007 /**
4008  * task_prio - return the priority value of a given task.
4009  * @p: the task in question.
4010  *
4011  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4012  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4013  * around 0, value goes from -16 to +15.
4014  */
4015 int task_prio(const struct task_struct *p)
4016 {
4017         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4018 }
4019
4020 /**
4021  * task_nice - return the nice value of a given task.
4022  * @p: the task in question.
4023  */
4024 int task_nice(const struct task_struct *p)
4025 {
4026         return TASK_NICE(p);
4027 }
4028 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_nice);
4029
4030 /**
4031  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4032  * @cpu: the processor in question.
4033  */
4034 int idle_cpu(int cpu)
4035 {
4036         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4037 }
4038
4039 /**
4040  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4041  * @cpu: the processor in question.
4042  */
4043 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4044 {
4045         return cpu_rq(cpu)->idle;
4046 }
4047
4048 /**
4049  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4050  * @pid: the pid in question.
4051  */
4052 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4053 {
4054         return pid ? find_task_by_pid(pid) : current;
4055 }
4056
4057 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4058 static void
4059 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4060 {
4061         BUG_ON(p->se.on_rq);
4062
4063         p->policy = policy;
4064         switch (p->policy) {
4065         case SCHED_NORMAL:
4066         case SCHED_BATCH:
4067         case SCHED_IDLE:
4068                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4069                 break;
4070         case SCHED_FIFO:
4071         case SCHED_RR:
4072                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4073                 break;
4074         }
4075
4076         p->rt_priority = prio;
4077         p->normal_prio = normal_prio(p);
4078         /* we are holding p->pi_lock already */
4079         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4080         set_load_weight(p);
4081 }
4082
4083 /**
4084  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4085  * @p: the task in question.
4086  * @policy: new policy.
4087  * @param: structure containing the new RT priority.
4088  *
4089  * NOTE that the task may be already dead.
4090  */
4091 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4092                        struct sched_param *param)
4093 {
4094         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4095         unsigned long flags;
4096         struct rq *rq;
4097
4098         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4099         BUG_ON(in_interrupt());
4100 recheck:
4101         /* double check policy once rq lock held */
4102         if (policy < 0)
4103                 policy = oldpolicy = p->policy;
4104         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4105                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4106                         policy != SCHED_IDLE)
4107                 return -EINVAL;
4108         /*
4109          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4110          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4111          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4112          */
4113         if (param->sched_priority < 0 ||
4114             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4115             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4116                 return -EINVAL;
4117         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4118                 return -EINVAL;
4119
4120         /*
4121          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4122          */
4123         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4124                 if (rt_policy(policy)) {
4125                         unsigned long rlim_rtprio;
4126
4127                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4128                                 return -ESRCH;
4129                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4130                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4131
4132                         /* can't set/change the rt policy */
4133                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4134                                 return -EPERM;
4135
4136                         /* can't increase priority */
4137                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4138                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4139                                 return -EPERM;
4140                 }
4141                 /*
4142                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4143                  * move out of SCHED_IDLE either:
4144                  */
4145                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4146                         return -EPERM;
4147
4148                 /* can't change other user's priorities */
4149                 if ((current->euid != p->euid) &&
4150                     (current->euid != p->uid))
4151                         return -EPERM;
4152         }
4153
4154         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4155         if (retval)
4156                 return retval;
4157         /*
4158          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4159          * changing the priority of the task:
4160          */
4161         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4162         /*
4163          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4164          * runqueue lock must be held.
4165          */
4166         rq = __task_rq_lock(p);
4167         /* recheck policy now with rq lock held */
4168         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4169                 policy = oldpolicy = -1;
4170                 __task_rq_unlock(rq);
4171                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4172                 goto recheck;
4173         }
4174         update_rq_clock(rq);
4175         on_rq = p->se.on_rq;
4176         running = task_running(rq, p);
4177         if (on_rq) {
4178                 deactivate_task(rq, p, 0);
4179                 if (running)
4180                         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4181         }
4182
4183         oldprio = p->prio;
4184         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4185
4186         if (on_rq) {
4187                 if (running)
4188                         p->sched_class->set_curr_task(rq);
4189                 activate_task(rq, p, 0);
4190                 /*
4191                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4192                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
4193                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
4194                  */
4195                 if (running) {
4196                         if (p->prio > oldprio)
4197                                 resched_task(rq->curr);
4198                 } else {
4199                         check_preempt_curr(rq, p);
4200                 }
4201         }
4202         __task_rq_unlock(rq);
4203         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4204
4205         rt_mutex_adjust_pi(p);
4206
4207         return 0;
4208 }
4209 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4210
4211 static int
4212 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4213 {
4214         struct sched_param lparam;
4215         struct task_struct *p;
4216         int retval;
4217
4218         if (!param || pid < 0)
4219                 return -EINVAL;
4220         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4221                 return -EFAULT;
4222
4223         rcu_read_lock();
4224         retval = -ESRCH;
4225         p = find_process_by_pid(pid);
4226         if (p != NULL)
4227                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4228         rcu_read_unlock();
4229
4230         return retval;
4231 }
4232
4233 /**
4234  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4235  * @pid: the pid in question.
4236  * @policy: new policy.
4237  * @param: structure containing the new RT priority.
4238  */
4239 asmlinkage long sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy,
4240                                        struct sched_param __user *param)
4241 {
4242         /* negative values for policy are not valid */
4243         if (policy < 0)
4244                 return -EINVAL;
4245
4246         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4247 }
4248
4249 /**
4250  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4251  * @pid: the pid in question.
4252  * @param: structure containing the new RT priority.
4253  */
4254 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4255 {
4256         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4257 }
4258
4259 /**
4260  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4261  * @pid: the pid in question.
4262  */
4263 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4264 {
4265         struct task_struct *p;
4266         int retval;
4267
4268         if (pid < 0)
4269                 return -EINVAL;
4270
4271         retval = -ESRCH;
4272         read_lock(&tasklist_lock);
4273         p = find_process_by_pid(pid);
4274         if (p) {
4275                 retval = security_task_getscheduler(p);
4276                 if (!retval)
4277                         retval = p->policy;
4278         }
4279         read_unlock(&tasklist_lock);
4280         return retval;
4281 }
4282
4283 /**
4284  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4285  * @pid: the pid in question.
4286  * @param: structure containing the RT priority.
4287  */
4288 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4289 {
4290         struct sched_param lp;
4291         struct task_struct *p;
4292         int retval;
4293
4294         if (!param || pid < 0)
4295                 return -EINVAL;
4296
4297         read_lock(&tasklist_lock);
4298         p = find_process_by_pid(pid);
4299         retval = -ESRCH;
4300         if (!p)
4301                 goto out_unlock;
4302
4303         retval = security_task_getscheduler(p);
4304         if (retval)
4305                 goto out_unlock;
4306
4307         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4308         read_unlock(&tasklist_lock);
4309
4310         /*
4311          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4312          */
4313         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4314
4315         return retval;
4316
4317 out_unlock:
4318         read_unlock(&tasklist_lock);
4319         return retval;
4320 }
4321
4322 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4323 {
4324         cpumask_t cpus_allowed;
4325         struct task_struct *p;
4326         int retval;
4327
4328         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4329         read_lock(&tasklist_lock);
4330
4331         p = find_process_by_pid(pid);
4332         if (!p) {
4333                 read_unlock(&tasklist_lock);
4334                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4335                 return -ESRCH;
4336         }
4337
4338         /*
4339          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4340          * tasklist_lock held.  We will bump the task_struct's
4341          * usage count and then drop tasklist_lock.
4342          */
4343         get_task_struct(p);
4344         read_unlock(&tasklist_lock);
4345
4346         retval = -EPERM;
4347         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4348                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4349                 goto out_unlock;
4350
4351         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4352         if (retval)
4353                 goto out_unlock;
4354
4355         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4356         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4357         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4358
4359 out_unlock:
4360         put_task_struct(p);
4361         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4362         return retval;
4363 }
4364
4365 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4366                              cpumask_t *new_mask)
4367 {
4368         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4369                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4370         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4371                 len = sizeof(cpumask_t);
4372         }
4373         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4374 }
4375
4376 /**
4377  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4378  * @pid: pid of the process
4379  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4380  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4381  */
4382 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4383                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4384 {
4385         cpumask_t new_mask;
4386         int retval;
4387
4388         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4389         if (retval)
4390                 return retval;
4391
4392         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4393 }
4394
4395 /*
4396  * Represents all cpu's present in the system
4397  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4398  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4399  * method, such as ACPI for e.g.
4400  */
4401
4402 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4403 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4404
4405 #ifndef CONFIG_SMP
4406 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4407 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
4408
4409 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4410 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
4411 #endif
4412
4413 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4414 {
4415         struct task_struct *p;
4416         int retval;
4417
4418         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4419         read_lock(&tasklist_lock);
4420
4421         retval = -ESRCH;
4422         p = find_process_by_pid(pid);
4423         if (!p)
4424                 goto out_unlock;
4425
4426         retval = security_task_getscheduler(p);
4427         if (retval)
4428                 goto out_unlock;
4429
4430         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4431
4432 out_unlock:
4433         read_unlock(&tasklist_lock);
4434         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4435
4436         return retval;
4437 }
4438
4439 /**
4440  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4441  * @pid: pid of the process
4442  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4443  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4444  */
4445 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4446                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4447 {
4448         int ret;
4449         cpumask_t mask;
4450
4451         if (len < sizeof(cpumask_t))
4452                 return -EINVAL;
4453
4454         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
4455         if (ret < 0)
4456                 return ret;
4457
4458         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
4459                 return -EFAULT;
4460
4461         return sizeof(cpumask_t);
4462 }
4463
4464 /**
4465  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4466  *
4467  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4468  * other threads running on this CPU then this function will return.
4469  */
4470 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
4471 {
4472         struct rq *rq = this_rq_lock();
4473
4474         schedstat_inc(rq, yld_count);
4475         current->sched_class->yield_task(rq);
4476
4477         /*
4478          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4479          * no need to preempt or enable interrupts:
4480          */
4481         __release(rq->lock);
4482         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4483         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
4484         preempt_enable_no_resched();
4485
4486         schedule();
4487
4488         return 0;
4489 }
4490
4491 static void __cond_resched(void)
4492 {
4493 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
4494         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
4495 #endif
4496         /*
4497          * The BKS might be reacquired before we have dropped
4498          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
4499          * cond_resched() call.
4500          */
4501         do {
4502                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4503                 schedule();
4504                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4505         } while (need_resched());
4506 }
4507
4508 int __sched cond_resched(void)
4509 {
4510         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
4511                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4512                 __cond_resched();
4513                 return 1;
4514         }
4515         return 0;
4516 }
4517 EXPORT_SYMBOL(cond_resched);
4518
4519 /*
4520  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4521  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4522  *
4523  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT.  We do strange low-level
4524  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4525  * spin_unlock(), once by hand).
4526  */
4527 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4528 {
4529         int ret = 0;
4530
4531         if (need_lockbreak(lock)) {
4532                 spin_unlock(lock);
4533                 cpu_relax();
4534                 ret = 1;
4535                 spin_lock(lock);
4536         }
4537         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4538                 spin_release(&lock->dep_map, 1, _THIS_IP_);
4539                 _raw_spin_unlock(lock);
4540                 preempt_enable_no_resched();
4541                 __cond_resched();
4542                 ret = 1;
4543                 spin_lock(lock);
4544         }
4545         return ret;
4546 }
4547 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
4548
4549 int __sched cond_resched_softirq(void)
4550 {
4551         BUG_ON(!in_softirq());
4552
4553         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4554                 local_bh_enable();
4555                 __cond_resched();
4556                 local_bh_disable();
4557                 return 1;
4558         }
4559         return 0;
4560 }
4561 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
4562
4563 /**
4564  * yield - yield the current processor to other threads.
4565  *
4566  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4567  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4568  */
4569 void __sched yield(void)
4570 {
4571         set_current_state(TASK_RUNNING);
4572         sys_sched_yield();
4573 }
4574 EXPORT_SYMBOL(yield);
4575
4576 /*
4577  * This task is about to go to sleep on IO.  Increment rq->nr_iowait so
4578  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4579  *
4580  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
4581  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
4582  */
4583 void __sched io_schedule(void)
4584 {
4585         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4586
4587         delayacct_blkio_start();
4588         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4589         schedule();
4590         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4591         delayacct_blkio_end();
4592 }
4593 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4594
4595 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4596 {
4597         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4598         long ret;
4599
4600         delayacct_blkio_start();
4601         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4602         ret = schedule_timeout(timeout);
4603         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4604         delayacct_blkio_end();
4605         return ret;
4606 }
4607
4608 /**
4609  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4610  * @policy: scheduling class.
4611  *
4612  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4613  * by a given scheduling class.
4614  */
4615 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
4616 {
4617         int ret = -EINVAL;
4618
4619         switch (policy) {
4620         case SCHED_FIFO:
4621         case SCHED_RR:
4622                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4623                 break;
4624         case SCHED_NORMAL:
4625         case SCHED_BATCH:
4626         case SCHED_IDLE:
4627                 ret = 0;
4628                 break;
4629         }
4630         return ret;
4631 }
4632
4633 /**
4634  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4635  * @policy: scheduling class.
4636  *
4637  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4638  * by a given scheduling class.
4639  */
4640 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
4641 {
4642         int ret = -EINVAL;
4643
4644         switch (policy) {
4645         case SCHED_FIFO:
4646         case SCHED_RR:
4647                 ret = 1;
4648                 break;
4649         case SCHED_NORMAL:
4650         case SCHED_BATCH:
4651         case SCHED_IDLE:
4652                 ret = 0;
4653         }
4654         return ret;
4655 }
4656
4657 /**
4658  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4659  * @pid: pid of the process.
4660  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4661  *
4662  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4663  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4664  */
4665 asmlinkage
4666 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
4667 {
4668         struct task_struct *p;
4669         unsigned int time_slice;
4670         int retval;
4671         struct timespec t;
4672
4673         if (pid < 0)
4674                 return -EINVAL;
4675
4676         retval = -ESRCH;
4677         read_lock(&tasklist_lock);
4678         p = find_process_by_pid(pid);
4679         if (!p)
4680                 goto out_unlock;
4681
4682         retval = security_task_getscheduler(p);
4683         if (retval)
4684                 goto out_unlock;
4685
4686         if (p->policy == SCHED_FIFO)
4687                 time_slice = 0;
4688         else if (p->policy == SCHED_RR)
4689                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
4690         else {
4691                 struct sched_entity *se = &p->se;
4692                 unsigned long flags;
4693                 struct rq *rq;
4694
4695                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
4696                 time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(cfs_rq_of(se), se));
4697                 task_rq_unlock(rq, &flags);
4698         }
4699         read_unlock(&tasklist_lock);
4700         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
4701         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4702         return retval;
4703
4704 out_unlock:
4705         read_unlock(&tasklist_lock);
4706         return retval;
4707 }
4708
4709 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
4710
4711 static void show_task(struct task_struct *p)
4712 {
4713         unsigned long free = 0;
4714         unsigned state;
4715
4716         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4717         printk("%-13.13s %c", p->comm,
4718                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4719 #if BITS_PER_LONG == 32
4720         if (state == TASK_RUNNING)
4721                 printk(" running  ");
4722         else
4723                 printk(" %08lx ", thread_saved_pc(p));
4724 #else
4725         if (state == TASK_RUNNING)
4726                 printk("  running task    ");
4727         else
4728                 printk(" %016lx ", thread_saved_pc(p));
4729 #endif
4730 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4731         {
4732                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
4733                 while (!*n)
4734                         n++;
4735                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
4736         }
4737 #endif
4738         printk("%5lu %5d %6d\n", free, p->pid, p->parent->pid);
4739
4740         if (state != TASK_RUNNING)
4741                 show_stack(p, NULL);
4742 }
4743
4744 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4745 {
4746         struct task_struct *g, *p;
4747
4748 #if BITS_PER_LONG == 32
4749         printk(KERN_INFO
4750                 "  task                PC stack   pid father\n");
4751 #else
4752         printk(KERN_INFO
4753                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4754 #endif
4755         read_lock(&tasklist_lock);
4756         do_each_thread(g, p) {
4757                 /*
4758                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4759                  * console might take alot of time:
4760                  */
4761                 touch_nmi_watchdog();
4762                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4763                         show_task(p);
4764         } while_each_thread(g, p);
4765
4766         touch_all_softlockup_watchdogs();
4767
4768 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4769         sysrq_sched_debug_show();
4770 #endif
4771         read_unlock(&tasklist_lock);
4772         /*
4773          * Only show locks if all tasks are dumped:
4774          */
4775         if (state_filter == -1)
4776                 debug_show_all_locks();
4777 }
4778
4779 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4780 {
4781         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4782 }
4783
4784 /**
4785  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4786  * @idle: task in question
4787  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4788  *
4789  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4790  * flag, to make booting more robust.
4791  */
4792 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4793 {
4794         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4795         unsigned long flags;
4796
4797         __sched_fork(idle);
4798         idle->se.exec_start = sched_clock();
4799
4800         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
4801         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
4802         __set_task_cpu(idle, cpu);
4803
4804         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4805         rq->curr = rq->idle = idle;
4806 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
4807         idle->oncpu = 1;
4808 #endif
4809         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4810
4811         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4812 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && !defined(CONFIG_PREEMPT_BKL)
4813         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
4814 #else
4815         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4816 #endif
4817         /*
4818          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4819          */
4820         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4821 }
4822
4823 /*
4824  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
4825  * indicates which cpus entered this state. This is used
4826  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
4827  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
4828  * always be CPU_MASK_NONE.
4829  */
4830 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
4831
4832 #ifdef CONFIG_SMP
4833 /*
4834  * This is how migration works:
4835  *
4836  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
4837  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
4838  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
4839  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
4840  *    thread off the CPU)
4841  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
4842  *    task is still in the wrong runqueue.
4843  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4844  *    it and puts it into the right queue.
4845  * 6) migration thread up()s the semaphore.
4846  * 7) we wake up and the migration is done.
4847  */
4848
4849 /*
4850  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4851  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4852  * is removed from the allowed bitmask.
4853  *
4854  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4855  * task must not exit() & deallocate itself prematurely.  The
4856  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4857  */
4858 int set_cpus_allowed(struct task_struct *p, cpumask_t new_mask)
4859 {
4860         struct migration_req req;
4861         unsigned long flags;
4862         struct rq *rq;
4863         int ret = 0;
4864
4865         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4866         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
4867                 ret = -EINVAL;
4868                 goto out;
4869         }
4870
4871         p->cpus_allowed = new_mask;
4872         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4873         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
4874                 goto out;
4875
4876         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
4877                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4878                 task_rq_unlock(rq, &flags);
4879                 wake_up_process(rq->migration_thread);
4880                 wait_for_completion(&req.done);
4881                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4882                 return 0;
4883         }
4884 out:
4885         task_rq_unlock(rq, &flags);
4886
4887         return ret;
4888 }
4889 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
4890
4891 /*
4892  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu.  We're doing
4893  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4894  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4895  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4896  *
4897  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4898  * as the task is no longer on this CPU.
4899  *
4900  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4901  */
4902 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4903 {
4904         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4905         int ret = 0, on_rq;
4906
4907         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
4908                 return ret;
4909
4910         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4911         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4912
4913         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4914         /* Already moved. */
4915         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4916                 goto out;
4917         /* Affinity changed (again). */
4918         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
4919                 goto out;
4920
4921         on_rq = p->se.on_rq;
4922         if (on_rq)
4923                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
4924
4925         set_task_cpu(p, dest_cpu);
4926         if (on_rq) {
4927                 activate_task(rq_dest, p, 0);
4928                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
4929         }
4930         ret = 1;
4931 out:
4932         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4933         return ret;
4934 }
4935
4936 /*
4937  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
4938  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
4939  * another runqueue.
4940  */
4941 static int migration_thread(void *data)
4942 {
4943         int cpu = (long)data;
4944         struct rq *rq;
4945
4946         rq = cpu_rq(cpu);
4947         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
4948
4949         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
4950         while (!kthread_should_stop()) {
4951                 struct migration_req *req;
4952                 struct list_head *head;
4953
4954                 spin_lock_irq(&rq->lock);
4955
4956                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
4957                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
4958                         goto wait_to_die;
4959                 }
4960
4961                 if (rq->active_balance) {
4962                         active_load_balance(rq, cpu);
4963                         rq->active_balance = 0;
4964                 }
4965
4966                 head = &rq->migration_queue;
4967
4968                 if (list_empty(head)) {
4969                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
4970                         schedule();
4971                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
4972                         continue;
4973                 }
4974                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
4975                 list_del_init(head->next);
4976
4977                 spin_unlock(&rq->lock);
4978                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
4979                 local_irq_enable();
4980
4981                 complete(&req->done);
4982         }
4983         __set_current_state(TASK_RUNNING);
4984         return 0;
4985
4986 wait_to_die:
4987         /* Wait for kthread_stop */
4988         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
4989         while (!kthread_should_stop()) {
4990                 schedule();
4991                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
4992         }
4993         __set_current_state(TASK_RUNNING);
4994         return 0;
4995 }
4996
4997 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4998 /*
4999  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if neccessary.
5000  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5001  */
5002 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5003 {
5004         unsigned long flags;
5005         cpumask_t mask;
5006         struct rq *rq;
5007         int dest_cpu;
5008
5009         do {
5010                 /* On same node? */
5011                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5012                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5013                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5014
5015                 /* On any allowed CPU? */
5016                 if (dest_cpu == NR_CPUS)
5017                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5018
5019                 /* No more Mr. Nice Guy. */
5020                 if (dest_cpu == NR_CPUS) {
5021                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5022                         cpus_setall(p->cpus_allowed);
5023                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5024                         task_rq_unlock(rq, &flags);
5025
5026                         /*
5027                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
5028                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
5029                          * leave kernel.
5030                          */
5031                         if (p->mm && printk_ratelimit())
5032                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5033                                        "longer affine to cpu%d\n",
5034                                        p->pid, p->comm, dead_cpu);
5035                 }
5036         } while (!__migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu));
5037 }
5038
5039 /*
5040  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5041  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5042  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5043  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5044  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5045  */
5046 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5047 {
5048         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
5049         unsigned long flags;
5050
5051         local_irq_save(flags);
5052         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5053         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5054         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5055         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5056         local_irq_restore(flags);
5057 }
5058
5059 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5060 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5061 {
5062         struct task_struct *p, *t;
5063
5064         write_lock_irq(&tasklist_lock);
5065
5066         do_each_thread(t, p) {
5067                 if (p == current)
5068                         continue;
5069
5070                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5071                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5072         } while_each_thread(t, p);
5073
5074         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
5075 }
5076
5077 /*
5078  * activate_idle_task - move idle task to the _front_ of runqueue.
5079  */
5080 static void activate_idle_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
5081 {
5082         update_rq_clock(rq);
5083
5084         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
5085                 rq->nr_uninterruptible--;
5086
5087         enqueue_task(rq, p, 0);
5088         inc_nr_running(p, rq);
5089 }
5090
5091 /*
5092  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5093  * It does so by boosting its priority to highest possible and adding it to
5094  * the _front_ of the runqueue. Used by CPU offline code.
5095  */
5096 void sched_idle_next(void)
5097 {
5098         int this_cpu = smp_processor_id();
5099         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5100         struct task_struct *p = rq->idle;
5101         unsigned long flags;
5102
5103         /* cpu has to be offline */
5104         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5105
5106         /*
5107          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5108          * and interrupts disabled on the current cpu.
5109          */
5110         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5111
5112         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5113
5114         /* Add idle task to the _front_ of its priority queue: */
5115         activate_idle_task(p, rq);
5116
5117         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5118 }
5119
5120 /*
5121  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5122  * offline.
5123  */
5124 void idle_task_exit(void)
5125 {
5126         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5127
5128         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5129
5130         if (mm != &init_mm)
5131                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5132         mmdrop(mm);
5133 }
5134
5135 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5136 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5137 {
5138         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5139
5140         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5141         BUG_ON(p->exit_state != EXIT_ZOMBIE && p->exit_state != EXIT_DEAD);
5142
5143         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5144         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5145
5146         get_task_struct(p);
5147
5148         /*
5149          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5150          * that's OK.  No task can be added to this CPU, so iteration is
5151          * fine.
5152          * NOTE: interrupts should be left disabled  --dev@
5153          */
5154         spin_unlock(&rq->lock);
5155         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5156         spin_lock(&rq->lock);
5157
5158         put_task_struct(p);
5159 }
5160
5161 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5162 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5163 {
5164         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5165         struct task_struct *next;
5166
5167         for ( ; ; ) {
5168                 if (!rq->nr_running)
5169                         break;
5170                 update_rq_clock(rq);
5171                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
5172                 if (!next)
5173                         break;
5174                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5175
5176         }
5177 }
5178 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5179
5180 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5181
5182 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5183         {
5184                 .procname       = "sched_domain",
5185                 .mode           = 0555,
5186         },
5187         {0,},
5188 };
5189
5190 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5191         {
5192                 .ctl_name       = CTL_KERN,
5193                 .procname       = "kernel",
5194                 .mode           = 0555,
5195                 .child          = sd_ctl_dir,
5196         },
5197         {0,},
5198 };
5199
5200 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5201 {
5202         struct ctl_table *entry =
5203                 kmalloc(n * sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5204
5205         BUG_ON(!entry);
5206         memset(entry, 0, n * sizeof(struct ctl_table));
5207
5208         return entry;
5209 }
5210
5211 static void
5212 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5213                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5214                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5215 {
5216         entry->procname = procname;
5217         entry->data = data;
5218         entry->maxlen = maxlen;
5219         entry->mode = mode;
5220         entry->proc_handler = proc_handler;
5221 }
5222
5223 static struct ctl_table *
5224 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5225 {
5226         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
5227
5228         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5229                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5230         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5231                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5232         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5233                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5234         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5235                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5236         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5237                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5238         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5239                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5240         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5241                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5242         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5243                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5244         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5245                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5246         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5247                 &sd->cache_nice_tries,
5248                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5249         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5250                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5251
5252         return table;
5253 }
5254
5255 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5256 {
5257         struct ctl_table *entry, *table;
5258         struct sched_domain *sd;
5259         int domain_num = 0, i;
5260         char buf[32];
5261
5262         for_each_domain(cpu, sd)
5263                 domain_num++;
5264         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5265
5266         i = 0;
5267         for_each_domain(cpu, sd) {
5268                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5269                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5270                 entry->mode = 0555;
5271                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5272                 entry++;
5273                 i++;
5274         }
5275         return table;
5276 }
5277
5278 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5279 static void init_sched_domain_sysctl(void)
5280 {
5281         int i, cpu_num = num_online_cpus();
5282         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5283         char buf[32];
5284
5285         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5286
5287         for (i = 0; i < cpu_num; i++, entry++) {
5288                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5289                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5290                 entry->mode = 0555;
5291                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5292         }
5293         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5294 }
5295 #else
5296 static void init_sched_domain_sysctl(void)
5297 {
5298 }
5299 #endif
5300
5301 /*
5302  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5303  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5304  */
5305 static int __cpuinit
5306 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5307 {
5308         struct task_struct *p;
5309         int cpu = (long)hcpu;
5310         unsigned long flags;
5311         struct rq *rq;
5312
5313         switch (action) {
5314         case CPU_LOCK_ACQUIRE:
5315                 mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
5316                 break;
5317
5318         case CPU_UP_PREPARE:
5319         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5320                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
5321                 if (IS_ERR(p))
5322                         return NOTIFY_BAD;
5323                 kthread_bind(p, cpu);
5324                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5325                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5326                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5327                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5328                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5329                 break;
5330
5331         case CPU_ONLINE:
5332         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5333                 /* Strictly unneccessary, as first user will wake it. */
5334                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5335                 break;
5336
5337 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5338         case CPU_UP_CANCELED:
5339         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5340                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5341                         break;
5342                 /* Unbind it from offline cpu so it can run.  Fall thru. */
5343                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5344                              any_online_cpu(cpu_online_map));
5345                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5346                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5347                 break;
5348
5349         case CPU_DEAD:
5350         case CPU_DEAD_FROZEN:
5351                 migrate_live_tasks(cpu);
5352                 rq = cpu_rq(cpu);
5353                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5354                 rq->migration_thread = NULL;
5355                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5356                 rq = task_rq_lock(rq->idle, &flags);
5357                 update_rq_clock(rq);
5358                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5359                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
5360                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5361                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5362                 migrate_dead_tasks(cpu);
5363                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5364                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5365                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5366
5367                 /* No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5368                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex.  Just wake up
5369                  * the requestors. */
5370                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5371                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5372                         struct migration_req *req;
5373
5374                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5375                                          struct migration_req, list);
5376                         list_del_init(&req->list);
5377                         complete(&req->done);
5378                 }
5379                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5380                 break;
5381 #endif
5382         case CPU_LOCK_RELEASE:
5383                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
5384                 break;
5385         }
5386         return NOTIFY_OK;
5387 }
5388
5389 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5390  * happens before everything else.
5391  */
5392 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5393         .notifier_call = migration_call,
5394         .priority = 10
5395 };
5396
5397 int __init migration_init(void)
5398 {
5399         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5400         int err;
5401
5402         /* Start one for the boot CPU: */
5403         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5404         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5405         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5406         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5407
5408         return 0;
5409 }
5410 #endif
5411
5412 #ifdef CONFIG_SMP
5413
5414 /* Number of possible processor ids */
5415 int nr_cpu_ids __read_mostly = NR_CPUS;
5416 EXPORT_SYMBOL(nr_cpu_ids);
5417
5418 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5419 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5420 {
5421         int level = 0;
5422
5423         if (!sd) {
5424                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5425                 return;
5426         }
5427
5428         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5429
5430         do {
5431                 int i;
5432                 char str[NR_CPUS];
5433                 struct sched_group *group = sd->groups;
5434                 cpumask_t groupmask;
5435
5436                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
5437                 cpus_clear(groupmask);
5438
5439                 printk(KERN_DEBUG);
5440                 for (i = 0; i < level + 1; i++)
5441                         printk(" ");
5442                 printk("domain %d: ", level);
5443
5444                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5445                         printk("does not load-balance\n");
5446                         if (sd->parent)
5447                                 printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5448                                                 " has parent");
5449                         break;
5450                 }
5451
5452                 printk("span %s\n", str);
5453
5454                 if (!cpu_isset(cpu, sd->span))
5455                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5456                                         "CPU%d\n", cpu);
5457                 if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask))
5458                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5459                                         " CPU%d\n", cpu);
5460
5461                 printk(KERN_DEBUG);
5462                 for (i = 0; i < level + 2; i++)
5463                         printk(" ");
5464                 printk("groups:");
5465                 do {
5466                         if (!group) {
5467                                 printk("\n");
5468                                 printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5469                                 break;
5470                         }
5471
5472                         if (!group->__cpu_power) {
5473                                 printk("\n");
5474                                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5475                                                 "set\n");
5476                                 break;
5477                         }
5478
5479                         if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
5480                                 printk("\n");
5481                                 printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5482                                 break;
5483                         }
5484
5485                         if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
5486                                 printk("\n");
5487                                 printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5488                                 break;
5489                         }
5490
5491                         cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
5492
5493                         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
5494                         printk(" %s", str);
5495
5496                         group = group->next;
5497                 } while (group != sd->groups);
5498                 printk("\n");
5499
5500                 if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
5501                         printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span "
5502                                         "domain->span\n");
5503
5504                 level++;
5505                 sd = sd->parent;
5506                 if (!sd)
5507                         continue;
5508
5509                 if (!cpus_subset(groupmask, sd->span))
5510                         printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5511                                 "of domain->span\n");
5512
5513         } while (sd);
5514 }
5515 #else
5516 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5517 #endif
5518
5519 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5520 {
5521         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
5522                 return 1;
5523
5524         /* Following flags need at least 2 groups */
5525         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5526                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5527                          SD_BALANCE_FORK |
5528                          SD_BALANCE_EXEC |
5529                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5530                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5531                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5532                         return 0;
5533         }
5534
5535         /* Following flags don't use groups */
5536         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
5537                          SD_WAKE_AFFINE |
5538                          SD_WAKE_BALANCE))
5539                 return 0;
5540
5541         return 1;
5542 }
5543
5544 static int
5545 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5546 {
5547         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5548
5549         if (sd_degenerate(parent))
5550                 return 1;
5551
5552         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
5553                 return 0;
5554
5555         /* Does parent contain flags not in child? */
5556         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
5557         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
5558                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
5559         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5560         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5561                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5562                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5563                                 SD_BALANCE_FORK |
5564                                 SD_BALANCE_EXEC |
5565                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5566                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5567         }
5568         if (~cflags & pflags)
5569                 return 0;
5570
5571         return 1;
5572 }
5573
5574 /*
5575  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain.  Callers must
5576  * hold the hotplug lock.
5577  */
5578 static void cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5579 {
5580         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5581         struct sched_domain *tmp;
5582
5583         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5584         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
5585                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5586                 if (!parent)
5587                         break;
5588                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5589                         tmp->parent = parent->parent;
5590                         if (parent->parent)
5591                                 parent->parent->child = tmp;
5592                 }
5593         }
5594
5595         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5596                 sd = sd->parent;
5597                 if (sd)
5598                         sd->child = NULL;
5599         }
5600
5601         sched_domain_debug(sd, cpu);
5602
5603         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5604 }
5605
5606 /* cpus with isolated domains */
5607 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
5608
5609 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5610 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5611 {
5612         int ints[NR_CPUS], i;
5613
5614         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5615         cpus_clear(cpu_isolated_map);
5616         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
5617                 if (ints[i] < NR_CPUS)
5618                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
5619         return 1;
5620 }
5621
5622 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5623
5624 /*
5625  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
5626  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
5627  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
5628  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
5629  *
5630  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
5631  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5632  * and ->cpu_power to 0.
5633  */
5634 static void
5635 init_sched_build_groups(cpumask_t span, const cpumask_t *cpu_map,
5636                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5637                                         struct sched_group **sg))
5638 {
5639         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5640         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
5641         int i;
5642
5643         for_each_cpu_mask(i, span) {
5644                 struct sched_group *sg;
5645                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg);
5646                 int j;
5647
5648                 if (cpu_isset(i, covered))
5649                         continue;
5650
5651                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
5652                 sg->__cpu_power = 0;
5653
5654                 for_each_cpu_mask(j, span) {
5655                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL) != group)
5656                                 continue;
5657
5658                         cpu_set(j, covered);
5659                         cpu_set(j, sg->cpumask);
5660                 }
5661                 if (!first)
5662                         first = sg;
5663                 if (last)
5664                         last->next = sg;
5665                 last = sg;
5666         }
5667         last->next = first;
5668 }
5669
5670 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
5671
5672 #ifdef CONFIG_NUMA
5673
5674 /**
5675  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
5676  * @node: node whose sched_domain we're building
5677  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
5678  *
5679  * Find the next node to include in a given scheduling domain.  Simply
5680  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
5681  *
5682  * Should use nodemask_t.
5683  */
5684 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
5685 {
5686         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
5687
5688         min_val = INT_MAX;
5689
5690         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5691                 /* Start at @node */
5692                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
5693
5694                 if (!nr_cpus_node(n))
5695                         continue;
5696
5697                 /* Skip already used nodes */
5698                 if (test_bit(n, used_nodes))
5699                         continue;
5700
5701                 /* Simple min distance search */
5702                 val = node_distance(node, n);
5703
5704                 if (val < min_val) {
5705                         min_val = val;
5706                         best_node = n;
5707                 }
5708         }
5709
5710         set_bit(best_node, used_nodes);
5711         return best_node;
5712 }
5713
5714 /**
5715  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
5716  * @node: node whose cpumask we're constructing
5717  * @size: number of nodes to include in this span
5718  *
5719  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span.  It
5720  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
5721  * out optimally.
5722  */
5723 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
5724 {
5725         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5726         cpumask_t span, nodemask;
5727         int i;
5728
5729         cpus_clear(span);
5730         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5731
5732         nodemask = node_to_cpumask(node);
5733         cpus_or(span, span, nodemask);
5734         set_bit(node, used_nodes);
5735
5736         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
5737                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
5738
5739                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
5740                 cpus_or(span, span, nodemask);
5741         }
5742
5743         return span;
5744 }
5745 #endif
5746
5747 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
5748
5749 /*
5750  * SMT sched-domains:
5751  */
5752 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5753 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
5754 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
5755
5756 static int cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5757                             struct sched_group **sg)
5758 {
5759         if (sg)
5760                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
5761         return cpu;
5762 }
5763 #endif
5764
5765 /*
5766  * multi-core sched-domains:
5767  */
5768 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5769 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
5770 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
5771 #endif
5772
5773 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5774 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5775                              struct sched_group **sg)
5776 {
5777         int group;
5778         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
5779         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5780         group = first_cpu(mask);
5781         if (sg)
5782                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
5783         return group;
5784 }
5785 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
5786 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5787                              struct sched_group **sg)
5788 {
5789         if (sg)
5790                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
5791         return cpu;
5792 }
5793 #endif
5794
5795 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
5796 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
5797
5798 static int cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5799                              struct sched_group **sg)
5800 {
5801         int group;
5802 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5803         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
5804         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5805         group = first_cpu(mask);
5806 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5807         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
5808         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5809         group = first_cpu(mask);
5810 #else
5811         group = cpu;
5812 #endif
5813         if (sg)
5814                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
5815         return group;
5816 }
5817
5818 #ifdef CONFIG_NUMA
5819 /*
5820  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
5821  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
5822  * gets dynamically allocated.
5823  */
5824 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
5825 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
5826
5827 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
5828 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
5829
5830 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5831                                  struct sched_group **sg)
5832 {
5833         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
5834         int group;
5835
5836         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5837         group = first_cpu(nodemask);
5838
5839         if (sg)
5840                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
5841         return group;
5842 }
5843
5844 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
5845 {
5846         struct sched_group *sg = group_head;
5847         int j;
5848
5849         if (!sg)
5850                 return;
5851         do {
5852                 for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
5853                         struct sched_domain *sd;
5854
5855                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
5856                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
5857                                 /*
5858                                  * Only add "power" once for each
5859                                  * physical package.
5860                                  */
5861                                 continue;
5862                         }
5863
5864                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
5865                 }
5866                 sg = sg->next;
5867         } while (sg != group_head);
5868 }
5869 #endif
5870
5871 #ifdef CONFIG_NUMA
5872 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
5873 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
5874 {
5875         int cpu, i;
5876
5877         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
5878                 struct sched_group **sched_group_nodes
5879                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
5880
5881                 if (!sched_group_nodes)
5882                         continue;
5883
5884                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5885                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
5886                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
5887
5888                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5889                         if (cpus_empty(nodemask))
5890                                 continue;
5891
5892                         if (sg == NULL)
5893                                 continue;
5894                         sg = sg->next;
5895 next_sg:
5896                         oldsg = sg;
5897                         sg = sg->next;
5898                         kfree(oldsg);
5899                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
5900                                 goto next_sg;
5901                 }
5902                 kfree(sched_group_nodes);
5903                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
5904         }
5905 }
5906 #else
5907 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
5908 {
5909 }
5910 #endif
5911
5912 /*
5913  * Initialize sched groups cpu_power.
5914  *
5915  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5916  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5917  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5918  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5919  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5920  * less cpu_power.
5921  *
5922  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
5923  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
5924  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
5925  */
5926 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5927 {
5928         struct sched_domain *child;
5929         struct sched_group *group;
5930
5931         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
5932
5933         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
5934                 return;
5935
5936         child = sd->child;
5937
5938         sd->groups->__cpu_power = 0;
5939
5940         /*
5941          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
5942          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
5943          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
5944          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
5945          * same sched domain.
5946          */
5947         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
5948                        (child->flags &
5949                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
5950                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
5951                 return;
5952         }
5953
5954         /*
5955          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
5956          */
5957         group = child->groups;
5958         do {
5959                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
5960                 group = group->next;
5961         } while (group != child->groups);
5962 }
5963
5964 /*
5965  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
5966  * to the individual cpus
5967  */
5968 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
5969 {
5970         int i;
5971 #ifdef CONFIG_NUMA
5972         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
5973         int sd_allnodes = 0;
5974
5975         /*
5976          * Allocate the per-node list of sched groups
5977          */
5978         sched_group_nodes = kzalloc(sizeof(struct sched_group *)*MAX_NUMNODES,
5979                                            GFP_KERNEL);
5980         if (!sched_group_nodes) {
5981                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
5982                 return -ENOMEM;
5983         }
5984         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
5985 #endif
5986
5987         /*
5988          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
5989          */
5990         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
5991                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
5992                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
5993
5994                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5995
5996 #ifdef CONFIG_NUMA
5997                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
5998                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
5999                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6000                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6001                         sd->span = *cpu_map;
6002                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6003                         p = sd;
6004                         sd_allnodes = 1;
6005                 } else
6006                         p = NULL;
6007
6008                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6009                 *sd = SD_NODE_INIT;
6010                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6011                 sd->parent = p;
6012                 if (p)
6013                         p->child = sd;
6014                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6015 #endif
6016
6017                 p = sd;
6018                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6019                 *sd = SD_CPU_INIT;
6020                 sd->span = nodemask;
6021                 sd->parent = p;
6022                 if (p)
6023                         p->child = sd;
6024                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6025
6026 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6027                 p = sd;
6028                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6029                 *sd = SD_MC_INIT;
6030                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6031                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6032                 sd->parent = p;
6033                 p->child = sd;
6034                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6035 #endif
6036
6037 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6038                 p = sd;
6039                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6040                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6041                 sd->span = cpu_sibling_map[i];
6042                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6043                 sd->parent = p;
6044                 p->child = sd;
6045                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6046 #endif
6047         }
6048
6049 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6050         /* Set up CPU (sibling) groups */
6051         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6052                 cpumask_t this_sibling_map = cpu_sibling_map[i];
6053                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6054                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6055                         continue;
6056
6057                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
6058                                         &cpu_to_cpu_group);
6059         }
6060 #endif
6061
6062 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6063         /* Set up multi-core groups */
6064         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6065                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6066                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6067                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6068                         continue;
6069                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
6070                                         &cpu_to_core_group);
6071         }
6072 #endif
6073
6074         /* Set up physical groups */
6075         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6076                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6077
6078                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6079                 if (cpus_empty(nodemask))
6080                         continue;
6081
6082                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map, &cpu_to_phys_group);
6083         }
6084
6085 #ifdef CONFIG_NUMA
6086         /* Set up node groups */
6087         if (sd_allnodes)
6088                 init_sched_build_groups(*cpu_map, cpu_map,
6089                                         &cpu_to_allnodes_group);
6090
6091         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6092                 /* Set up node groups */
6093                 struct sched_group *sg, *prev;
6094                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6095                 cpumask_t domainspan;
6096                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6097                 int j;
6098
6099                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6100                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6101                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6102                         continue;
6103                 }
6104
6105                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6106                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6107
6108                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6109                 if (!sg) {
6110                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6111                                 "node %d\n", i);
6112                         goto error;
6113                 }
6114                 sched_group_nodes[i] = sg;
6115                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6116                         struct sched_domain *sd;
6117
6118                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6119                         sd->groups = sg;
6120                 }
6121                 sg->__cpu_power = 0;
6122                 sg->cpumask = nodemask;
6123                 sg->next = sg;
6124                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6125                 prev = sg;
6126
6127                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6128                         cpumask_t tmp, notcovered;
6129                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6130
6131                         cpus_complement(notcovered, covered);
6132                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6133                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6134                         if (cpus_empty(tmp))
6135                                 break;
6136
6137                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6138                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6139                         if (cpus_empty(tmp))
6140                                 continue;
6141
6142                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6143                                           GFP_KERNEL, i);
6144                         if (!sg) {
6145                                 printk(KERN_WARNING
6146                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6147                                 goto error;
6148                         }
6149                         sg->__cpu_power = 0;
6150                         sg->cpumask = tmp;
6151                         sg->next = prev->next;
6152                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6153                         prev->next = sg;
6154                         prev = sg;
6155                 }
6156         }
6157 #endif
6158
6159         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6160 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6161         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6162                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6163
6164                 init_sched_groups_power(i, sd);
6165         }
6166 #endif
6167 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6168         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6169                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
6170
6171                 init_sched_groups_power(i, sd);
6172         }
6173 #endif
6174
6175         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6176                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6177
6178                 init_sched_groups_power(i, sd);
6179         }
6180
6181 #ifdef CONFIG_NUMA
6182         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6183                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6184
6185         if (sd_allnodes) {
6186                 struct sched_group *sg;
6187
6188                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg);
6189                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6190         }
6191 #endif
6192
6193         /* Attach the domains */
6194         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6195                 struct sched_domain *sd;
6196 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6197                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6198 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6199                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6200 #else
6201                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6202 #endif
6203                 cpu_attach_domain(sd, i);
6204         }
6205
6206         return 0;
6207
6208 #ifdef CONFIG_NUMA
6209 error:
6210         free_sched_groups(cpu_map);
6211         return -ENOMEM;
6212 #endif
6213 }
6214 /*
6215  * Set up scheduler domains and groups.  Callers must hold the hotplug lock.
6216  */
6217 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6218 {
6219         cpumask_t cpu_default_map;
6220         int err;
6221
6222         /*
6223          * Setup mask for cpus without special case scheduling requirements.
6224          * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6225          * exclude other special cases in the future.
6226          */
6227         cpus_andnot(cpu_default_map, *cpu_map, cpu_isolated_map);
6228
6229         err = build_sched_domains(&cpu_default_map);
6230
6231         return err;
6232 }
6233
6234 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6235 {
6236         free_sched_groups(cpu_map);
6237 }
6238
6239 /*
6240  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6241  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6242  */
6243 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6244 {
6245         int i;
6246
6247         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
6248                 cpu_attach_domain(NULL, i);
6249         synchronize_sched();
6250         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
6251 }
6252
6253 /*
6254  * Partition sched domains as specified by the cpumasks below.
6255  * This attaches all cpus from the cpumasks to the NULL domain,
6256  * waits for a RCU quiescent period, recalculates sched
6257  * domain information and then attaches them back to the
6258  * correct sched domains
6259  * Call with hotplug lock held
6260  */
6261 int partition_sched_domains(cpumask_t *partition1, cpumask_t *partition2)
6262 {
6263         cpumask_t change_map;
6264         int err = 0;
6265
6266         cpus_and(*partition1, *partition1, cpu_online_map);
6267         cpus_and(*partition2, *partition2, cpu_online_map);
6268         cpus_or(change_map, *partition1, *partition2);
6269
6270         /* Detach sched domains from all of the affected cpus */
6271         detach_destroy_domains(&change_map);
6272         if (!cpus_empty(*partition1))
6273                 err = build_sched_domains(partition1);
6274         if (!err && !cpus_empty(*partition2))
6275                 err = build_sched_domains(partition2);
6276
6277         return err;
6278 }
6279
6280 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6281 static int arch_reinit_sched_domains(void)
6282 {
6283         int err;
6284
6285         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6286         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6287         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6288         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6289
6290         return err;
6291 }
6292
6293 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6294 {
6295         int ret;
6296
6297         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
6298                 return -EINVAL;
6299
6300         if (smt)
6301                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
6302         else
6303                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
6304
6305         ret = arch_reinit_sched_domains();
6306
6307         return ret ? ret : count;
6308 }
6309
6310 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6311 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6312 {
6313         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6314 }
6315 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6316                                             const char *buf, size_t count)
6317 {
6318         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6319 }
6320 static SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
6321                    sched_mc_power_savings_store);
6322 #endif
6323
6324 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6325 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6326 {
6327         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6328 }
6329 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6330                                              const char *buf, size_t count)
6331 {
6332         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6333 }
6334 static SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
6335                    sched_smt_power_savings_store);
6336 #endif
6337
6338 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6339 {
6340         int err = 0;
6341
6342 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6343         if (smt_capable())
6344                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6345                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
6346 #endif
6347 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6348         if (!err && mc_capable())
6349                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6350                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
6351 #endif
6352         return err;
6353 }
6354 #endif
6355
6356 /*
6357  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy.  The domains
6358  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
6359  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
6360  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
6361  */
6362 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
6363                                 unsigned long action, void *hcpu)
6364 {
6365         switch (action) {
6366         case CPU_UP_PREPARE:
6367         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6368         case CPU_DOWN_PREPARE:
6369         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6370                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6371                 return NOTIFY_OK;
6372
6373         case CPU_UP_CANCELED:
6374         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6375         case CPU_DOWN_FAILED:
6376         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6377         case CPU_ONLINE:
6378         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6379         case CPU_DEAD:
6380         case CPU_DEAD_FROZEN:
6381                 /*
6382                  * Fall through and re-initialise the domains.
6383                  */
6384                 break;
6385         default:
6386                 return NOTIFY_DONE;
6387         }
6388
6389         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
6390         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6391
6392         return NOTIFY_OK;
6393 }
6394
6395 void __init sched_init_smp(void)
6396 {
6397         cpumask_t non_isolated_cpus;
6398
6399         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6400         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6401         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
6402         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
6403                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6404         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6405         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
6406         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
6407
6408         init_sched_domain_sysctl();
6409
6410         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6411         if (set_cpus_allowed(current, non_isolated_cpus) < 0)
6412                 BUG();
6413 }
6414 #else
6415 void __init sched_init_smp(void)
6416 {
6417 }
6418 #endif /* CONFIG_SMP */
6419
6420 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6421 {
6422         /* Linker adds these: start and end of __sched functions */
6423         extern char __sched_text_start[], __sched_text_end[];
6424
6425         return in_lock_functions(addr) ||
6426                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6427                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6428 }
6429
6430 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
6431 {
6432         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
6433 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6434         cfs_rq->rq = rq;
6435 #endif
6436         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
6437 }
6438
6439 void __init sched_init(void)
6440 {
6441         int highest_cpu = 0;
6442         int i, j;
6443
6444         for_each_possible_cpu(i) {
6445                 struct rt_prio_array *array;
6446                 struct rq *rq;
6447
6448                 rq = cpu_rq(i);
6449                 spin_lock_init(&rq->lock);
6450                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
6451                 rq->nr_running = 0;
6452                 rq->clock = 1;
6453                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
6454 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6455                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6456                 {
6457                         struct cfs_rq *cfs_rq = &per_cpu(init_cfs_rq, i);
6458                         struct sched_entity *se =
6459                                          &per_cpu(init_sched_entity, i);
6460
6461                         init_cfs_rq_p[i] = cfs_rq;
6462                         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
6463                         cfs_rq->tg = &init_task_group;
6464                         list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
6465                                                          &rq->leaf_cfs_rq_list);
6466
6467                         init_sched_entity_p[i] = se;
6468                         se->cfs_rq = &rq->cfs;
6469                         se->my_q = cfs_rq;
6470                         se->load.weight = init_task_group_load;
6471                         se->load.inv_weight =
6472                                  div64_64(1ULL<<32, init_task_group_load);
6473                         se->parent = NULL;
6474                 }
6475                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
6476                 spin_lock_init(&init_task_group.lock);
6477 #endif
6478
6479                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6480                         rq->cpu_load[j] = 0;
6481 #ifdef CONFIG_SMP
6482                 rq->sd = NULL;
6483                 rq->active_balance = 0;
6484                 rq->next_balance = jiffies;
6485                 rq->push_cpu = 0;
6486                 rq->cpu = i;
6487                 rq->migration_thread = NULL;
6488                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
6489 #endif
6490                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6491
6492                 array = &rq->rt.active;
6493                 for (j = 0; j < MAX_RT_PRIO; j++) {
6494                         INIT_LIST_HEAD(array->queue + j);
6495                         __clear_bit(j, array->bitmap);
6496                 }
6497                 highest_cpu = i;
6498                 /* delimiter for bitsearch: */
6499                 __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
6500         }
6501
6502         set_load_weight(&init_task);
6503
6504 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6505         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6506 #endif
6507
6508 #ifdef CONFIG_SMP
6509         nr_cpu_ids = highest_cpu + 1;
6510         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
6511 #endif
6512
6513 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6514         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
6515 #endif
6516
6517         /*
6518          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6519          */
6520         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6521         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6522
6523         /*
6524          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6525          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6526          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6527          * when this runqueue becomes "idle".
6528          */
6529         init_idle(current, smp_processor_id());
6530         /*
6531          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6532          */
6533         current->sched_class = &fair_sched_class;
6534 }
6535
6536 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
6537 void __might_sleep(char *file, int line)
6538 {
6539 #ifdef in_atomic
6540         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6541
6542         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
6543             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
6544                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6545                         return;
6546                 prev_jiffy = jiffies;
6547                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
6548                                 " context at %s:%d\n", file, line);
6549                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
6550                         in_atomic(), irqs_disabled());
6551                 debug_show_held_locks(current);
6552                 if (irqs_disabled())
6553                         print_irqtrace_events(current);
6554                 dump_stack();
6555         }
6556 #endif
6557 }
6558 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6559 #endif
6560
6561 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6562 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6563 {
6564         int on_rq;
6565         update_rq_clock(rq);
6566         on_rq = p->se.on_rq;
6567         if (on_rq)
6568                 deactivate_task(rq, p, 0);
6569         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
6570         if (on_rq) {
6571                 activate_task(rq, p, 0);
6572                 resched_task(rq->curr);
6573         }
6574 }
6575
6576 void normalize_rt_tasks(void)
6577 {
6578         struct task_struct *g, *p;
6579         unsigned long flags;
6580         struct rq *rq;
6581
6582         read_lock_irq(&tasklist_lock);
6583         do_each_thread(g, p) {
6584                 /*
6585                  * Only normalize user tasks:
6586                  */
6587                 if (!p->mm)
6588                         continue;
6589
6590                 p->se.exec_start                = 0;
6591 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
6592                 p->se.wait_start                = 0;
6593                 p->se.sleep_start               = 0;
6594                 p->se.block_start               = 0;
6595 #endif
6596                 task_rq(p)->clock               = 0;
6597
6598                 if (!rt_task(p)) {
6599                         /*
6600                          * Renice negative nice level userspace
6601                          * tasks back to 0:
6602                          */
6603                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
6604                                 set_user_nice(p, 0);
6605                         continue;
6606                 }
6607
6608                 spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6609                 rq = __task_rq_lock(p);
6610
6611                 normalize_task(rq, p);
6612
6613                 __task_rq_unlock(rq);
6614                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6615         } while_each_thread(g, p);
6616
6617         read_unlock_irq(&tasklist_lock);
6618 }
6619
6620 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6621
6622 #ifdef CONFIG_IA64
6623 /*
6624  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
6625  *
6626  * They can only be called when the whole system has been
6627  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6628  * activity can take place. Using them for anything else would
6629  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6630  * under any other configuration.
6631  */
6632
6633 /**
6634  * curr_task - return the current task for a given cpu.
6635  * @cpu: the processor in question.
6636  *
6637  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6638  */
6639 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6640 {
6641         return cpu_curr(cpu);
6642 }
6643
6644 /**
6645  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
6646  * @cpu: the processor in question.
6647  * @p: the task pointer to set.
6648  *
6649  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6650  * are serviced on a separate stack.  It allows the architecture to switch the
6651  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner.  This function
6652  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6653  * and caller must save the original value of the current task (see
6654  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6655  * re-starting the system.
6656  *
6657  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6658  */
6659 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6660 {
6661         cpu_curr(cpu) = p;
6662 }
6663
6664 #endif
6665
6666 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6667
6668 /* allocate runqueue etc for a new task group */
6669 struct task_group *sched_create_group(void)
6670 {
6671         struct task_group *tg;
6672         struct cfs_rq *cfs_rq;
6673         struct sched_entity *se;
6674         struct rq *rq;
6675         int i;
6676
6677         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
6678         if (!tg)
6679                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6680
6681         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
6682         if (!tg->cfs_rq)
6683                 goto err;
6684         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * NR_CPUS, GFP_KERNEL);
6685         if (!tg->se)
6686                 goto err;
6687
6688         for_each_possible_cpu(i) {
6689                 rq = cpu_rq(i);
6690
6691                 cfs_rq = kmalloc_node(sizeof(struct cfs_rq), GFP_KERNEL,
6692                                                          cpu_to_node(i));
6693                 if (!cfs_rq)
6694                         goto err;
6695
6696                 se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_entity), GFP_KERNEL,
6697                                                         cpu_to_node(i));
6698                 if (!se)
6699                         goto err;
6700
6701                 memset(cfs_rq, 0, sizeof(struct cfs_rq));
6702                 memset(se, 0, sizeof(struct sched_entity));
6703
6704                 tg->cfs_rq[i] = cfs_rq;
6705                 init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
6706                 cfs_rq->tg = tg;
6707
6708                 tg->se[i] = se;
6709                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
6710                 se->my_q = cfs_rq;
6711                 se->load.weight = NICE_0_LOAD;
6712                 se->load.inv_weight = div64_64(1ULL<<32, NICE_0_LOAD);
6713                 se->parent = NULL;
6714         }
6715
6716         for_each_possible_cpu(i) {
6717                 rq = cpu_rq(i);
6718                 cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
6719                 list_add_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
6720         }
6721
6722         tg->shares = NICE_0_LOAD;
6723         spin_lock_init(&tg->lock);
6724
6725         return tg;
6726
6727 err:
6728         for_each_possible_cpu(i) {
6729                 if (tg->cfs_rq)
6730                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
6731                 if (tg->se)
6732                         kfree(tg->se[i]);
6733         }
6734         kfree(tg->cfs_rq);
6735         kfree(tg->se);
6736         kfree(tg);
6737
6738         return ERR_PTR(-ENOMEM);
6739 }
6740
6741 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
6742 static void free_sched_group(struct rcu_head *rhp)
6743 {
6744         struct cfs_rq *cfs_rq = container_of(rhp, struct cfs_rq, rcu);
6745         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
6746         struct sched_entity *se;
6747         int i;
6748
6749         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
6750         for_each_possible_cpu(i) {
6751                 cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
6752                 kfree(cfs_rq);
6753
6754                 se = tg->se[i];
6755                 kfree(se);
6756         }
6757
6758         kfree(tg->cfs_rq);
6759         kfree(tg->se);
6760         kfree(tg);
6761 }
6762
6763 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
6764 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
6765 {
6766         struct cfs_rq *cfs_rq;
6767         int i;
6768
6769         for_each_possible_cpu(i) {
6770                 cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
6771                 list_del_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list);
6772         }
6773
6774         cfs_rq = tg->cfs_rq[0];
6775
6776         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
6777         call_rcu(&cfs_rq->rcu, free_sched_group);
6778 }
6779
6780 /* change task's runqueue when it moves between groups.
6781  *      The caller of this function should have put the task in its new group
6782  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
6783  *      reflect its new group.
6784  */
6785 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
6786 {
6787         int on_rq, running;
6788         unsigned long flags;
6789         struct rq *rq;
6790
6791         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
6792
6793         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
6794                 goto done;
6795
6796         update_rq_clock(rq);
6797
6798         running = task_running(rq, tsk);
6799         on_rq = tsk->se.on_rq;
6800
6801         if (on_rq) {
6802                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
6803                 if (unlikely(running))
6804                         tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
6805         }
6806
6807         set_task_cfs_rq(tsk);
6808
6809         if (on_rq) {
6810                 if (unlikely(running))
6811                         tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
6812                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
6813         }
6814
6815 done:
6816         task_rq_unlock(rq, &flags);
6817 }
6818
6819 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
6820 {
6821         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
6822         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
6823         int on_rq;
6824
6825         spin_lock_irq(&rq->lock);
6826
6827         on_rq = se->on_rq;
6828         if (on_rq)
6829                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
6830
6831         se->load.weight = shares;
6832         se->load.inv_weight = div64_64((1ULL<<32), shares);
6833
6834         if (on_rq)
6835                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
6836
6837         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6838 }
6839
6840 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
6841 {
6842         int i;
6843
6844         spin_lock(&tg->lock);
6845         if (tg->shares == shares)
6846                 goto done;
6847
6848         tg->shares = shares;
6849         for_each_possible_cpu(i)
6850                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
6851
6852 done:
6853         spin_unlock(&tg->lock);
6854         return 0;
6855 }
6856
6857 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
6858 {
6859         return tg->shares;
6860 }
6861
6862 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */