Merge branch 'release' of git://lm-sensors.org/kernel/mhoffman/hwmon-2.6
[sfrench/cifs-2.6.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  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
65 #include <asm/tlb.h>
66
67 /*
68  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
69  * This is default implementation.
70  * Architectures and sub-architectures can override this.
71  */
72 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
73 {
74         return (unsigned long long)jiffies * (1000000000 / HZ);
75 }
76
77 /*
78  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
79  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
80  * and back.
81  */
82 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
83 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
84 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
85
86 /*
87  * 'User priority' is the nice value converted to something we
88  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
89  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
90  */
91 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
92 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
93 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
94
95 /*
96  * Some helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
97  */
98 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((TIME) / (1000000000 / HZ))
99 #define JIFFIES_TO_NS(TIME)     ((TIME) * (1000000000 / HZ))
100
101 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
102 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
103
104 /*
105  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
106  *
107  * Minimum timeslice is 5 msecs (or 1 jiffy, whichever is larger),
108  * default timeslice is 100 msecs, maximum timeslice is 800 msecs.
109  * Timeslices get refilled after they expire.
110  */
111 #define MIN_TIMESLICE           max(5 * HZ / 1000, 1)
112 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
113
114 #ifdef CONFIG_SMP
115 /*
116  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
117  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
118  */
119 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
120 {
121         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
122 }
123
124 /*
125  * Each time a sched group cpu_power is changed,
126  * we must compute its reciprocal value
127  */
128 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
129 {
130         sg->__cpu_power += val;
131         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
132 }
133 #endif
134
135 #define SCALE_PRIO(x, prio) \
136         max(x * (MAX_PRIO - prio) / (MAX_USER_PRIO / 2), MIN_TIMESLICE)
137
138 /*
139  * static_prio_timeslice() scales user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
140  * to time slice values: [800ms ... 100ms ... 5ms]
141  */
142 static unsigned int static_prio_timeslice(int static_prio)
143 {
144         if (static_prio == NICE_TO_PRIO(19))
145                 return 1;
146
147         if (static_prio < NICE_TO_PRIO(0))
148                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE * 4, static_prio);
149         else
150                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE, static_prio);
151 }
152
153 static inline int rt_policy(int policy)
154 {
155         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
156                 return 1;
157         return 0;
158 }
159
160 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
161 {
162         return rt_policy(p->policy);
163 }
164
165 /*
166  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
167  */
168 struct rt_prio_array {
169         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
170         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
171 };
172
173 struct load_stat {
174         struct load_weight load;
175         u64 load_update_start, load_update_last;
176         unsigned long delta_fair, delta_exec, delta_stat;
177 };
178
179 /* CFS-related fields in a runqueue */
180 struct cfs_rq {
181         struct load_weight load;
182         unsigned long nr_running;
183
184         s64 fair_clock;
185         u64 exec_clock;
186         s64 wait_runtime;
187         u64 sleeper_bonus;
188         unsigned long wait_runtime_overruns, wait_runtime_underruns;
189
190         struct rb_root tasks_timeline;
191         struct rb_node *rb_leftmost;
192         struct rb_node *rb_load_balance_curr;
193 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
194         /* 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
195          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
196          */
197         struct sched_entity *curr;
198         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
199
200         /* leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
201          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
202          * (like users, containers etc.)
203          *
204          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
205          * list is used during load balance.
206          */
207         struct list_head leaf_cfs_rq_list; /* Better name : task_cfs_rq_list? */
208 #endif
209 };
210
211 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
212 struct rt_rq {
213         struct rt_prio_array active;
214         int rt_load_balance_idx;
215         struct list_head *rt_load_balance_head, *rt_load_balance_curr;
216 };
217
218 /*
219  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
220  *
221  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
222  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
223  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
224  */
225 struct rq {
226         spinlock_t lock;        /* runqueue lock */
227
228         /*
229          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
230          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
231          */
232         unsigned long nr_running;
233         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
234         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
235         unsigned char idle_at_tick;
236 #ifdef CONFIG_NO_HZ
237         unsigned char in_nohz_recently;
238 #endif
239         struct load_stat ls;    /* capture load from *all* tasks on this cpu */
240         unsigned long nr_load_updates;
241         u64 nr_switches;
242
243         struct cfs_rq cfs;
244 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
245         struct list_head leaf_cfs_rq_list; /* list of leaf cfs_rq on this cpu */
246 #endif
247         struct rt_rq  rt;
248
249         /*
250          * This is part of a global counter where only the total sum
251          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
252          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
253          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
254          */
255         unsigned long nr_uninterruptible;
256
257         struct task_struct *curr, *idle;
258         unsigned long next_balance;
259         struct mm_struct *prev_mm;
260
261         u64 clock, prev_clock_raw;
262         s64 clock_max_delta;
263
264         unsigned int clock_warps, clock_overflows;
265         unsigned int clock_unstable_events;
266         u64 tick_timestamp;
267
268         atomic_t nr_iowait;
269
270 #ifdef CONFIG_SMP
271         struct sched_domain *sd;
272
273         /* For active balancing */
274         int active_balance;
275         int push_cpu;
276         int cpu;                /* cpu of this runqueue */
277
278         struct task_struct *migration_thread;
279         struct list_head migration_queue;
280 #endif
281
282 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
283         /* latency stats */
284         struct sched_info rq_sched_info;
285
286         /* sys_sched_yield() stats */
287         unsigned long yld_exp_empty;
288         unsigned long yld_act_empty;
289         unsigned long yld_both_empty;
290         unsigned long yld_cnt;
291
292         /* schedule() stats */
293         unsigned long sched_switch;
294         unsigned long sched_cnt;
295         unsigned long sched_goidle;
296
297         /* try_to_wake_up() stats */
298         unsigned long ttwu_cnt;
299         unsigned long ttwu_local;
300 #endif
301         struct lock_class_key rq_lock_key;
302 };
303
304 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
305 static DEFINE_MUTEX(sched_hotcpu_mutex);
306
307 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
308 {
309         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
310 }
311
312 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
313 {
314 #ifdef CONFIG_SMP
315         return rq->cpu;
316 #else
317         return 0;
318 #endif
319 }
320
321 /*
322  * Update the per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give
323  * us, but without assuming monotonicity, etc.:
324  */
325 static void __update_rq_clock(struct rq *rq)
326 {
327         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
328         u64 now = sched_clock();
329         s64 delta = now - prev_raw;
330         u64 clock = rq->clock;
331
332 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
333         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
334 #endif
335         /*
336          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
337          */
338         if (unlikely(delta < 0)) {
339                 clock++;
340                 rq->clock_warps++;
341         } else {
342                 /*
343                  * Catch too large forward jumps too:
344                  */
345                 if (unlikely(clock + delta > rq->tick_timestamp + TICK_NSEC)) {
346                         if (clock < rq->tick_timestamp + TICK_NSEC)
347                                 clock = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
348                         else
349                                 clock++;
350                         rq->clock_overflows++;
351                 } else {
352                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
353                                 rq->clock_max_delta = delta;
354                         clock += delta;
355                 }
356         }
357
358         rq->prev_clock_raw = now;
359         rq->clock = clock;
360 }
361
362 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
363 {
364         if (likely(smp_processor_id() == cpu_of(rq)))
365                 __update_rq_clock(rq);
366 }
367
368 /*
369  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
370  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
371  *
372  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
373  * preempt-disabled sections.
374  */
375 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
376         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
377
378 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
379 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
380 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
381 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
382
383 /*
384  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
385  * clock constructed from sched_clock():
386  */
387 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
388 {
389         unsigned long long now;
390         unsigned long flags;
391         struct rq *rq;
392
393         local_irq_save(flags);
394         rq = cpu_rq(cpu);
395         update_rq_clock(rq);
396         now = rq->clock;
397         local_irq_restore(flags);
398
399         return now;
400 }
401
402 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
403 /* Change a task's ->cfs_rq if it moves across CPUs */
404 static inline void set_task_cfs_rq(struct task_struct *p)
405 {
406         p->se.cfs_rq = &task_rq(p)->cfs;
407 }
408 #else
409 static inline void set_task_cfs_rq(struct task_struct *p)
410 {
411 }
412 #endif
413
414 #ifndef prepare_arch_switch
415 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
416 #endif
417 #ifndef finish_arch_switch
418 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
419 #endif
420
421 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
422 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
423 {
424         return rq->curr == p;
425 }
426
427 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
428 {
429 }
430
431 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
432 {
433 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
434         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
435         rq->lock.owner = current;
436 #endif
437         /*
438          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
439          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
440          * prev into current:
441          */
442         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
443
444         spin_unlock_irq(&rq->lock);
445 }
446
447 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
448 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
449 {
450 #ifdef CONFIG_SMP
451         return p->oncpu;
452 #else
453         return rq->curr == p;
454 #endif
455 }
456
457 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
458 {
459 #ifdef CONFIG_SMP
460         /*
461          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
462          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
463          * here.
464          */
465         next->oncpu = 1;
466 #endif
467 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
468         spin_unlock_irq(&rq->lock);
469 #else
470         spin_unlock(&rq->lock);
471 #endif
472 }
473
474 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
475 {
476 #ifdef CONFIG_SMP
477         /*
478          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
479          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
480          * finished.
481          */
482         smp_wmb();
483         prev->oncpu = 0;
484 #endif
485 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
486         local_irq_enable();
487 #endif
488 }
489 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
490
491 /*
492  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
493  * Must be called interrupts disabled.
494  */
495 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
496         __acquires(rq->lock)
497 {
498         struct rq *rq;
499
500 repeat_lock_task:
501         rq = task_rq(p);
502         spin_lock(&rq->lock);
503         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
504                 spin_unlock(&rq->lock);
505                 goto repeat_lock_task;
506         }
507         return rq;
508 }
509
510 /*
511  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
512  * interrupts.  Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
513  * explicitly disabling preemption.
514  */
515 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
516         __acquires(rq->lock)
517 {
518         struct rq *rq;
519
520 repeat_lock_task:
521         local_irq_save(*flags);
522         rq = task_rq(p);
523         spin_lock(&rq->lock);
524         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
525                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
526                 goto repeat_lock_task;
527         }
528         return rq;
529 }
530
531 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
532         __releases(rq->lock)
533 {
534         spin_unlock(&rq->lock);
535 }
536
537 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
538         __releases(rq->lock)
539 {
540         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
541 }
542
543 /*
544  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
545  */
546 static inline struct rq *this_rq_lock(void)
547         __acquires(rq->lock)
548 {
549         struct rq *rq;
550
551         local_irq_disable();
552         rq = this_rq();
553         spin_lock(&rq->lock);
554
555         return rq;
556 }
557
558 /*
559  * CPU frequency is/was unstable - start new by setting prev_clock_raw:
560  */
561 void sched_clock_unstable_event(void)
562 {
563         unsigned long flags;
564         struct rq *rq;
565
566         rq = task_rq_lock(current, &flags);
567         rq->prev_clock_raw = sched_clock();
568         rq->clock_unstable_events++;
569         task_rq_unlock(rq, &flags);
570 }
571
572 /*
573  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
574  *
575  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
576  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
577  * the target CPU.
578  */
579 #ifdef CONFIG_SMP
580
581 #ifndef tsk_is_polling
582 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
583 #endif
584
585 static void resched_task(struct task_struct *p)
586 {
587         int cpu;
588
589         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
590
591         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
592                 return;
593
594         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
595
596         cpu = task_cpu(p);
597         if (cpu == smp_processor_id())
598                 return;
599
600         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
601         smp_mb();
602         if (!tsk_is_polling(p))
603                 smp_send_reschedule(cpu);
604 }
605
606 static void resched_cpu(int cpu)
607 {
608         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
609         unsigned long flags;
610
611         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
612                 return;
613         resched_task(cpu_curr(cpu));
614         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
615 }
616 #else
617 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
618 {
619         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
620         set_tsk_need_resched(p);
621 }
622 #endif
623
624 static u64 div64_likely32(u64 divident, unsigned long divisor)
625 {
626 #if BITS_PER_LONG == 32
627         if (likely(divident <= 0xffffffffULL))
628                 return (u32)divident / divisor;
629         do_div(divident, divisor);
630
631         return divident;
632 #else
633         return divident / divisor;
634 #endif
635 }
636
637 #if BITS_PER_LONG == 32
638 # define WMULT_CONST    (~0UL)
639 #else
640 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
641 #endif
642
643 #define WMULT_SHIFT     32
644
645 /*
646  * Shift right and round:
647  */
648 #define RSR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
649
650 static unsigned long
651 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
652                 struct load_weight *lw)
653 {
654         u64 tmp;
655
656         if (unlikely(!lw->inv_weight))
657                 lw->inv_weight = (WMULT_CONST - lw->weight/2) / lw->weight + 1;
658
659         tmp = (u64)delta_exec * weight;
660         /*
661          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
662          */
663         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
664                 tmp = RSR(RSR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
665                         WMULT_SHIFT/2);
666         else
667                 tmp = RSR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
668
669         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
670 }
671
672 static inline unsigned long
673 calc_delta_fair(unsigned long delta_exec, struct load_weight *lw)
674 {
675         return calc_delta_mine(delta_exec, NICE_0_LOAD, lw);
676 }
677
678 static void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
679 {
680         lw->weight += inc;
681         lw->inv_weight = 0;
682 }
683
684 static void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
685 {
686         lw->weight -= dec;
687         lw->inv_weight = 0;
688 }
689
690 /*
691  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
692  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
693  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
694  * scheduling class and "nice" value.  For SCHED_NORMAL tasks this is just a
695  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
696  * slice expiry etc.
697  */
698
699 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
700 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
701
702 /*
703  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
704  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
705  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
706  * that remained on nice 0.
707  *
708  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
709  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
710  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
711  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
712  * the relative distance between them is ~25%.)
713  */
714 static const int prio_to_weight[40] = {
715  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
716  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
717  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
718  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
719  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
720  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
721  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
722  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
723 };
724
725 /*
726  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
727  *
728  * In cases where the weight does not change often, we can use the
729  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
730  * into multiplications:
731  */
732 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
733  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
734  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
735  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
736  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
737  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
738  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
739  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
740  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
741 };
742
743 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
744
745 /*
746  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
747  * scheduling classes, without having to expose their internal data
748  * structures to the load-balancing proper:
749  */
750 struct rq_iterator {
751         void *arg;
752         struct task_struct *(*start)(void *);
753         struct task_struct *(*next)(void *);
754 };
755
756 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
757                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
758                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
759                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
760                       int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
761
762 #include "sched_stats.h"
763 #include "sched_rt.c"
764 #include "sched_fair.c"
765 #include "sched_idletask.c"
766 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
767 # include "sched_debug.c"
768 #endif
769
770 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
771
772 static void __update_curr_load(struct rq *rq, struct load_stat *ls)
773 {
774         if (rq->curr != rq->idle && ls->load.weight) {
775                 ls->delta_exec += ls->delta_stat;
776                 ls->delta_fair += calc_delta_fair(ls->delta_stat, &ls->load);
777                 ls->delta_stat = 0;
778         }
779 }
780
781 /*
782  * Update delta_exec, delta_fair fields for rq.
783  *
784  * delta_fair clock advances at a rate inversely proportional to
785  * total load (rq->ls.load.weight) on the runqueue, while
786  * delta_exec advances at the same rate as wall-clock (provided
787  * cpu is not idle).
788  *
789  * delta_exec / delta_fair is a measure of the (smoothened) load on this
790  * runqueue over any given interval. This (smoothened) load is used
791  * during load balance.
792  *
793  * This function is called /before/ updating rq->ls.load
794  * and when switching tasks.
795  */
796 static void update_curr_load(struct rq *rq)
797 {
798         struct load_stat *ls = &rq->ls;
799         u64 start;
800
801         start = ls->load_update_start;
802         ls->load_update_start = rq->clock;
803         ls->delta_stat += rq->clock - start;
804         /*
805          * Stagger updates to ls->delta_fair. Very frequent updates
806          * can be expensive.
807          */
808         if (ls->delta_stat >= sysctl_sched_stat_granularity)
809                 __update_curr_load(rq, ls);
810 }
811
812 static inline void inc_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
813 {
814         update_curr_load(rq);
815         update_load_add(&rq->ls.load, p->se.load.weight);
816 }
817
818 static inline void dec_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
819 {
820         update_curr_load(rq);
821         update_load_sub(&rq->ls.load, p->se.load.weight);
822 }
823
824 static void inc_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
825 {
826         rq->nr_running++;
827         inc_load(rq, p);
828 }
829
830 static void dec_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
831 {
832         rq->nr_running--;
833         dec_load(rq, p);
834 }
835
836 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
837 {
838         task_rq(p)->cfs.wait_runtime -= p->se.wait_runtime;
839         p->se.wait_runtime = 0;
840
841         if (task_has_rt_policy(p)) {
842                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
843                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
844                 return;
845         }
846
847         /*
848          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
849          */
850         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
851                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
852                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
853                 return;
854         }
855
856         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
857         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
858 }
859
860 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
861 {
862         sched_info_queued(p);
863         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
864         p->se.on_rq = 1;
865 }
866
867 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
868 {
869         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
870         p->se.on_rq = 0;
871 }
872
873 /*
874  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
875  */
876 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
877 {
878         return p->static_prio;
879 }
880
881 /*
882  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
883  * without taking RT-inheritance into account. Might be
884  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
885  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
886  * estimator recalculates.
887  */
888 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
889 {
890         int prio;
891
892         if (task_has_rt_policy(p))
893                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
894         else
895                 prio = __normal_prio(p);
896         return prio;
897 }
898
899 /*
900  * Calculate the current priority, i.e. the priority
901  * taken into account by the scheduler. This value might
902  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
903  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
904  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
905  */
906 static int effective_prio(struct task_struct *p)
907 {
908         p->normal_prio = normal_prio(p);
909         /*
910          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
911          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
912          * to the normal priority:
913          */
914         if (!rt_prio(p->prio))
915                 return p->normal_prio;
916         return p->prio;
917 }
918
919 /*
920  * activate_task - move a task to the runqueue.
921  */
922 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
923 {
924         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
925                 rq->nr_uninterruptible--;
926
927         enqueue_task(rq, p, wakeup);
928         inc_nr_running(p, rq);
929 }
930
931 /*
932  * activate_idle_task - move idle task to the _front_ of runqueue.
933  */
934 static inline void activate_idle_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
935 {
936         update_rq_clock(rq);
937
938         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
939                 rq->nr_uninterruptible--;
940
941         enqueue_task(rq, p, 0);
942         inc_nr_running(p, rq);
943 }
944
945 /*
946  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
947  */
948 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
949 {
950         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
951                 rq->nr_uninterruptible++;
952
953         dequeue_task(rq, p, sleep);
954         dec_nr_running(p, rq);
955 }
956
957 /**
958  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
959  * @p: the task in question.
960  */
961 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
962 {
963         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
964 }
965
966 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
967 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
968 {
969         return cpu_rq(cpu)->ls.load.weight;
970 }
971
972 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
973 {
974 #ifdef CONFIG_SMP
975         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
976         set_task_cfs_rq(p);
977 #endif
978 }
979
980 #ifdef CONFIG_SMP
981
982 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
983 {
984         int old_cpu = task_cpu(p);
985         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
986         u64 clock_offset, fair_clock_offset;
987
988         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
989         fair_clock_offset = old_rq->cfs.fair_clock - new_rq->cfs.fair_clock;
990
991         if (p->se.wait_start_fair)
992                 p->se.wait_start_fair -= fair_clock_offset;
993         if (p->se.sleep_start_fair)
994                 p->se.sleep_start_fair -= fair_clock_offset;
995
996 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
997         if (p->se.wait_start)
998                 p->se.wait_start -= clock_offset;
999         if (p->se.sleep_start)
1000                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1001         if (p->se.block_start)
1002                 p->se.block_start -= clock_offset;
1003 #endif
1004
1005         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1006 }
1007
1008 struct migration_req {
1009         struct list_head list;
1010
1011         struct task_struct *task;
1012         int dest_cpu;
1013
1014         struct completion done;
1015 };
1016
1017 /*
1018  * The task's runqueue lock must be held.
1019  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1020  */
1021 static int
1022 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1023 {
1024         struct rq *rq = task_rq(p);
1025
1026         /*
1027          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1028          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1029          */
1030         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1031                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1032                 return 0;
1033         }
1034
1035         init_completion(&req->done);
1036         req->task = p;
1037         req->dest_cpu = dest_cpu;
1038         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1039
1040         return 1;
1041 }
1042
1043 /*
1044  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1045  *
1046  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1047  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1048  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1049  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1050  * waiting to become inactive.
1051  */
1052 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1053 {
1054         unsigned long flags;
1055         int running, on_rq;
1056         struct rq *rq;
1057
1058 repeat:
1059         /*
1060          * We do the initial early heuristics without holding
1061          * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1062          * the runqueue lock when things look like they will
1063          * work out!
1064          */
1065         rq = task_rq(p);
1066
1067         /*
1068          * If the task is actively running on another CPU
1069          * still, just relax and busy-wait without holding
1070          * any locks.
1071          *
1072          * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1073          * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1074          * But we don't care, since "task_running()" will
1075          * return false if the runqueue has changed and p
1076          * is actually now running somewhere else!
1077          */
1078         while (task_running(rq, p))
1079                 cpu_relax();
1080
1081         /*
1082          * Ok, time to look more closely! We need the rq
1083          * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1084          * just go back and repeat.
1085          */
1086         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1087         running = task_running(rq, p);
1088         on_rq = p->se.on_rq;
1089         task_rq_unlock(rq, &flags);
1090
1091         /*
1092          * Was it really running after all now that we
1093          * checked with the proper locks actually held?
1094          *
1095          * Oops. Go back and try again..
1096          */
1097         if (unlikely(running)) {
1098                 cpu_relax();
1099                 goto repeat;
1100         }
1101
1102         /*
1103          * It's not enough that it's not actively running,
1104          * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1105          * preempted!
1106          *
1107          * So if it wa still runnable (but just not actively
1108          * running right now), it's preempted, and we should
1109          * yield - it could be a while.
1110          */
1111         if (unlikely(on_rq)) {
1112                 yield();
1113                 goto repeat;
1114         }
1115
1116         /*
1117          * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1118          * runnable, which means that it will never become
1119          * running in the future either. We're all done!
1120          */
1121 }
1122
1123 /***
1124  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1125  * @p: the to-be-kicked thread
1126  *
1127  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1128  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1129  *
1130  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1131  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1132  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1133  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1134  * achieved as well.
1135  */
1136 void kick_process(struct task_struct *p)
1137 {
1138         int cpu;
1139
1140         preempt_disable();
1141         cpu = task_cpu(p);
1142         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1143                 smp_send_reschedule(cpu);
1144         preempt_enable();
1145 }
1146
1147 /*
1148  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1149  * according to the scheduling class and "nice" value.
1150  *
1151  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1152  * balance conservatively.
1153  */
1154 static inline unsigned long source_load(int cpu, int type)
1155 {
1156         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1157         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1158
1159         if (type == 0)
1160                 return total;
1161
1162         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1163 }
1164
1165 /*
1166  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1167  * according to the scheduling class and "nice" value.
1168  */
1169 static inline unsigned long target_load(int cpu, int type)
1170 {
1171         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1172         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1173
1174         if (type == 0)
1175                 return total;
1176
1177         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1178 }
1179
1180 /*
1181  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1182  */
1183 static inline unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1184 {
1185         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1186         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1187         unsigned long n = rq->nr_running;
1188
1189         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1190 }
1191
1192 /*
1193  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1194  * domain.
1195  */
1196 static struct sched_group *
1197 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1198 {
1199         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1200         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1201         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1202         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1203
1204         do {
1205                 unsigned long load, avg_load;
1206                 int local_group;
1207                 int i;
1208
1209                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1210                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1211                         goto nextgroup;
1212
1213                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1214
1215                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1216                 avg_load = 0;
1217
1218                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1219                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1220                         if (local_group)
1221                                 load = source_load(i, load_idx);
1222                         else
1223                                 load = target_load(i, load_idx);
1224
1225                         avg_load += load;
1226                 }
1227
1228                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1229                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1230                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1231
1232                 if (local_group) {
1233                         this_load = avg_load;
1234                         this = group;
1235                 } else if (avg_load < min_load) {
1236                         min_load = avg_load;
1237                         idlest = group;
1238                 }
1239 nextgroup:
1240                 group = group->next;
1241         } while (group != sd->groups);
1242
1243         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1244                 return NULL;
1245         return idlest;
1246 }
1247
1248 /*
1249  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1250  */
1251 static int
1252 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1253 {
1254         cpumask_t tmp;
1255         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1256         int idlest = -1;
1257         int i;
1258
1259         /* Traverse only the allowed CPUs */
1260         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1261
1262         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1263                 load = weighted_cpuload(i);
1264
1265                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1266                         min_load = load;
1267                         idlest = i;
1268                 }
1269         }
1270
1271         return idlest;
1272 }
1273
1274 /*
1275  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1276  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1277  * SD_BALANCE_EXEC.
1278  *
1279  * Balance, ie. select the least loaded group.
1280  *
1281  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1282  *
1283  * preempt must be disabled.
1284  */
1285 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1286 {
1287         struct task_struct *t = current;
1288         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1289
1290         for_each_domain(cpu, tmp) {
1291                 /*
1292                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1293                  */
1294                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1295                         break;
1296                 if (tmp->flags & flag)
1297                         sd = tmp;
1298         }
1299
1300         while (sd) {
1301                 cpumask_t span;
1302                 struct sched_group *group;
1303                 int new_cpu, weight;
1304
1305                 if (!(sd->flags & flag)) {
1306                         sd = sd->child;
1307                         continue;
1308                 }
1309
1310                 span = sd->span;
1311                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1312                 if (!group) {
1313                         sd = sd->child;
1314                         continue;
1315                 }
1316
1317                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1318                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1319                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1320                         sd = sd->child;
1321                         continue;
1322                 }
1323
1324                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1325                 cpu = new_cpu;
1326                 sd = NULL;
1327                 weight = cpus_weight(span);
1328                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1329                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1330                                 break;
1331                         if (tmp->flags & flag)
1332                                 sd = tmp;
1333                 }
1334                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1335         }
1336
1337         return cpu;
1338 }
1339
1340 #endif /* CONFIG_SMP */
1341
1342 /*
1343  * wake_idle() will wake a task on an idle cpu if task->cpu is
1344  * not idle and an idle cpu is available.  The span of cpus to
1345  * search starts with cpus closest then further out as needed,
1346  * so we always favor a closer, idle cpu.
1347  *
1348  * Returns the CPU we should wake onto.
1349  */
1350 #if defined(ARCH_HAS_SCHED_WAKE_IDLE)
1351 static int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1352 {
1353         cpumask_t tmp;
1354         struct sched_domain *sd;
1355         int i;
1356
1357         /*
1358          * If it is idle, then it is the best cpu to run this task.
1359          *
1360          * This cpu is also the best, if it has more than one task already.
1361          * Siblings must be also busy(in most cases) as they didn't already
1362          * pickup the extra load from this cpu and hence we need not check
1363          * sibling runqueue info. This will avoid the checks and cache miss
1364          * penalities associated with that.
1365          */
1366         if (idle_cpu(cpu) || cpu_rq(cpu)->nr_running > 1)
1367                 return cpu;
1368
1369         for_each_domain(cpu, sd) {
1370                 if (sd->flags & SD_WAKE_IDLE) {
1371                         cpus_and(tmp, sd->span, p->cpus_allowed);
1372                         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1373                                 if (idle_cpu(i))
1374                                         return i;
1375                         }
1376                 } else {
1377                         break;
1378                 }
1379         }
1380         return cpu;
1381 }
1382 #else
1383 static inline int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1384 {
1385         return cpu;
1386 }
1387 #endif
1388
1389 /***
1390  * try_to_wake_up - wake up a thread
1391  * @p: the to-be-woken-up thread
1392  * @state: the mask of task states that can be woken
1393  * @sync: do a synchronous wakeup?
1394  *
1395  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1396  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1397  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1398  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1399  * runnable without the overhead of this.
1400  *
1401  * returns failure only if the task is already active.
1402  */
1403 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1404 {
1405         int cpu, this_cpu, success = 0;
1406         unsigned long flags;
1407         long old_state;
1408         struct rq *rq;
1409 #ifdef CONFIG_SMP
1410         struct sched_domain *sd, *this_sd = NULL;
1411         unsigned long load, this_load;
1412         int new_cpu;
1413 #endif
1414
1415         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1416         old_state = p->state;
1417         if (!(old_state & state))
1418                 goto out;
1419
1420         if (p->se.on_rq)
1421                 goto out_running;
1422
1423         cpu = task_cpu(p);
1424         this_cpu = smp_processor_id();
1425
1426 #ifdef CONFIG_SMP
1427         if (unlikely(task_running(rq, p)))
1428                 goto out_activate;
1429
1430         new_cpu = cpu;
1431
1432         schedstat_inc(rq, ttwu_cnt);
1433         if (cpu == this_cpu) {
1434                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1435                 goto out_set_cpu;
1436         }
1437
1438         for_each_domain(this_cpu, sd) {
1439                 if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1440                         schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1441                         this_sd = sd;
1442                         break;
1443                 }
1444         }
1445
1446         if (unlikely(!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)))
1447                 goto out_set_cpu;
1448
1449         /*
1450          * Check for affine wakeup and passive balancing possibilities.
1451          */
1452         if (this_sd) {
1453                 int idx = this_sd->wake_idx;
1454                 unsigned int imbalance;
1455
1456                 imbalance = 100 + (this_sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1457
1458                 load = source_load(cpu, idx);
1459                 this_load = target_load(this_cpu, idx);
1460
1461                 new_cpu = this_cpu; /* Wake to this CPU if we can */
1462
1463                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1464                         unsigned long tl = this_load;
1465                         unsigned long tl_per_task;
1466
1467                         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1468
1469                         /*
1470                          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1471                          * effect of the currently running task from the load
1472                          * of the current CPU:
1473                          */
1474                         if (sync)
1475                                 tl -= current->se.load.weight;
1476
1477                         if ((tl <= load &&
1478                                 tl + target_load(cpu, idx) <= tl_per_task) ||
1479                                100*(tl + p->se.load.weight) <= imbalance*load) {
1480                                 /*
1481                                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1482                                  * p is cache cold in this domain, and
1483                                  * there is no bad imbalance.
1484                                  */
1485                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_affine);
1486                                 goto out_set_cpu;
1487                         }
1488                 }
1489
1490                 /*
1491                  * Start passive balancing when half the imbalance_pct
1492                  * limit is reached.
1493                  */
1494                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_BALANCE) {
1495                         if (imbalance*this_load <= 100*load) {
1496                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_balance);
1497                                 goto out_set_cpu;
1498                         }
1499                 }
1500         }
1501
1502         new_cpu = cpu; /* Could not wake to this_cpu. Wake to cpu instead */
1503 out_set_cpu:
1504         new_cpu = wake_idle(new_cpu, p);
1505         if (new_cpu != cpu) {
1506                 set_task_cpu(p, new_cpu);
1507                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1508                 /* might preempt at this point */
1509                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1510                 old_state = p->state;
1511                 if (!(old_state & state))
1512                         goto out;
1513                 if (p->se.on_rq)
1514                         goto out_running;
1515
1516                 this_cpu = smp_processor_id();
1517                 cpu = task_cpu(p);
1518         }
1519
1520 out_activate:
1521 #endif /* CONFIG_SMP */
1522         update_rq_clock(rq);
1523         activate_task(rq, p, 1);
1524         /*
1525          * Sync wakeups (i.e. those types of wakeups where the waker
1526          * has indicated that it will leave the CPU in short order)
1527          * don't trigger a preemption, if the woken up task will run on
1528          * this cpu. (in this case the 'I will reschedule' promise of
1529          * the waker guarantees that the freshly woken up task is going
1530          * to be considered on this CPU.)
1531          */
1532         if (!sync || cpu != this_cpu)
1533                 check_preempt_curr(rq, p);
1534         success = 1;
1535
1536 out_running:
1537         p->state = TASK_RUNNING;
1538 out:
1539         task_rq_unlock(rq, &flags);
1540
1541         return success;
1542 }
1543
1544 int fastcall wake_up_process(struct task_struct *p)
1545 {
1546         return try_to_wake_up(p, TASK_STOPPED | TASK_TRACED |
1547                                  TASK_INTERRUPTIBLE | TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0);
1548 }
1549 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1550
1551 int fastcall wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1552 {
1553         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1554 }
1555
1556 /*
1557  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1558  * p is forked by current.
1559  *
1560  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1561  */
1562 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1563 {
1564         p->se.wait_start_fair           = 0;
1565         p->se.exec_start                = 0;
1566         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1567         p->se.delta_exec                = 0;
1568         p->se.delta_fair_run            = 0;
1569         p->se.delta_fair_sleep          = 0;
1570         p->se.wait_runtime              = 0;
1571         p->se.sleep_start_fair          = 0;
1572
1573 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1574         p->se.wait_start                = 0;
1575         p->se.sum_wait_runtime          = 0;
1576         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
1577         p->se.sleep_start               = 0;
1578         p->se.block_start               = 0;
1579         p->se.sleep_max                 = 0;
1580         p->se.block_max                 = 0;
1581         p->se.exec_max                  = 0;
1582         p->se.wait_max                  = 0;
1583         p->se.wait_runtime_overruns     = 0;
1584         p->se.wait_runtime_underruns    = 0;
1585 #endif
1586
1587         INIT_LIST_HEAD(&p->run_list);
1588         p->se.on_rq = 0;
1589
1590 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1591         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1592 #endif
1593
1594         /*
1595          * We mark the process as running here, but have not actually
1596          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
1597          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1598          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1599          */
1600         p->state = TASK_RUNNING;
1601 }
1602
1603 /*
1604  * fork()/clone()-time setup:
1605  */
1606 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
1607 {
1608         int cpu = get_cpu();
1609
1610         __sched_fork(p);
1611
1612 #ifdef CONFIG_SMP
1613         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
1614 #endif
1615         __set_task_cpu(p, cpu);
1616
1617         /*
1618          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
1619          */
1620         p->prio = current->normal_prio;
1621
1622 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1623         if (likely(sched_info_on()))
1624                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1625 #endif
1626 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
1627         p->oncpu = 0;
1628 #endif
1629 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1630         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1631         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1632 #endif
1633         put_cpu();
1634 }
1635
1636 /*
1637  * After fork, child runs first. (default) If set to 0 then
1638  * parent will (try to) run first.
1639  */
1640 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_child_runs_first = 1;
1641
1642 /*
1643  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1644  *
1645  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1646  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1647  * on the runqueue and wakes it.
1648  */
1649 void fastcall wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
1650 {
1651         unsigned long flags;
1652         struct rq *rq;
1653         int this_cpu;
1654
1655         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1656         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
1657         this_cpu = smp_processor_id(); /* parent's CPU */
1658         update_rq_clock(rq);
1659
1660         p->prio = effective_prio(p);
1661
1662         if (!p->sched_class->task_new || !sysctl_sched_child_runs_first ||
1663                         (clone_flags & CLONE_VM) || task_cpu(p) != this_cpu ||
1664                         !current->se.on_rq) {
1665
1666                 activate_task(rq, p, 0);
1667         } else {
1668                 /*
1669                  * Let the scheduling class do new task startup
1670                  * management (if any):
1671                  */
1672                 p->sched_class->task_new(rq, p);
1673                 inc_nr_running(p, rq);
1674         }
1675         check_preempt_curr(rq, p);
1676         task_rq_unlock(rq, &flags);
1677 }
1678
1679 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1680
1681 /**
1682  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
1683  * @notifier: notifier struct to register
1684  */
1685 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1686 {
1687         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1688 }
1689 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1690
1691 /**
1692  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1693  * @notifier: notifier struct to unregister
1694  *
1695  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1696  */
1697 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1698 {
1699         hlist_del(&notifier->link);
1700 }
1701 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1702
1703 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1704 {
1705         struct preempt_notifier *notifier;
1706         struct hlist_node *node;
1707
1708         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1709                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1710 }
1711
1712 static void
1713 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1714                                  struct task_struct *next)
1715 {
1716         struct preempt_notifier *notifier;
1717         struct hlist_node *node;
1718
1719         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1720                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1721 }
1722
1723 #else
1724
1725 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1726 {
1727 }
1728
1729 static void
1730 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1731                                  struct task_struct *next)
1732 {
1733 }
1734
1735 #endif
1736
1737 /**
1738  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1739  * @rq: the runqueue preparing to switch
1740  * @prev: the current task that is being switched out
1741  * @next: the task we are going to switch to.
1742  *
1743  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1744  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1745  * switch.
1746  *
1747  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1748  * hooks.
1749  */
1750 static inline void
1751 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1752                     struct task_struct *next)
1753 {
1754         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1755         prepare_lock_switch(rq, next);
1756         prepare_arch_switch(next);
1757 }
1758
1759 /**
1760  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1761  * @rq: runqueue associated with task-switch
1762  * @prev: the thread we just switched away from.
1763  *
1764  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1765  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1766  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1767  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1768  *
1769  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1770  * so, we finish that here outside of the runqueue lock.  (Doing it
1771  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1772  * details.)
1773  */
1774 static inline void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1775         __releases(rq->lock)
1776 {
1777         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1778         long prev_state;
1779
1780         rq->prev_mm = NULL;
1781
1782         /*
1783          * A task struct has one reference for the use as "current".
1784          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1785          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1786          * the scheduled task must drop that reference.
1787          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1788          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1789          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1790          * be dropped twice.
1791          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1792          */
1793         prev_state = prev->state;
1794         finish_arch_switch(prev);
1795         finish_lock_switch(rq, prev);
1796         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1797         if (mm)
1798                 mmdrop(mm);
1799         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1800                 /*
1801                  * Remove function-return probe instances associated with this
1802                  * task and put them back on the free list.
1803                  */
1804                 kprobe_flush_task(prev);
1805                 put_task_struct(prev);
1806         }
1807 }
1808
1809 /**
1810  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1811  * @prev: the thread we just switched away from.
1812  */
1813 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1814         __releases(rq->lock)
1815 {
1816         struct rq *rq = this_rq();
1817
1818         finish_task_switch(rq, prev);
1819 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1820         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1821         preempt_enable();
1822 #endif
1823         if (current->set_child_tid)
1824                 put_user(current->pid, current->set_child_tid);
1825 }
1826
1827 /*
1828  * context_switch - switch to the new MM and the new
1829  * thread's register state.
1830  */
1831 static inline void
1832 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1833                struct task_struct *next)
1834 {
1835         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1836
1837         prepare_task_switch(rq, prev, next);
1838         mm = next->mm;
1839         oldmm = prev->active_mm;
1840         /*
1841          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1842          * combine the page table reload and the switch backend into
1843          * one hypercall.
1844          */
1845         arch_enter_lazy_cpu_mode();
1846
1847         if (unlikely(!mm)) {
1848                 next->active_mm = oldmm;
1849                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1850                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1851         } else
1852                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1853
1854         if (unlikely(!prev->mm)) {
1855                 prev->active_mm = NULL;
1856                 rq->prev_mm = oldmm;
1857         }
1858         /*
1859          * Since the runqueue lock will be released by the next
1860          * task (which is an invalid locking op but in the case
1861          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
1862          * do an early lockdep release here:
1863          */
1864 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1865         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
1866 #endif
1867
1868         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1869         switch_to(prev, next, prev);
1870
1871         barrier();
1872         /*
1873          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
1874          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
1875          * frame will be invalid.
1876          */
1877         finish_task_switch(this_rq(), prev);
1878 }
1879
1880 /*
1881  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
1882  *
1883  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1884  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
1885  * number of context switches performed since bootup.
1886  */
1887 unsigned long nr_running(void)
1888 {
1889         unsigned long i, sum = 0;
1890
1891         for_each_online_cpu(i)
1892                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
1893
1894         return sum;
1895 }
1896
1897 unsigned long nr_uninterruptible(void)
1898 {
1899         unsigned long i, sum = 0;
1900
1901         for_each_possible_cpu(i)
1902                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1903
1904         /*
1905          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
1906          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
1907          */
1908         if (unlikely((long)sum < 0))
1909                 sum = 0;
1910
1911         return sum;
1912 }
1913
1914 unsigned long long nr_context_switches(void)
1915 {
1916         int i;
1917         unsigned long long sum = 0;
1918
1919         for_each_possible_cpu(i)
1920                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
1921
1922         return sum;
1923 }
1924
1925 unsigned long nr_iowait(void)
1926 {
1927         unsigned long i, sum = 0;
1928
1929         for_each_possible_cpu(i)
1930                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
1931
1932         return sum;
1933 }
1934
1935 unsigned long nr_active(void)
1936 {
1937         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
1938
1939         for_each_online_cpu(i) {
1940                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
1941                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1942         }
1943
1944         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
1945                 uninterruptible = 0;
1946
1947         return running + uninterruptible;
1948 }
1949
1950 /*
1951  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
1952  * scheduler tick (TICK_NSEC).
1953  */
1954 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
1955 {
1956         u64 fair_delta64, exec_delta64, idle_delta64, sample_interval64, tmp64;
1957         unsigned long total_load = this_rq->ls.load.weight;
1958         unsigned long this_load =  total_load;
1959         struct load_stat *ls = &this_rq->ls;
1960         int i, scale;
1961
1962         this_rq->nr_load_updates++;
1963         if (unlikely(!(sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_PRECISE_CPU_LOAD)))
1964                 goto do_avg;
1965
1966         /* Update delta_fair/delta_exec fields first */
1967         update_curr_load(this_rq);
1968
1969         fair_delta64 = ls->delta_fair + 1;
1970         ls->delta_fair = 0;
1971
1972         exec_delta64 = ls->delta_exec + 1;
1973         ls->delta_exec = 0;
1974
1975         sample_interval64 = this_rq->clock - ls->load_update_last;
1976         ls->load_update_last = this_rq->clock;
1977
1978         if ((s64)sample_interval64 < (s64)TICK_NSEC)
1979                 sample_interval64 = TICK_NSEC;
1980
1981         if (exec_delta64 > sample_interval64)
1982                 exec_delta64 = sample_interval64;
1983
1984         idle_delta64 = sample_interval64 - exec_delta64;
1985
1986         tmp64 = div64_64(SCHED_LOAD_SCALE * exec_delta64, fair_delta64);
1987         tmp64 = div64_64(tmp64 * exec_delta64, sample_interval64);
1988
1989         this_load = (unsigned long)tmp64;
1990
1991 do_avg:
1992
1993         /* Update our load: */
1994         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
1995                 unsigned long old_load, new_load;
1996
1997                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
1998
1999                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2000                 new_load = this_load;
2001
2002                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2003         }
2004 }
2005
2006 #ifdef CONFIG_SMP
2007
2008 /*
2009  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2010  *
2011  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2012  * you need to do so manually before calling.
2013  */
2014 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2015         __acquires(rq1->lock)
2016         __acquires(rq2->lock)
2017 {
2018         BUG_ON(!irqs_disabled());
2019         if (rq1 == rq2) {
2020                 spin_lock(&rq1->lock);
2021                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2022         } else {
2023                 if (rq1 < rq2) {
2024                         spin_lock(&rq1->lock);
2025                         spin_lock(&rq2->lock);
2026                 } else {
2027                         spin_lock(&rq2->lock);
2028                         spin_lock(&rq1->lock);
2029                 }
2030         }
2031         update_rq_clock(rq1);
2032         update_rq_clock(rq2);
2033 }
2034
2035 /*
2036  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2037  *
2038  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2039  * you need to do so manually after calling.
2040  */
2041 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2042         __releases(rq1->lock)
2043         __releases(rq2->lock)
2044 {
2045         spin_unlock(&rq1->lock);
2046         if (rq1 != rq2)
2047                 spin_unlock(&rq2->lock);
2048         else
2049                 __release(rq2->lock);
2050 }
2051
2052 /*
2053  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2054  */
2055 static void double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2056         __releases(this_rq->lock)
2057         __acquires(busiest->lock)
2058         __acquires(this_rq->lock)
2059 {
2060         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2061                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2062                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2063                 BUG_ON(1);
2064         }
2065         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2066                 if (busiest < this_rq) {
2067                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2068                         spin_lock(&busiest->lock);
2069                         spin_lock(&this_rq->lock);
2070                 } else
2071                         spin_lock(&busiest->lock);
2072         }
2073 }
2074
2075 /*
2076  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2077  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2078  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu.  Then
2079  * the cpu_allowed mask is restored.
2080  */
2081 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2082 {
2083         struct migration_req req;
2084         unsigned long flags;
2085         struct rq *rq;
2086
2087         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2088         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2089             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2090                 goto out;
2091
2092         /* force the process onto the specified CPU */
2093         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2094                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2095                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2096
2097                 get_task_struct(mt);
2098                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2099                 wake_up_process(mt);
2100                 put_task_struct(mt);
2101                 wait_for_completion(&req.done);
2102
2103                 return;
2104         }
2105 out:
2106         task_rq_unlock(rq, &flags);
2107 }
2108
2109 /*
2110  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2111  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2112  */
2113 void sched_exec(void)
2114 {
2115         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2116         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2117         put_cpu();
2118         if (new_cpu != this_cpu)
2119                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2120 }
2121
2122 /*
2123  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2124  * Both runqueues must be locked.
2125  */
2126 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2127                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2128 {
2129         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2130         set_task_cpu(p, this_cpu);
2131         activate_task(this_rq, p, 0);
2132         /*
2133          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2134          * to be always true for them.
2135          */
2136         check_preempt_curr(this_rq, p);
2137 }
2138
2139 /*
2140  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2141  */
2142 static
2143 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2144                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2145                      int *all_pinned)
2146 {
2147         /*
2148          * We do not migrate tasks that are:
2149          * 1) running (obviously), or
2150          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2151          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2152          */
2153         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed))
2154                 return 0;
2155         *all_pinned = 0;
2156
2157         if (task_running(rq, p))
2158                 return 0;
2159
2160         /*
2161          * Aggressive migration if too many balance attempts have failed:
2162          */
2163         if (sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries)
2164                 return 1;
2165
2166         return 1;
2167 }
2168
2169 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2170                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
2171                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2172                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
2173                       int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2174 {
2175         int pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
2176         struct task_struct *p;
2177         long rem_load_move = max_load_move;
2178
2179         if (max_nr_move == 0 || max_load_move == 0)
2180                 goto out;
2181
2182         pinned = 1;
2183
2184         /*
2185          * Start the load-balancing iterator:
2186          */
2187         p = iterator->start(iterator->arg);
2188 next:
2189         if (!p)
2190                 goto out;
2191         /*
2192          * To help distribute high priority tasks accross CPUs we don't
2193          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2194          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2195          */
2196         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
2197                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
2198         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
2199             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2200                 p = iterator->next(iterator->arg);
2201                 goto next;
2202         }
2203
2204         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2205         pulled++;
2206         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2207
2208         /*
2209          * We only want to steal up to the prescribed number of tasks
2210          * and the prescribed amount of weighted load.
2211          */
2212         if (pulled < max_nr_move && rem_load_move > 0) {
2213                 if (p->prio < *this_best_prio)
2214                         *this_best_prio = p->prio;
2215                 p = iterator->next(iterator->arg);
2216                 goto next;
2217         }
2218 out:
2219         /*
2220          * Right now, this is the only place pull_task() is called,
2221          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2222          * inside pull_task().
2223          */
2224         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2225
2226         if (all_pinned)
2227                 *all_pinned = pinned;
2228         *load_moved = max_load_move - rem_load_move;
2229         return pulled;
2230 }
2231
2232 /*
2233  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2234  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2235  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2236  *
2237  * Called with both runqueues locked.
2238  */
2239 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2240                       unsigned long max_load_move,
2241                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2242                       int *all_pinned)
2243 {
2244         struct sched_class *class = sched_class_highest;
2245         unsigned long total_load_moved = 0;
2246         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
2247
2248         do {
2249                 total_load_moved +=
2250                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2251                                 ULONG_MAX, max_load_move - total_load_moved,
2252                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
2253                 class = class->next;
2254         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
2255
2256         return total_load_moved > 0;
2257 }
2258
2259 /*
2260  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
2261  * part of active balancing operations within "domain".
2262  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2263  *
2264  * Called with both runqueues locked.
2265  */
2266 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2267                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
2268 {
2269         struct sched_class *class;
2270         int this_best_prio = MAX_PRIO;
2271
2272         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
2273                 if (class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2274                                         1, ULONG_MAX, sd, idle, NULL,
2275                                         &this_best_prio))
2276                         return 1;
2277
2278         return 0;
2279 }
2280
2281 /*
2282  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2283  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2284  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2285  */
2286 static struct sched_group *
2287 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2288                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2289                    int *sd_idle, cpumask_t *cpus, int *balance)
2290 {
2291         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2292         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2293         unsigned long max_pull;
2294         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2295         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2296         int load_idx;
2297 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2298         int power_savings_balance = 1;
2299         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2300         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2301         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2302 #endif
2303
2304         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2305         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2306         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2307         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
2308                 load_idx = sd->busy_idx;
2309         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2310                 load_idx = sd->newidle_idx;
2311         else
2312                 load_idx = sd->idle_idx;
2313
2314         do {
2315                 unsigned long load, group_capacity;
2316                 int local_group;
2317                 int i;
2318                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2319                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2320
2321                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2322
2323                 if (local_group)
2324                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2325
2326                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2327                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2328
2329                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2330                         struct rq *rq;
2331
2332                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2333                                 continue;
2334
2335                         rq = cpu_rq(i);
2336
2337                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
2338                                 *sd_idle = 0;
2339
2340                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2341                         if (local_group) {
2342                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2343                                         first_idle_cpu = 1;
2344                                         balance_cpu = i;
2345                                 }
2346
2347                                 load = target_load(i, load_idx);
2348                         } else
2349                                 load = source_load(i, load_idx);
2350
2351                         avg_load += load;
2352                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2353                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2354                 }
2355
2356                 /*
2357                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2358                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2359                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2360                  * to do the newly idle load balance.
2361                  */
2362                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
2363                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
2364                         *balance = 0;
2365                         goto ret;
2366                 }
2367
2368                 total_load += avg_load;
2369                 total_pwr += group->__cpu_power;
2370
2371                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2372                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2373                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2374
2375                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2376
2377                 if (local_group) {
2378                         this_load = avg_load;
2379                         this = group;
2380                         this_nr_running = sum_nr_running;
2381                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2382                 } else if (avg_load > max_load &&
2383                            sum_nr_running > group_capacity) {
2384                         max_load = avg_load;
2385                         busiest = group;
2386                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2387                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2388                 }
2389
2390 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2391                 /*
2392                  * Busy processors will not participate in power savings
2393                  * balance.
2394                  */
2395                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
2396                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2397                         goto group_next;
2398
2399                 /*
2400                  * If the local group is idle or completely loaded
2401                  * no need to do power savings balance at this domain
2402                  */
2403                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2404                                     !this_nr_running))
2405                         power_savings_balance = 0;
2406
2407                 /*
2408                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2409                  * don't include that group in power savings calculations
2410                  */
2411                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2412                     || !sum_nr_running)
2413                         goto group_next;
2414
2415                 /*
2416                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2417                  * This is the group from where we need to pick up the load
2418                  * for saving power
2419                  */
2420                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2421                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2422                      first_cpu(group->cpumask) <
2423                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2424                         group_min = group;
2425                         min_nr_running = sum_nr_running;
2426                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2427                                                 sum_nr_running;
2428                 }
2429
2430                 /*
2431                  * Calculate the group which is almost near its
2432                  * capacity but still has some space to pick up some load
2433                  * from other group and save more power
2434                  */
2435                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2436                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2437                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2438                              first_cpu(group->cpumask) >
2439                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2440                                 group_leader = group;
2441                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2442                         }
2443                 }
2444 group_next:
2445 #endif
2446                 group = group->next;
2447         } while (group != sd->groups);
2448
2449         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2450                 goto out_balanced;
2451
2452         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2453
2454         if (this_load >= avg_load ||
2455                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2456                 goto out_balanced;
2457
2458         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2459         /*
2460          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2461          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2462          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2463          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2464          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2465          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2466          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2467          * by pulling tasks to us.  Be careful of negative numbers as they'll
2468          * appear as very large values with unsigned longs.
2469          */
2470         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2471                 goto out_balanced;
2472
2473         /*
2474          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2475          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2476          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2477          */
2478         if (max_load < avg_load) {
2479                 *imbalance = 0;
2480                 goto small_imbalance;
2481         }
2482
2483         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2484         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2485
2486         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2487         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
2488                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
2489                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2490
2491         /*
2492          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2493          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2494          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2495          * moved
2496          */
2497         if (*imbalance + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ < busiest_load_per_task/2) {
2498                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
2499                 unsigned int imbn;
2500
2501 small_imbalance:
2502                 pwr_move = pwr_now = 0;
2503                 imbn = 2;
2504                 if (this_nr_running) {
2505                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2506                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2507                                 imbn = 1;
2508                 } else
2509                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2510
2511                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
2512                                         busiest_load_per_task * imbn) {
2513                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2514                         return busiest;
2515                 }
2516
2517                 /*
2518                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2519                  * however we may be able to increase total CPU power used by
2520                  * moving them.
2521                  */
2522
2523                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
2524                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
2525                 pwr_now += this->__cpu_power *
2526                                 min(this_load_per_task, this_load);
2527                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2528
2529                 /* Amount of load we'd subtract */
2530                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
2531                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2532                 if (max_load > tmp)
2533                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
2534                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
2535
2536                 /* Amount of load we'd add */
2537                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
2538                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
2539                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2540                                         max_load * busiest->__cpu_power);
2541                 else
2542                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2543                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2544                 pwr_move += this->__cpu_power *
2545                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
2546                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2547
2548                 /* Move if we gain throughput */
2549                 if (pwr_move <= pwr_now)
2550                         goto out_balanced;
2551
2552                 *imbalance = busiest_load_per_task;
2553         }
2554
2555         return busiest;
2556
2557 out_balanced:
2558 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2559         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2560                 goto ret;
2561
2562         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
2563                 *imbalance = min_load_per_task;
2564                 return group_min;
2565         }
2566 #endif
2567 ret:
2568         *imbalance = 0;
2569         return NULL;
2570 }
2571
2572 /*
2573  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2574  */
2575 static struct rq *
2576 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
2577                    unsigned long imbalance, cpumask_t *cpus)
2578 {
2579         struct rq *busiest = NULL, *rq;
2580         unsigned long max_load = 0;
2581         int i;
2582
2583         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2584                 unsigned long wl;
2585
2586                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
2587                         continue;
2588
2589                 rq = cpu_rq(i);
2590                 wl = weighted_cpuload(i);
2591
2592                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
2593                         continue;
2594
2595                 if (wl > max_load) {
2596                         max_load = wl;
2597                         busiest = rq;
2598                 }
2599         }
2600
2601         return busiest;
2602 }
2603
2604 /*
2605  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2606  * so long as it is large enough.
2607  */
2608 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2609
2610 /*
2611  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2612  * tasks if there is an imbalance.
2613  */
2614 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
2615                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2616                         int *balance)
2617 {
2618         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
2619         struct sched_group *group;
2620         unsigned long imbalance;
2621         struct rq *busiest;
2622         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2623         unsigned long flags;
2624
2625         /*
2626          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2627          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2628          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
2629          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2630          */
2631         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2632             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2633                 sd_idle = 1;
2634
2635         schedstat_inc(sd, lb_cnt[idle]);
2636
2637 redo:
2638         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
2639                                    &cpus, balance);
2640
2641         if (*balance == 0)
2642                 goto out_balanced;
2643
2644         if (!group) {
2645                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
2646                 goto out_balanced;
2647         }
2648
2649         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, &cpus);
2650         if (!busiest) {
2651                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
2652                 goto out_balanced;
2653         }
2654
2655         BUG_ON(busiest == this_rq);
2656
2657         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
2658
2659         ld_moved = 0;
2660         if (busiest->nr_running > 1) {
2661                 /*
2662                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
2663                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
2664                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
2665                  * correctly treated as an imbalance.
2666                  */
2667                 local_irq_save(flags);
2668                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
2669                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2670                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
2671                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
2672                 local_irq_restore(flags);
2673
2674                 /*
2675                  * some other cpu did the load balance for us.
2676                  */
2677                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
2678                         resched_cpu(this_cpu);
2679
2680                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
2681                 if (unlikely(all_pinned)) {
2682                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2683                         if (!cpus_empty(cpus))
2684                                 goto redo;
2685                         goto out_balanced;
2686                 }
2687         }
2688
2689         if (!ld_moved) {
2690                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
2691                 sd->nr_balance_failed++;
2692
2693                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
2694
2695                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
2696
2697                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
2698                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
2699                          */
2700                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
2701                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2702                                 all_pinned = 1;
2703                                 goto out_one_pinned;
2704                         }
2705
2706                         if (!busiest->active_balance) {
2707                                 busiest->active_balance = 1;
2708                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
2709                                 active_balance = 1;
2710                         }
2711                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2712                         if (active_balance)
2713                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
2714
2715                         /*
2716                          * We've kicked active balancing, reset the failure
2717                          * counter.
2718                          */
2719                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
2720                 }
2721         } else
2722                 sd->nr_balance_failed = 0;
2723
2724         if (likely(!active_balance)) {
2725                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
2726                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
2727         } else {
2728                 /*
2729                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
2730                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
2731                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
2732                  * move_tasks).
2733                  */
2734                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
2735                         sd->balance_interval *= 2;
2736         }
2737
2738         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2739             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2740                 return -1;
2741         return ld_moved;
2742
2743 out_balanced:
2744         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
2745
2746         sd->nr_balance_failed = 0;
2747
2748 out_one_pinned:
2749         /* tune up the balancing interval */
2750         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
2751                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
2752                 sd->balance_interval *= 2;
2753
2754         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2755             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2756                 return -1;
2757         return 0;
2758 }
2759
2760 /*
2761  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2762  * tasks if there is an imbalance.
2763  *
2764  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
2765  * this_rq is locked.
2766  */
2767 static int
2768 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
2769 {
2770         struct sched_group *group;
2771         struct rq *busiest = NULL;
2772         unsigned long imbalance;
2773         int ld_moved = 0;
2774         int sd_idle = 0;
2775         int all_pinned = 0;
2776         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2777
2778         /*
2779          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2780          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2781          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
2782          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2783          */
2784         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2785             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2786                 sd_idle = 1;
2787
2788         schedstat_inc(sd, lb_cnt[CPU_NEWLY_IDLE]);
2789 redo:
2790         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
2791                                    &sd_idle, &cpus, NULL);
2792         if (!group) {
2793                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
2794                 goto out_balanced;
2795         }
2796
2797         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance,
2798                                 &cpus);
2799         if (!busiest) {
2800                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
2801                 goto out_balanced;
2802         }
2803
2804         BUG_ON(busiest == this_rq);
2805
2806         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
2807
2808         ld_moved = 0;
2809         if (busiest->nr_running > 1) {
2810                 /* Attempt to move tasks */
2811                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
2812                 /* this_rq->clock is already updated */
2813                 update_rq_clock(busiest);
2814                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2815                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
2816                                         &all_pinned);
2817                 spin_unlock(&busiest->lock);
2818
2819                 if (unlikely(all_pinned)) {
2820                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2821                         if (!cpus_empty(cpus))
2822                                 goto redo;
2823                 }
2824         }
2825
2826         if (!ld_moved) {
2827                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
2828                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2829                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2830                         return -1;
2831         } else
2832                 sd->nr_balance_failed = 0;
2833
2834         return ld_moved;
2835
2836 out_balanced:
2837         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
2838         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2839             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2840                 return -1;
2841         sd->nr_balance_failed = 0;
2842
2843         return 0;
2844 }
2845
2846 /*
2847  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
2848  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
2849  */
2850 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
2851 {
2852         struct sched_domain *sd;
2853         int pulled_task = -1;
2854         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
2855
2856         for_each_domain(this_cpu, sd) {
2857                 unsigned long interval;
2858
2859                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
2860                         continue;
2861
2862                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
2863                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
2864                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu,
2865                                                                 this_rq, sd);
2866
2867                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
2868                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
2869                         next_balance = sd->last_balance + interval;
2870                 if (pulled_task)
2871                         break;
2872         }
2873         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
2874                 /*
2875                  * We are going idle. next_balance may be set based on
2876                  * a busy processor. So reset next_balance.
2877                  */
2878                 this_rq->next_balance = next_balance;
2879         }
2880 }
2881
2882 /*
2883  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
2884  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
2885  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
2886  * logical imbalances.
2887  *
2888  * Called with busiest_rq locked.
2889  */
2890 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
2891 {
2892         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
2893         struct sched_domain *sd;
2894         struct rq *target_rq;
2895
2896         /* Is there any task to move? */
2897         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
2898                 return;
2899
2900         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
2901
2902         /*
2903          * This condition is "impossible", if it occurs
2904          * we need to fix it.  Originally reported by
2905          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
2906          */
2907         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
2908
2909         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
2910         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
2911         update_rq_clock(busiest_rq);
2912         update_rq_clock(target_rq);
2913
2914         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
2915         for_each_domain(target_cpu, sd) {
2916                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
2917                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
2918                                 break;
2919         }
2920
2921         if (likely(sd)) {
2922                 schedstat_inc(sd, alb_cnt);
2923
2924                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
2925                                   sd, CPU_IDLE))
2926                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
2927                 else
2928                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
2929         }
2930         spin_unlock(&target_rq->lock);
2931 }
2932
2933 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2934 static struct {
2935         atomic_t load_balancer;
2936         cpumask_t  cpu_mask;
2937 } nohz ____cacheline_aligned = {
2938         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
2939         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
2940 };
2941
2942 /*
2943  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
2944  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
2945  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
2946  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
2947  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
2948  * arrives...
2949  *
2950  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
2951  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
2952  * nohz.cpu_mask..
2953  *
2954  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
2955  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
2956  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
2957  * there is no need for ilb owner.
2958  *
2959  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
2960  * next busy scheduler_tick()
2961  */
2962 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
2963 {
2964         int cpu = smp_processor_id();
2965
2966         if (stop_tick) {
2967                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
2968                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
2969
2970                 /*
2971                  * If we are going offline and still the leader, give up!
2972                  */
2973                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
2974                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
2975                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
2976                                 BUG();
2977                         return 0;
2978                 }
2979
2980                 /* time for ilb owner also to sleep */
2981                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
2982                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
2983                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
2984                         return 0;
2985                 }
2986
2987                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
2988                         /* make me the ilb owner */
2989                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
2990                                 return 1;
2991                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
2992                         return 1;
2993         } else {
2994                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
2995                         return 0;
2996
2997                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
2998
2999                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3000                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3001                                 BUG();
3002         }
3003         return 0;
3004 }
3005 #endif
3006
3007 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3008
3009 /*
3010  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3011  * and initiates a balancing operation if so.
3012  *
3013  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3014  */
3015 static inline void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3016 {
3017         int balance = 1;
3018         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3019         unsigned long interval;
3020         struct sched_domain *sd;
3021         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3022         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3023
3024         for_each_domain(cpu, sd) {
3025                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3026                         continue;
3027
3028                 interval = sd->balance_interval;
3029                 if (idle != CPU_IDLE)
3030                         interval *= sd->busy_factor;
3031
3032                 /* scale ms to jiffies */
3033                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3034                 if (unlikely(!interval))
3035                         interval = 1;
3036                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3037                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3038
3039
3040                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3041                         if (!spin_trylock(&balancing))
3042                                 goto out;
3043                 }
3044
3045                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3046                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3047                                 /*
3048                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3049                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3050                                  * not idle.
3051                                  */
3052                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3053                         }
3054                         sd->last_balance = jiffies;
3055                 }
3056                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3057                         spin_unlock(&balancing);
3058 out:
3059                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3060                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3061
3062                 /*
3063                  * Stop the load balance at this level. There is another
3064                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3065                  * actively.
3066                  */
3067                 if (!balance)
3068                         break;
3069         }
3070         rq->next_balance = next_balance;
3071 }
3072
3073 /*
3074  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3075  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3076  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3077  */
3078 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3079 {
3080         int this_cpu = smp_processor_id();
3081         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3082         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3083                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3084
3085         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3086
3087 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3088         /*
3089          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3090          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3091          * stopped.
3092          */
3093         if (this_rq->idle_at_tick &&
3094             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3095                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3096                 struct rq *rq;
3097                 int balance_cpu;
3098
3099                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3100                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3101                         /*
3102                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3103                          * work being done for other cpus. Next load
3104                          * balancing owner will pick it up.
3105                          */
3106                         if (need_resched())
3107                                 break;
3108
3109                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3110
3111                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3112                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3113                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3114                 }
3115         }
3116 #endif
3117 }
3118
3119 /*
3120  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3121  *
3122  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3123  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3124  * if the whole system is idle.
3125  */
3126 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3127 {
3128 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3129         /*
3130          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3131          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3132          * load balancer.
3133          */
3134         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3135                 rq->in_nohz_recently = 0;
3136
3137                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3138                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3139                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3140                 }
3141
3142                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3143                         /*
3144                          * simple selection for now: Nominate the
3145                          * first cpu in the nohz list to be the next
3146                          * ilb owner.
3147                          *
3148                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3149                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3150                          */
3151                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3152
3153                         if (ilb != NR_CPUS)
3154                                 resched_cpu(ilb);
3155                 }
3156         }
3157
3158         /*
3159          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3160          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3161          */
3162         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3163             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3164                 resched_cpu(cpu);
3165                 return;
3166         }
3167
3168         /*
3169          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3170          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3171          */
3172         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3173             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3174                 return;
3175 #endif
3176         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3177                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3178 }
3179
3180 #else   /* CONFIG_SMP */
3181
3182 /*
3183  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3184  */
3185 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3186 {
3187 }
3188
3189 /* Avoid "used but not defined" warning on UP */
3190 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3191                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
3192                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3193                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
3194                       int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3195 {
3196         *load_moved = 0;
3197
3198         return 0;
3199 }
3200
3201 #endif
3202
3203 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3204
3205 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3206
3207 /*
3208  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3209  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3210  */
3211 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3212 {
3213         unsigned long flags;
3214         u64 ns, delta_exec;
3215         struct rq *rq;
3216
3217         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3218         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3219         if (rq->curr == p) {
3220                 update_rq_clock(rq);
3221                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
3222                 if ((s64)delta_exec > 0)
3223                         ns += delta_exec;
3224         }
3225         task_rq_unlock(rq, &flags);
3226
3227         return ns;
3228 }
3229
3230 /*
3231  * Account user cpu time to a process.
3232  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3233  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3234  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3235  */
3236 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3237 {
3238         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3239         cputime64_t tmp;
3240
3241         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3242
3243         /* Add user time to cpustat. */
3244         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3245         if (TASK_NICE(p) > 0)
3246                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3247         else
3248                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3249 }
3250
3251 /*
3252  * Account system cpu time to a process.
3253  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3254  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3255  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3256  */
3257 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3258                          cputime_t cputime)
3259 {
3260         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3261         struct rq *rq = this_rq();
3262         cputime64_t tmp;
3263
3264         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3265
3266         /* Add system time to cpustat. */
3267         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3268         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3269                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3270         else if (softirq_count())
3271                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3272         else if (p != rq->idle)
3273                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3274         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3275                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3276         else
3277                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3278         /* Account for system time used */
3279         acct_update_integrals(p);
3280 }
3281
3282 /*
3283  * Account for involuntary wait time.
3284  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3285  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3286  */
3287 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3288 {
3289         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3290         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3291         struct rq *rq = this_rq();
3292
3293         if (p == rq->idle) {
3294                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3295                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3296                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3297                 else
3298                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3299         } else
3300                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3301 }
3302
3303 /*
3304  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3305  * We call it with interrupts disabled.
3306  *
3307  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3308  * timeslices.
3309  */
3310 void scheduler_tick(void)
3311 {
3312         int cpu = smp_processor_id();
3313         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3314         struct task_struct *curr = rq->curr;
3315         u64 next_tick = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
3316
3317         spin_lock(&rq->lock);
3318         __update_rq_clock(rq);
3319         /*
3320          * Let rq->clock advance by at least TICK_NSEC:
3321          */
3322         if (unlikely(rq->clock < next_tick))
3323                 rq->clock = next_tick;
3324         rq->tick_timestamp = rq->clock;
3325         update_cpu_load(rq);
3326         if (curr != rq->idle) /* FIXME: needed? */
3327                 curr->sched_class->task_tick(rq, curr);
3328         spin_unlock(&rq->lock);
3329
3330 #ifdef CONFIG_SMP
3331         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3332         trigger_load_balance(rq, cpu);
3333 #endif
3334 }
3335
3336 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3337
3338 void fastcall add_preempt_count(int val)
3339 {
3340         /*
3341          * Underflow?
3342          */
3343         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3344                 return;
3345         preempt_count() += val;
3346         /*
3347          * Spinlock count overflowing soon?
3348          */
3349         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3350                                 PREEMPT_MASK - 10);
3351 }
3352 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3353
3354 void fastcall sub_preempt_count(int val)
3355 {
3356         /*
3357          * Underflow?
3358          */
3359         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3360                 return;
3361         /*
3362          * Is the spinlock portion underflowing?
3363          */
3364         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3365                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3366                 return;
3367
3368         preempt_count() -= val;
3369 }
3370 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3371
3372 #endif
3373
3374 /*
3375  * Print scheduling while atomic bug:
3376  */
3377 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3378 {
3379         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/0x%08x/%d\n",
3380                 prev->comm, preempt_count(), prev->pid);
3381         debug_show_held_locks(prev);
3382         if (irqs_disabled())
3383                 print_irqtrace_events(prev);
3384         dump_stack();
3385 }
3386
3387 /*
3388  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3389  */
3390 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3391 {
3392         /*
3393          * Test if we are atomic.  Since do_exit() needs to call into
3394          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3395          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3396          */
3397         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
3398                 __schedule_bug(prev);
3399
3400         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3401
3402         schedstat_inc(this_rq(), sched_cnt);
3403 }
3404
3405 /*
3406  * Pick up the highest-prio task:
3407  */
3408 static inline struct task_struct *
3409 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3410 {
3411         struct sched_class *class;
3412         struct task_struct *p;
3413
3414         /*
3415          * Optimization: we know that if all tasks are in
3416          * the fair class we can call that function directly:
3417          */
3418         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3419                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3420                 if (likely(p))
3421                         return p;
3422         }
3423
3424         class = sched_class_highest;
3425         for ( ; ; ) {
3426                 p = class->pick_next_task(rq);
3427                 if (p)
3428                         return p;
3429                 /*
3430                  * Will never be NULL as the idle class always
3431                  * returns a non-NULL p:
3432                  */
3433                 class = class->next;
3434         }
3435 }
3436
3437 /*
3438  * schedule() is the main scheduler function.
3439  */
3440 asmlinkage void __sched schedule(void)
3441 {
3442         struct task_struct *prev, *next;
3443         long *switch_count;
3444         struct rq *rq;
3445         int cpu;
3446
3447 need_resched:
3448         preempt_disable();
3449         cpu = smp_processor_id();
3450         rq = cpu_rq(cpu);
3451         rcu_qsctr_inc(cpu);
3452         prev = rq->curr;
3453         switch_count = &prev->nivcsw;
3454
3455         release_kernel_lock(prev);
3456 need_resched_nonpreemptible:
3457
3458         schedule_debug(prev);
3459
3460         spin_lock_irq(&rq->lock);
3461         clear_tsk_need_resched(prev);
3462         __update_rq_clock(rq);
3463
3464         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3465                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
3466                                 unlikely(signal_pending(prev)))) {
3467                         prev->state = TASK_RUNNING;
3468                 } else {
3469                         deactivate_task(rq, prev, 1);
3470                 }
3471                 switch_count = &prev->nvcsw;
3472         }
3473
3474         if (unlikely(!rq->nr_running))
3475                 idle_balance(cpu, rq);
3476
3477         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3478         next = pick_next_task(rq, prev);
3479
3480         sched_info_switch(prev, next);
3481
3482         if (likely(prev != next)) {
3483                 rq->nr_switches++;
3484                 rq->curr = next;
3485                 ++*switch_count;
3486
3487                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3488         } else
3489                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
3490
3491         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0)) {
3492                 cpu = smp_processor_id();
3493                 rq = cpu_rq(cpu);
3494                 goto need_resched_nonpreemptible;
3495         }
3496         preempt_enable_no_resched();
3497         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3498                 goto need_resched;
3499 }
3500 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3501
3502 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3503 /*
3504  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3505  * off of preempt_enable.  Kernel preemptions off return from interrupt
3506  * occur there and call schedule directly.
3507  */
3508 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3509 {
3510         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3511 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3512         struct task_struct *task = current;
3513         int saved_lock_depth;
3514 #endif
3515         /*
3516          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3517          * we do not want to preempt the current task.  Just return..
3518          */
3519         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3520                 return;
3521
3522 need_resched:
3523         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3524         /*
3525          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3526          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3527          * auto-release the semaphore:
3528          */
3529 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3530         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3531         task->lock_depth = -1;
3532 #endif
3533         schedule();
3534 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3535         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3536 #endif
3537         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3538
3539         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3540         barrier();
3541         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3542                 goto need_resched;
3543 }
3544 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3545
3546 /*
3547  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3548  * off of irq context.
3549  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3550  * protect us against recursive calling from irq.
3551  */
3552 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3553 {
3554         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3555 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3556         struct task_struct *task = current;
3557         int saved_lock_depth;
3558 #endif
3559         /* Catch callers which need to be fixed */
3560         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3561
3562 need_resched:
3563         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3564         /*
3565          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3566          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3567          * auto-release the semaphore:
3568          */
3569 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3570         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3571         task->lock_depth = -1;
3572 #endif
3573         local_irq_enable();
3574         schedule();
3575         local_irq_disable();
3576 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3577         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3578 #endif
3579         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3580
3581         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3582         barrier();
3583         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3584                 goto need_resched;
3585 }
3586
3587 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3588
3589 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
3590                           void *key)
3591 {
3592         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
3593 }
3594 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3595
3596 /*
3597  * The core wakeup function.  Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3598  * wake everything up.  If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3599  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3600  *
3601  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3602  * started to run but is not in state TASK_RUNNING.  try_to_wake_up() returns
3603  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3604  */
3605 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3606                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
3607 {
3608         struct list_head *tmp, *next;
3609
3610         list_for_each_safe(tmp, next, &q->task_list) {
3611                 wait_queue_t *curr = list_entry(tmp, wait_queue_t, task_list);
3612                 unsigned flags = curr->flags;
3613
3614                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
3615                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3616                         break;
3617         }
3618 }
3619
3620 /**
3621  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3622  * @q: the waitqueue
3623  * @mode: which threads
3624  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3625  * @key: is directly passed to the wakeup function
3626  */
3627 void fastcall __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3628                         int nr_exclusive, void *key)
3629 {
3630         unsigned long flags;
3631
3632         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3633         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3634         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3635 }
3636 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3637
3638 /*
3639  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3640  */
3641 void fastcall __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3642 {
3643         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3644 }
3645
3646 /**
3647  * __wake_up_sync - 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  *
3652  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3653  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3654  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3655  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3656  *
3657  * On UP it can prevent extra preemption.
3658  */
3659 void fastcall
3660 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3661 {
3662         unsigned long flags;
3663         int sync = 1;
3664
3665         if (unlikely(!q))
3666                 return;
3667
3668         if (unlikely(!nr_exclusive))
3669                 sync = 0;
3670
3671         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3672         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
3673         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3674 }
3675 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3676
3677 void fastcall complete(struct completion *x)
3678 {
3679         unsigned long flags;
3680
3681         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3682         x->done++;
3683         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3684                          1, 0, NULL);
3685         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3686 }
3687 EXPORT_SYMBOL(complete);
3688
3689 void fastcall complete_all(struct completion *x)
3690 {
3691         unsigned long flags;
3692
3693         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3694         x->done += UINT_MAX/2;
3695         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3696                          0, 0, NULL);
3697         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3698 }
3699 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3700
3701 void fastcall __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3702 {
3703         might_sleep();
3704
3705         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3706         if (!x->done) {
3707                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3708
3709                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3710                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3711                 do {
3712                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3713                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3714                         schedule();
3715                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3716                 } while (!x->done);
3717                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3718         }
3719         x->done--;
3720         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3721 }
3722 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3723
3724 unsigned long fastcall __sched
3725 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3726 {
3727         might_sleep();
3728
3729         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
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                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3737                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3738                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3739                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3740                         if (!timeout) {
3741                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3742                                 goto out;
3743                         }
3744                 } while (!x->done);
3745                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3746         }
3747         x->done--;
3748 out:
3749         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3750         return timeout;
3751 }
3752 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3753
3754 int fastcall __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3755 {
3756         int ret = 0;
3757
3758         might_sleep();
3759
3760         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3761         if (!x->done) {
3762                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3763
3764                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3765                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3766                 do {
3767                         if (signal_pending(current)) {
3768                                 ret = -ERESTARTSYS;
3769                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3770                                 goto out;
3771                         }
3772                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3773                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3774                         schedule();
3775                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3776                 } while (!x->done);
3777                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3778         }
3779         x->done--;
3780 out:
3781         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3782
3783         return ret;
3784 }
3785 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3786
3787 unsigned long fastcall __sched
3788 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3789                                           unsigned long timeout)
3790 {
3791         might_sleep();
3792
3793         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3794         if (!x->done) {
3795                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3796
3797                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3798                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3799                 do {
3800                         if (signal_pending(current)) {
3801                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3802                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3803                                 goto out;
3804                         }
3805                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3806                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3807                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3808                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3809                         if (!timeout) {
3810                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3811                                 goto out;
3812                         }
3813                 } while (!x->done);
3814                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3815         }
3816         x->done--;
3817 out:
3818         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3819         return timeout;
3820 }
3821 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3822
3823 static inline void
3824 sleep_on_head(wait_queue_head_t *q, wait_queue_t *wait, unsigned long *flags)
3825 {
3826         spin_lock_irqsave(&q->lock, *flags);
3827         __add_wait_queue(q, wait);
3828         spin_unlock(&q->lock);
3829 }
3830
3831 static inline void
3832 sleep_on_tail(wait_queue_head_t *q, wait_queue_t *wait, unsigned long *flags)
3833 {
3834         spin_lock_irq(&q->lock);
3835         __remove_wait_queue(q, wait);
3836         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, *flags);
3837 }
3838
3839 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3840 {
3841         unsigned long flags;
3842         wait_queue_t wait;
3843
3844         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3845
3846         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3847
3848         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3849         schedule();
3850         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3851 }
3852 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3853
3854 long __sched
3855 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3856 {
3857         unsigned long flags;
3858         wait_queue_t wait;
3859
3860         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3861
3862         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3863
3864         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3865         timeout = schedule_timeout(timeout);
3866         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3867
3868         return timeout;
3869 }
3870 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3871
3872 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3873 {
3874         unsigned long flags;
3875         wait_queue_t wait;
3876
3877         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3878
3879         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3880
3881         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3882         schedule();
3883         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3884 }
3885 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3886
3887 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3888 {
3889         unsigned long flags;
3890         wait_queue_t wait;
3891
3892         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3893
3894         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3895
3896         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3897         timeout = schedule_timeout(timeout);
3898         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3899
3900         return timeout;
3901 }
3902 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3903
3904 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3905
3906 /*
3907  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3908  * @p: task
3909  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3910  *
3911  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3912  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3913  *
3914  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3915  */
3916 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3917 {
3918         unsigned long flags;
3919         int oldprio, on_rq;
3920         struct rq *rq;
3921
3922         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3923
3924         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3925         update_rq_clock(rq);
3926
3927         oldprio = p->prio;
3928         on_rq = p->se.on_rq;
3929         if (on_rq)
3930                 dequeue_task(rq, p, 0);
3931
3932         if (rt_prio(prio))
3933                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3934         else
3935                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3936
3937         p->prio = prio;
3938
3939         if (on_rq) {
3940                 enqueue_task(rq, p, 0);
3941                 /*
3942                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
3943                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
3944                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
3945                  */
3946                 if (task_running(rq, p)) {
3947                         if (p->prio > oldprio)
3948                                 resched_task(rq->curr);
3949                 } else {
3950                         check_preempt_curr(rq, p);
3951                 }
3952         }
3953         task_rq_unlock(rq, &flags);
3954 }
3955
3956 #endif
3957
3958 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3959 {
3960         int old_prio, delta, on_rq;
3961         unsigned long flags;
3962         struct rq *rq;
3963
3964         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3965                 return;
3966         /*
3967          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3968          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3969          */
3970         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3971         update_rq_clock(rq);
3972         /*
3973          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3974          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3975          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3976          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3977          */
3978         if (task_has_rt_policy(p)) {
3979                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3980                 goto out_unlock;
3981         }
3982         on_rq = p->se.on_rq;
3983         if (on_rq) {
3984                 dequeue_task(rq, p, 0);
3985                 dec_load(rq, p);
3986         }
3987
3988         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3989         set_load_weight(p);
3990         old_prio = p->prio;
3991         p->prio = effective_prio(p);
3992         delta = p->prio - old_prio;
3993
3994         if (on_rq) {
3995                 enqueue_task(rq, p, 0);
3996                 inc_load(rq, p);
3997                 /*
3998                  * If the task increased its priority or is running and
3999                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4000                  */
4001                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4002                         resched_task(rq->curr);
4003         }
4004 out_unlock:
4005         task_rq_unlock(rq, &flags);
4006 }
4007 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4008
4009 /*
4010  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4011  * @p: task
4012  * @nice: nice value
4013  */
4014 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4015 {
4016         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4017         int nice_rlim = 20 - nice;
4018
4019         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4020                 capable(CAP_SYS_NICE));
4021 }
4022
4023 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4024
4025 /*
4026  * sys_nice - change the priority of the current process.
4027  * @increment: priority increment
4028  *
4029  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4030  * does similar things.
4031  */
4032 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4033 {
4034         long nice, retval;
4035
4036         /*
4037          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4038          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4039          * and we have a single winner.
4040          */
4041         if (increment < -40)
4042                 increment = -40;
4043         if (increment > 40)
4044                 increment = 40;
4045
4046         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4047         if (nice < -20)
4048                 nice = -20;
4049         if (nice > 19)
4050                 nice = 19;
4051
4052         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4053                 return -EPERM;
4054
4055         retval = security_task_setnice(current, nice);
4056         if (retval)
4057                 return retval;
4058
4059         set_user_nice(current, nice);
4060         return 0;
4061 }
4062
4063 #endif
4064
4065 /**
4066  * task_prio - return the priority value of a given task.
4067  * @p: the task in question.
4068  *
4069  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4070  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4071  * around 0, value goes from -16 to +15.
4072  */
4073 int task_prio(const struct task_struct *p)
4074 {
4075         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4076 }
4077
4078 /**
4079  * task_nice - return the nice value of a given task.
4080  * @p: the task in question.
4081  */
4082 int task_nice(const struct task_struct *p)
4083 {
4084         return TASK_NICE(p);
4085 }
4086 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_nice);
4087
4088 /**
4089  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4090  * @cpu: the processor in question.
4091  */
4092 int idle_cpu(int cpu)
4093 {
4094         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4095 }
4096
4097 /**
4098  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4099  * @cpu: the processor in question.
4100  */
4101 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4102 {
4103         return cpu_rq(cpu)->idle;
4104 }
4105
4106 /**
4107  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4108  * @pid: the pid in question.
4109  */
4110 static inline struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4111 {
4112         return pid ? find_task_by_pid(pid) : current;
4113 }
4114
4115 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4116 static void
4117 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4118 {
4119         BUG_ON(p->se.on_rq);
4120
4121         p->policy = policy;
4122         switch (p->policy) {
4123         case SCHED_NORMAL:
4124         case SCHED_BATCH:
4125         case SCHED_IDLE:
4126                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4127                 break;
4128         case SCHED_FIFO:
4129         case SCHED_RR:
4130                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4131                 break;
4132         }
4133
4134         p->rt_priority = prio;
4135         p->normal_prio = normal_prio(p);
4136         /* we are holding p->pi_lock already */
4137         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4138         set_load_weight(p);
4139 }
4140
4141 /**
4142  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4143  * @p: the task in question.
4144  * @policy: new policy.
4145  * @param: structure containing the new RT priority.
4146  *
4147  * NOTE that the task may be already dead.
4148  */
4149 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4150                        struct sched_param *param)
4151 {
4152         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq;
4153         unsigned long flags;
4154         struct rq *rq;
4155
4156         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4157         BUG_ON(in_interrupt());
4158 recheck:
4159         /* double check policy once rq lock held */
4160         if (policy < 0)
4161                 policy = oldpolicy = p->policy;
4162         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4163                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4164                         policy != SCHED_IDLE)
4165                 return -EINVAL;
4166         /*
4167          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4168          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4169          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4170          */
4171         if (param->sched_priority < 0 ||
4172             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4173             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4174                 return -EINVAL;
4175         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4176                 return -EINVAL;
4177
4178         /*
4179          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4180          */
4181         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4182                 if (rt_policy(policy)) {
4183                         unsigned long rlim_rtprio;
4184
4185                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4186                                 return -ESRCH;
4187                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4188                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4189
4190                         /* can't set/change the rt policy */
4191                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4192                                 return -EPERM;
4193
4194                         /* can't increase priority */
4195                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4196                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4197                                 return -EPERM;
4198                 }
4199                 /*
4200                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4201                  * move out of SCHED_IDLE either:
4202                  */
4203                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4204                         return -EPERM;
4205
4206                 /* can't change other user's priorities */
4207                 if ((current->euid != p->euid) &&
4208                     (current->euid != p->uid))
4209                         return -EPERM;
4210         }
4211
4212         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4213         if (retval)
4214                 return retval;
4215         /*
4216          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4217          * changing the priority of the task:
4218          */
4219         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4220         /*
4221          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4222          * runqueue lock must be held.
4223          */
4224         rq = __task_rq_lock(p);
4225         /* recheck policy now with rq lock held */
4226         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4227                 policy = oldpolicy = -1;
4228                 __task_rq_unlock(rq);
4229                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4230                 goto recheck;
4231         }
4232         update_rq_clock(rq);
4233         on_rq = p->se.on_rq;
4234         if (on_rq)
4235                 deactivate_task(rq, p, 0);
4236         oldprio = p->prio;
4237         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4238         if (on_rq) {
4239                 activate_task(rq, p, 0);
4240                 /*
4241                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4242                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
4243                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
4244                  */
4245                 if (task_running(rq, p)) {
4246                         if (p->prio > oldprio)
4247                                 resched_task(rq->curr);
4248                 } else {
4249                         check_preempt_curr(rq, p);
4250                 }
4251         }
4252         __task_rq_unlock(rq);
4253         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4254
4255         rt_mutex_adjust_pi(p);
4256
4257         return 0;
4258 }
4259 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4260
4261 static int
4262 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4263 {
4264         struct sched_param lparam;
4265         struct task_struct *p;
4266         int retval;
4267
4268         if (!param || pid < 0)
4269                 return -EINVAL;
4270         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4271                 return -EFAULT;
4272
4273         rcu_read_lock();
4274         retval = -ESRCH;
4275         p = find_process_by_pid(pid);
4276         if (p != NULL)
4277                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4278         rcu_read_unlock();
4279
4280         return retval;
4281 }
4282
4283 /**
4284  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4285  * @pid: the pid in question.
4286  * @policy: new policy.
4287  * @param: structure containing the new RT priority.
4288  */
4289 asmlinkage long sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy,
4290                                        struct sched_param __user *param)
4291 {
4292         /* negative values for policy are not valid */
4293         if (policy < 0)
4294                 return -EINVAL;
4295
4296         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4297 }
4298
4299 /**
4300  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4301  * @pid: the pid in question.
4302  * @param: structure containing the new RT priority.
4303  */
4304 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4305 {
4306         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4307 }
4308
4309 /**
4310  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4311  * @pid: the pid in question.
4312  */
4313 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4314 {
4315         struct task_struct *p;
4316         int retval = -EINVAL;
4317
4318         if (pid < 0)
4319                 goto out_nounlock;
4320
4321         retval = -ESRCH;
4322         read_lock(&tasklist_lock);
4323         p = find_process_by_pid(pid);
4324         if (p) {
4325                 retval = security_task_getscheduler(p);
4326                 if (!retval)
4327                         retval = p->policy;
4328         }
4329         read_unlock(&tasklist_lock);
4330
4331 out_nounlock:
4332         return retval;
4333 }
4334
4335 /**
4336  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4337  * @pid: the pid in question.
4338  * @param: structure containing the RT priority.
4339  */
4340 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4341 {
4342         struct sched_param lp;
4343         struct task_struct *p;
4344         int retval = -EINVAL;
4345
4346         if (!param || pid < 0)
4347                 goto out_nounlock;
4348
4349         read_lock(&tasklist_lock);
4350         p = find_process_by_pid(pid);
4351         retval = -ESRCH;
4352         if (!p)
4353                 goto out_unlock;
4354
4355         retval = security_task_getscheduler(p);
4356         if (retval)
4357                 goto out_unlock;
4358
4359         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4360         read_unlock(&tasklist_lock);
4361
4362         /*
4363          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4364          */
4365         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4366
4367 out_nounlock:
4368         return retval;
4369
4370 out_unlock:
4371         read_unlock(&tasklist_lock);
4372         return retval;
4373 }
4374
4375 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4376 {
4377         cpumask_t cpus_allowed;
4378         struct task_struct *p;
4379         int retval;
4380
4381         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4382         read_lock(&tasklist_lock);
4383
4384         p = find_process_by_pid(pid);
4385         if (!p) {
4386                 read_unlock(&tasklist_lock);
4387                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4388                 return -ESRCH;
4389         }
4390
4391         /*
4392          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4393          * tasklist_lock held.  We will bump the task_struct's
4394          * usage count and then drop tasklist_lock.
4395          */
4396         get_task_struct(p);
4397         read_unlock(&tasklist_lock);
4398
4399         retval = -EPERM;
4400         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4401                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4402                 goto out_unlock;
4403
4404         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4405         if (retval)
4406                 goto out_unlock;
4407
4408         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4409         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4410         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4411
4412 out_unlock:
4413         put_task_struct(p);
4414         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4415         return retval;
4416 }
4417
4418 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4419                              cpumask_t *new_mask)
4420 {
4421         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4422                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4423         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4424                 len = sizeof(cpumask_t);
4425         }
4426         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4427 }
4428
4429 /**
4430  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4431  * @pid: pid of the process
4432  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4433  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4434  */
4435 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4436                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4437 {
4438         cpumask_t new_mask;
4439         int retval;
4440
4441         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4442         if (retval)
4443                 return retval;
4444
4445         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4446 }
4447
4448 /*
4449  * Represents all cpu's present in the system
4450  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4451  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4452  * method, such as ACPI for e.g.
4453  */
4454
4455 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4456 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4457
4458 #ifndef CONFIG_SMP
4459 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4460 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
4461
4462 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4463 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
4464 #endif
4465
4466 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4467 {
4468         struct task_struct *p;
4469         int retval;
4470
4471         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4472         read_lock(&tasklist_lock);
4473
4474         retval = -ESRCH;
4475         p = find_process_by_pid(pid);
4476         if (!p)
4477                 goto out_unlock;
4478
4479         retval = security_task_getscheduler(p);
4480         if (retval)
4481                 goto out_unlock;
4482
4483         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4484
4485 out_unlock:
4486         read_unlock(&tasklist_lock);
4487         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4488
4489         return retval;
4490 }
4491
4492 /**
4493  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4494  * @pid: pid of the process
4495  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4496  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4497  */
4498 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4499                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4500 {
4501         int ret;
4502         cpumask_t mask;
4503
4504         if (len < sizeof(cpumask_t))
4505                 return -EINVAL;
4506
4507         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
4508         if (ret < 0)
4509                 return ret;
4510
4511         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
4512                 return -EFAULT;
4513
4514         return sizeof(cpumask_t);
4515 }
4516
4517 /**
4518  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4519  *
4520  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4521  * other threads running on this CPU then this function will return.
4522  */
4523 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
4524 {
4525         struct rq *rq = this_rq_lock();
4526
4527         schedstat_inc(rq, yld_cnt);
4528         if (unlikely(rq->nr_running == 1))
4529                 schedstat_inc(rq, yld_act_empty);
4530         else
4531                 current->sched_class->yield_task(rq, current);
4532
4533         /*
4534          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4535          * no need to preempt or enable interrupts:
4536          */
4537         __release(rq->lock);
4538         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4539         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
4540         preempt_enable_no_resched();
4541
4542         schedule();
4543
4544         return 0;
4545 }
4546
4547 static void __cond_resched(void)
4548 {
4549 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
4550         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
4551 #endif
4552         /*
4553          * The BKS might be reacquired before we have dropped
4554          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
4555          * cond_resched() call.
4556          */
4557         do {
4558                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4559                 schedule();
4560                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4561         } while (need_resched());
4562 }
4563
4564 int __sched cond_resched(void)
4565 {
4566         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
4567                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4568                 __cond_resched();
4569                 return 1;
4570         }
4571         return 0;
4572 }
4573 EXPORT_SYMBOL(cond_resched);
4574
4575 /*
4576  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4577  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4578  *
4579  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT.  We do strange low-level
4580  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4581  * spin_unlock(), once by hand).
4582  */
4583 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4584 {
4585         int ret = 0;
4586
4587         if (need_lockbreak(lock)) {
4588                 spin_unlock(lock);
4589                 cpu_relax();
4590                 ret = 1;
4591                 spin_lock(lock);
4592         }
4593         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4594                 spin_release(&lock->dep_map, 1, _THIS_IP_);
4595                 _raw_spin_unlock(lock);
4596                 preempt_enable_no_resched();
4597                 __cond_resched();
4598                 ret = 1;
4599                 spin_lock(lock);
4600         }
4601         return ret;
4602 }
4603 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
4604
4605 int __sched cond_resched_softirq(void)
4606 {
4607         BUG_ON(!in_softirq());
4608
4609         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4610                 local_bh_enable();
4611                 __cond_resched();
4612                 local_bh_disable();
4613                 return 1;
4614         }
4615         return 0;
4616 }
4617 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
4618
4619 /**
4620  * yield - yield the current processor to other threads.
4621  *
4622  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4623  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4624  */
4625 void __sched yield(void)
4626 {
4627         set_current_state(TASK_RUNNING);
4628         sys_sched_yield();
4629 }
4630 EXPORT_SYMBOL(yield);
4631
4632 /*
4633  * This task is about to go to sleep on IO.  Increment rq->nr_iowait so
4634  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4635  *
4636  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
4637  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
4638  */
4639 void __sched io_schedule(void)
4640 {
4641         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4642
4643         delayacct_blkio_start();
4644         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4645         schedule();
4646         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4647         delayacct_blkio_end();
4648 }
4649 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4650
4651 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4652 {
4653         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4654         long ret;
4655
4656         delayacct_blkio_start();
4657         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4658         ret = schedule_timeout(timeout);
4659         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4660         delayacct_blkio_end();
4661         return ret;
4662 }
4663
4664 /**
4665  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4666  * @policy: scheduling class.
4667  *
4668  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4669  * by a given scheduling class.
4670  */
4671 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
4672 {
4673         int ret = -EINVAL;
4674
4675         switch (policy) {
4676         case SCHED_FIFO:
4677         case SCHED_RR:
4678                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4679                 break;
4680         case SCHED_NORMAL:
4681         case SCHED_BATCH:
4682         case SCHED_IDLE:
4683                 ret = 0;
4684                 break;
4685         }
4686         return ret;
4687 }
4688
4689 /**
4690  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4691  * @policy: scheduling class.
4692  *
4693  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4694  * by a given scheduling class.
4695  */
4696 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
4697 {
4698         int ret = -EINVAL;
4699
4700         switch (policy) {
4701         case SCHED_FIFO:
4702         case SCHED_RR:
4703                 ret = 1;
4704                 break;
4705         case SCHED_NORMAL:
4706         case SCHED_BATCH:
4707         case SCHED_IDLE:
4708                 ret = 0;
4709         }
4710         return ret;
4711 }
4712
4713 /**
4714  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4715  * @pid: pid of the process.
4716  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4717  *
4718  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4719  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4720  */
4721 asmlinkage
4722 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
4723 {
4724         struct task_struct *p;
4725         int retval = -EINVAL;
4726         struct timespec t;
4727
4728         if (pid < 0)
4729                 goto out_nounlock;
4730
4731         retval = -ESRCH;
4732         read_lock(&tasklist_lock);
4733         p = find_process_by_pid(pid);
4734         if (!p)
4735                 goto out_unlock;
4736
4737         retval = security_task_getscheduler(p);
4738         if (retval)
4739                 goto out_unlock;
4740
4741         jiffies_to_timespec(p->policy == SCHED_FIFO ?
4742                                 0 : static_prio_timeslice(p->static_prio), &t);
4743         read_unlock(&tasklist_lock);
4744         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4745 out_nounlock:
4746         return retval;
4747 out_unlock:
4748         read_unlock(&tasklist_lock);
4749         return retval;
4750 }
4751
4752 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
4753
4754 static void show_task(struct task_struct *p)
4755 {
4756         unsigned long free = 0;
4757         unsigned state;
4758
4759         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4760         printk("%-13.13s %c", p->comm,
4761                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4762 #if BITS_PER_LONG == 32
4763         if (state == TASK_RUNNING)
4764                 printk(" running  ");
4765         else
4766                 printk(" %08lx ", thread_saved_pc(p));
4767 #else
4768         if (state == TASK_RUNNING)
4769                 printk("  running task    ");
4770         else
4771                 printk(" %016lx ", thread_saved_pc(p));
4772 #endif
4773 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4774         {
4775                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
4776                 while (!*n)
4777                         n++;
4778                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
4779         }
4780 #endif
4781         printk("%5lu %5d %6d\n", free, p->pid, p->parent->pid);
4782
4783         if (state != TASK_RUNNING)
4784                 show_stack(p, NULL);
4785 }
4786
4787 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4788 {
4789         struct task_struct *g, *p;
4790
4791 #if BITS_PER_LONG == 32
4792         printk(KERN_INFO
4793                 "  task                PC stack   pid father\n");
4794 #else
4795         printk(KERN_INFO
4796                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4797 #endif
4798         read_lock(&tasklist_lock);
4799         do_each_thread(g, p) {
4800                 /*
4801                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4802                  * console might take alot of time:
4803                  */
4804                 touch_nmi_watchdog();
4805                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4806                         show_task(p);
4807         } while_each_thread(g, p);
4808
4809         touch_all_softlockup_watchdogs();
4810
4811 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4812         sysrq_sched_debug_show();
4813 #endif
4814         read_unlock(&tasklist_lock);
4815         /*
4816          * Only show locks if all tasks are dumped:
4817          */
4818         if (state_filter == -1)
4819                 debug_show_all_locks();
4820 }
4821
4822 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4823 {
4824         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4825 }
4826
4827 /**
4828  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4829  * @idle: task in question
4830  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4831  *
4832  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4833  * flag, to make booting more robust.
4834  */
4835 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4836 {
4837         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4838         unsigned long flags;
4839
4840         __sched_fork(idle);
4841         idle->se.exec_start = sched_clock();
4842
4843         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
4844         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
4845         __set_task_cpu(idle, cpu);
4846
4847         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4848         rq->curr = rq->idle = idle;
4849 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
4850         idle->oncpu = 1;
4851 #endif
4852         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4853
4854         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4855 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && !defined(CONFIG_PREEMPT_BKL)
4856         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
4857 #else
4858         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4859 #endif
4860         /*
4861          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4862          */
4863         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4864 }
4865
4866 /*
4867  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
4868  * indicates which cpus entered this state. This is used
4869  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
4870  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
4871  * always be CPU_MASK_NONE.
4872  */
4873 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
4874
4875 /*
4876  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
4877  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
4878  * to users decreases. But the relationship is not linear,
4879  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
4880  * number of CPUs.
4881  *
4882  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
4883  */
4884 static inline void sched_init_granularity(void)
4885 {
4886         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
4887         const unsigned long gran_limit = 100000000;
4888
4889         sysctl_sched_granularity *= factor;
4890         if (sysctl_sched_granularity > gran_limit)
4891                 sysctl_sched_granularity = gran_limit;
4892
4893         sysctl_sched_runtime_limit = sysctl_sched_granularity * 4;
4894         sysctl_sched_wakeup_granularity = sysctl_sched_granularity / 2;
4895 }
4896
4897 #ifdef CONFIG_SMP
4898 /*
4899  * This is how migration works:
4900  *
4901  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
4902  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
4903  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
4904  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
4905  *    thread off the CPU)
4906  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
4907  *    task is still in the wrong runqueue.
4908  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4909  *    it and puts it into the right queue.
4910  * 6) migration thread up()s the semaphore.
4911  * 7) we wake up and the migration is done.
4912  */
4913
4914 /*
4915  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4916  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4917  * is removed from the allowed bitmask.
4918  *
4919  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4920  * task must not exit() & deallocate itself prematurely.  The
4921  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4922  */
4923 int set_cpus_allowed(struct task_struct *p, cpumask_t new_mask)
4924 {
4925         struct migration_req req;
4926         unsigned long flags;
4927         struct rq *rq;
4928         int ret = 0;
4929
4930         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4931         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
4932                 ret = -EINVAL;
4933                 goto out;
4934         }
4935
4936         p->cpus_allowed = new_mask;
4937         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4938         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
4939                 goto out;
4940
4941         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
4942                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4943                 task_rq_unlock(rq, &flags);
4944                 wake_up_process(rq->migration_thread);
4945                 wait_for_completion(&req.done);
4946                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4947                 return 0;
4948         }
4949 out:
4950         task_rq_unlock(rq, &flags);
4951
4952         return ret;
4953 }
4954 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
4955
4956 /*
4957  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu.  We're doing
4958  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4959  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4960  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4961  *
4962  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4963  * as the task is no longer on this CPU.
4964  *
4965  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4966  */
4967 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4968 {
4969         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4970         int ret = 0, on_rq;
4971
4972         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
4973                 return ret;
4974
4975         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4976         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4977
4978         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4979         /* Already moved. */
4980         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4981                 goto out;
4982         /* Affinity changed (again). */
4983         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
4984                 goto out;
4985
4986         on_rq = p->se.on_rq;
4987         if (on_rq)
4988                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
4989
4990         set_task_cpu(p, dest_cpu);
4991         if (on_rq) {
4992                 activate_task(rq_dest, p, 0);
4993                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
4994         }
4995         ret = 1;
4996 out:
4997         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4998         return ret;
4999 }
5000
5001 /*
5002  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5003  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5004  * another runqueue.
5005  */
5006 static int migration_thread(void *data)
5007 {
5008         int cpu = (long)data;
5009         struct rq *rq;
5010
5011         rq = cpu_rq(cpu);
5012         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5013
5014         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5015         while (!kthread_should_stop()) {
5016                 struct migration_req *req;
5017                 struct list_head *head;
5018
5019                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5020
5021                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5022                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5023                         goto wait_to_die;
5024                 }
5025
5026                 if (rq->active_balance) {
5027                         active_load_balance(rq, cpu);
5028                         rq->active_balance = 0;
5029                 }
5030
5031                 head = &rq->migration_queue;
5032
5033                 if (list_empty(head)) {
5034                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5035                         schedule();
5036                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5037                         continue;
5038                 }
5039                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5040                 list_del_init(head->next);
5041
5042                 spin_unlock(&rq->lock);
5043                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5044                 local_irq_enable();
5045
5046                 complete(&req->done);
5047         }
5048         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5049         return 0;
5050
5051 wait_to_die:
5052         /* Wait for kthread_stop */
5053         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5054         while (!kthread_should_stop()) {
5055                 schedule();
5056                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5057         }
5058         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5059         return 0;
5060 }
5061
5062 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5063 /*
5064  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if neccessary.
5065  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5066  */
5067 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5068 {
5069         unsigned long flags;
5070         cpumask_t mask;
5071         struct rq *rq;
5072         int dest_cpu;
5073
5074 restart:
5075         /* On same node? */
5076         mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5077         cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5078         dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5079
5080         /* On any allowed CPU? */
5081         if (dest_cpu == NR_CPUS)
5082                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5083
5084         /* No more Mr. Nice Guy. */
5085         if (dest_cpu == NR_CPUS) {
5086                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5087                 cpus_setall(p->cpus_allowed);
5088                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5089                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5090
5091                 /*
5092                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
5093                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
5094                  * leave kernel.
5095                  */
5096                 if (p->mm && printk_ratelimit())
5097                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5098                                "longer affine to cpu%d\n",
5099                                p->pid, p->comm, dead_cpu);
5100         }
5101         if (!__migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu))
5102                 goto restart;
5103 }
5104
5105 /*
5106  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5107  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5108  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5109  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5110  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5111  */
5112 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5113 {
5114         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
5115         unsigned long flags;
5116
5117         local_irq_save(flags);
5118         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5119         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5120         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5121         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5122         local_irq_restore(flags);
5123 }
5124
5125 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5126 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5127 {
5128         struct task_struct *p, *t;
5129
5130         write_lock_irq(&tasklist_lock);
5131
5132         do_each_thread(t, p) {
5133                 if (p == current)
5134                         continue;
5135
5136                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5137                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5138         } while_each_thread(t, p);
5139
5140         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
5141 }
5142
5143 /*
5144  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5145  * It does so by boosting its priority to highest possible and adding it to
5146  * the _front_ of the runqueue. Used by CPU offline code.
5147  */
5148 void sched_idle_next(void)
5149 {
5150         int this_cpu = smp_processor_id();
5151         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5152         struct task_struct *p = rq->idle;
5153         unsigned long flags;
5154
5155         /* cpu has to be offline */
5156         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5157
5158         /*
5159          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5160          * and interrupts disabled on the current cpu.
5161          */
5162         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5163
5164         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5165
5166         /* Add idle task to the _front_ of its priority queue: */
5167         activate_idle_task(p, rq);
5168
5169         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5170 }
5171
5172 /*
5173  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5174  * offline.
5175  */
5176 void idle_task_exit(void)
5177 {
5178         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5179
5180         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5181
5182         if (mm != &init_mm)
5183                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5184         mmdrop(mm);
5185 }
5186
5187 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5188 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5189 {
5190         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5191
5192         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5193         BUG_ON(p->exit_state != EXIT_ZOMBIE && p->exit_state != EXIT_DEAD);
5194
5195         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5196         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5197
5198         get_task_struct(p);
5199
5200         /*
5201          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5202          * that's OK.  No task can be added to this CPU, so iteration is
5203          * fine.
5204          * NOTE: interrupts should be left disabled  --dev@
5205          */
5206         spin_unlock(&rq->lock);
5207         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5208         spin_lock(&rq->lock);
5209
5210         put_task_struct(p);
5211 }
5212
5213 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5214 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5215 {
5216         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5217         struct task_struct *next;
5218
5219         for ( ; ; ) {
5220                 if (!rq->nr_running)
5221                         break;
5222                 update_rq_clock(rq);
5223                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
5224                 if (!next)
5225                         break;
5226                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5227
5228         }
5229 }
5230 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5231
5232 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5233
5234 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5235         {
5236                 .procname       = "sched_domain",
5237                 .mode           = 0755,
5238         },
5239         {0,},
5240 };
5241
5242 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5243         {
5244                 .procname       = "kernel",
5245                 .mode           = 0755,
5246                 .child          = sd_ctl_dir,
5247         },
5248         {0,},
5249 };
5250
5251 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5252 {
5253         struct ctl_table *entry =
5254                 kmalloc(n * sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5255
5256         BUG_ON(!entry);
5257         memset(entry, 0, n * sizeof(struct ctl_table));
5258
5259         return entry;
5260 }
5261
5262 static void
5263 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5264                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5265                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5266 {
5267         entry->procname = procname;
5268         entry->data = data;
5269         entry->maxlen = maxlen;
5270         entry->mode = mode;
5271         entry->proc_handler = proc_handler;
5272 }
5273
5274 static struct ctl_table *
5275 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5276 {
5277         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5278
5279         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5280                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5281         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5282                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5283         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5284                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5285         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5286                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5287         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5288                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5289         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5290                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5291         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5292                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5293         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5294                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5295         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5296                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5297         set_table_entry(&table[10], "cache_nice_tries",
5298                 &sd->cache_nice_tries,
5299                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5300         set_table_entry(&table[12], "flags", &sd->flags,
5301                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5302
5303         return table;
5304 }
5305
5306 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5307 {
5308         struct ctl_table *entry, *table;
5309         struct sched_domain *sd;
5310         int domain_num = 0, i;
5311         char buf[32];
5312
5313         for_each_domain(cpu, sd)
5314                 domain_num++;
5315         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5316
5317         i = 0;
5318         for_each_domain(cpu, sd) {
5319                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5320                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5321                 entry->mode = 0755;
5322                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5323                 entry++;
5324                 i++;
5325         }
5326         return table;
5327 }
5328
5329 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5330 static void init_sched_domain_sysctl(void)
5331 {
5332         int i, cpu_num = num_online_cpus();
5333         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5334         char buf[32];
5335
5336         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5337
5338         for (i = 0; i < cpu_num; i++, entry++) {
5339                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5340                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5341                 entry->mode = 0755;
5342                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5343         }
5344         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5345 }
5346 #else
5347 static void init_sched_domain_sysctl(void)
5348 {
5349 }
5350 #endif
5351
5352 /*
5353  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5354  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5355  */
5356 static int __cpuinit
5357 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5358 {
5359         struct task_struct *p;
5360         int cpu = (long)hcpu;
5361         unsigned long flags;
5362         struct rq *rq;
5363
5364         switch (action) {
5365         case CPU_LOCK_ACQUIRE:
5366                 mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
5367                 break;
5368
5369         case CPU_UP_PREPARE:
5370         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5371                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
5372                 if (IS_ERR(p))
5373                         return NOTIFY_BAD;
5374                 kthread_bind(p, cpu);
5375                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5376                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5377                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5378                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5379                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5380                 break;
5381
5382         case CPU_ONLINE:
5383         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5384                 /* Strictly unneccessary, as first user will wake it. */
5385                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5386                 break;
5387
5388 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5389         case CPU_UP_CANCELED:
5390         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5391                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5392                         break;
5393                 /* Unbind it from offline cpu so it can run.  Fall thru. */
5394                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5395                              any_online_cpu(cpu_online_map));
5396                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5397                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5398                 break;
5399
5400         case CPU_DEAD:
5401         case CPU_DEAD_FROZEN:
5402                 migrate_live_tasks(cpu);
5403                 rq = cpu_rq(cpu);
5404                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5405                 rq->migration_thread = NULL;
5406                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5407                 rq = task_rq_lock(rq->idle, &flags);
5408                 update_rq_clock(rq);
5409                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5410                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
5411                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5412                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5413                 migrate_dead_tasks(cpu);
5414                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5415                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5416                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5417
5418                 /* No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5419                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex.  Just wake up
5420                  * the requestors. */
5421                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5422                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5423                         struct migration_req *req;
5424
5425                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5426                                          struct migration_req, list);
5427                         list_del_init(&req->list);
5428                         complete(&req->done);
5429                 }
5430                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5431                 break;
5432 #endif
5433         case CPU_LOCK_RELEASE:
5434                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
5435                 break;
5436         }
5437         return NOTIFY_OK;
5438 }
5439
5440 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5441  * happens before everything else.
5442  */
5443 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5444         .notifier_call = migration_call,
5445         .priority = 10
5446 };
5447
5448 int __init migration_init(void)
5449 {
5450         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5451         int err;
5452
5453         /* Start one for the boot CPU: */
5454         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5455         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5456         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5457         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5458
5459         return 0;
5460 }
5461 #endif
5462
5463 #ifdef CONFIG_SMP
5464
5465 /* Number of possible processor ids */
5466 int nr_cpu_ids __read_mostly = NR_CPUS;
5467 EXPORT_SYMBOL(nr_cpu_ids);
5468
5469 #undef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5470 #ifdef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5471 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5472 {
5473         int level = 0;
5474
5475         if (!sd) {
5476                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5477                 return;
5478         }
5479
5480         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5481
5482         do {
5483                 int i;
5484                 char str[NR_CPUS];
5485                 struct sched_group *group = sd->groups;
5486                 cpumask_t groupmask;
5487
5488                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
5489                 cpus_clear(groupmask);
5490
5491                 printk(KERN_DEBUG);
5492                 for (i = 0; i < level + 1; i++)
5493                         printk(" ");
5494                 printk("domain %d: ", level);
5495
5496                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5497                         printk("does not load-balance\n");
5498                         if (sd->parent)
5499                                 printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5500                                                 " has parent");
5501                         break;
5502                 }
5503
5504                 printk("span %s\n", str);
5505
5506                 if (!cpu_isset(cpu, sd->span))
5507                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5508                                         "CPU%d\n", cpu);
5509                 if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask))
5510                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5511                                         " CPU%d\n", cpu);
5512
5513                 printk(KERN_DEBUG);
5514                 for (i = 0; i < level + 2; i++)
5515                         printk(" ");
5516                 printk("groups:");
5517                 do {
5518                         if (!group) {
5519                                 printk("\n");
5520                                 printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5521                                 break;
5522                         }
5523
5524                         if (!group->__cpu_power) {
5525                                 printk("\n");
5526                                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5527                                                 "set\n");
5528                         }
5529
5530                         if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
5531                                 printk("\n");
5532                                 printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5533                         }
5534
5535                         if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
5536                                 printk("\n");
5537                                 printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5538                         }
5539
5540                         cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
5541
5542                         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
5543                         printk(" %s", str);
5544
5545                         group = group->next;
5546                 } while (group != sd->groups);
5547                 printk("\n");
5548
5549                 if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
5550                         printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span "
5551                                         "domain->span\n");
5552
5553                 level++;
5554                 sd = sd->parent;
5555                 if (!sd)
5556                         continue;
5557
5558                 if (!cpus_subset(groupmask, sd->span))
5559                         printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5560                                 "of domain->span\n");
5561
5562         } while (sd);
5563 }
5564 #else
5565 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5566 #endif
5567
5568 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5569 {
5570         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
5571                 return 1;
5572
5573         /* Following flags need at least 2 groups */
5574         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5575                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5576                          SD_BALANCE_FORK |
5577                          SD_BALANCE_EXEC |
5578                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5579                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5580                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5581                         return 0;
5582         }
5583
5584         /* Following flags don't use groups */
5585         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
5586                          SD_WAKE_AFFINE |
5587                          SD_WAKE_BALANCE))
5588                 return 0;
5589
5590         return 1;
5591 }
5592
5593 static int
5594 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5595 {
5596         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5597
5598         if (sd_degenerate(parent))
5599                 return 1;
5600
5601         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
5602                 return 0;
5603
5604         /* Does parent contain flags not in child? */
5605         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
5606         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
5607                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
5608         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5609         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5610                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5611                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5612                                 SD_BALANCE_FORK |
5613                                 SD_BALANCE_EXEC |
5614                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5615                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5616         }
5617         if (~cflags & pflags)
5618                 return 0;
5619
5620         return 1;
5621 }
5622
5623 /*
5624  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain.  Callers must
5625  * hold the hotplug lock.
5626  */
5627 static void cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5628 {
5629         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5630         struct sched_domain *tmp;
5631
5632         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5633         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
5634                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5635                 if (!parent)
5636                         break;
5637                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5638                         tmp->parent = parent->parent;
5639                         if (parent->parent)
5640                                 parent->parent->child = tmp;
5641                 }
5642         }
5643
5644         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5645                 sd = sd->parent;
5646                 if (sd)
5647                         sd->child = NULL;
5648         }
5649
5650         sched_domain_debug(sd, cpu);
5651
5652         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5653 }
5654
5655 /* cpus with isolated domains */
5656 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
5657
5658 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5659 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5660 {
5661         int ints[NR_CPUS], i;
5662
5663         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5664         cpus_clear(cpu_isolated_map);
5665         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
5666                 if (ints[i] < NR_CPUS)
5667                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
5668         return 1;
5669 }
5670
5671 __setup ("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5672
5673 /*
5674  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
5675  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
5676  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
5677  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
5678  *
5679  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
5680  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5681  * and ->cpu_power to 0.
5682  */
5683 static void
5684 init_sched_build_groups(cpumask_t span, const cpumask_t *cpu_map,
5685                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5686                                         struct sched_group **sg))
5687 {
5688         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5689         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
5690         int i;
5691
5692         for_each_cpu_mask(i, span) {
5693                 struct sched_group *sg;
5694                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg);
5695                 int j;
5696
5697                 if (cpu_isset(i, covered))
5698                         continue;
5699
5700                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
5701                 sg->__cpu_power = 0;
5702
5703                 for_each_cpu_mask(j, span) {
5704                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL) != group)
5705                                 continue;
5706
5707                         cpu_set(j, covered);
5708                         cpu_set(j, sg->cpumask);
5709                 }
5710                 if (!first)
5711                         first = sg;
5712                 if (last)
5713                         last->next = sg;
5714                 last = sg;
5715         }
5716         last->next = first;
5717 }
5718
5719 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
5720
5721 #ifdef CONFIG_NUMA
5722
5723 /**
5724  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
5725  * @node: node whose sched_domain we're building
5726  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
5727  *
5728  * Find the next node to include in a given scheduling domain.  Simply
5729  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
5730  *
5731  * Should use nodemask_t.
5732  */
5733 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
5734 {
5735         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
5736
5737         min_val = INT_MAX;
5738
5739         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5740                 /* Start at @node */
5741                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
5742
5743                 if (!nr_cpus_node(n))
5744                         continue;
5745
5746                 /* Skip already used nodes */
5747                 if (test_bit(n, used_nodes))
5748                         continue;
5749
5750                 /* Simple min distance search */
5751                 val = node_distance(node, n);
5752
5753                 if (val < min_val) {
5754                         min_val = val;
5755                         best_node = n;
5756                 }
5757         }
5758
5759         set_bit(best_node, used_nodes);
5760         return best_node;
5761 }
5762
5763 /**
5764  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
5765  * @node: node whose cpumask we're constructing
5766  * @size: number of nodes to include in this span
5767  *
5768  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span.  It
5769  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
5770  * out optimally.
5771  */
5772 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
5773 {
5774         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5775         cpumask_t span, nodemask;
5776         int i;
5777
5778         cpus_clear(span);
5779         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5780
5781         nodemask = node_to_cpumask(node);
5782         cpus_or(span, span, nodemask);
5783         set_bit(node, used_nodes);
5784
5785         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
5786                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
5787
5788                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
5789                 cpus_or(span, span, nodemask);
5790         }
5791
5792         return span;
5793 }
5794 #endif
5795
5796 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
5797
5798 /*
5799  * SMT sched-domains:
5800  */
5801 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5802 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
5803 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
5804
5805 static int cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5806                             struct sched_group **sg)
5807 {
5808         if (sg)
5809                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
5810         return cpu;
5811 }
5812 #endif
5813
5814 /*
5815  * multi-core sched-domains:
5816  */
5817 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5818 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
5819 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
5820 #endif
5821
5822 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5823 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5824                              struct sched_group **sg)
5825 {
5826         int group;
5827         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
5828         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5829         group = first_cpu(mask);
5830         if (sg)
5831                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
5832         return group;
5833 }
5834 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
5835 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5836                              struct sched_group **sg)
5837 {
5838         if (sg)
5839                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
5840         return cpu;
5841 }
5842 #endif
5843
5844 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
5845 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
5846
5847 static int cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5848                              struct sched_group **sg)
5849 {
5850         int group;
5851 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5852         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
5853         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5854         group = first_cpu(mask);
5855 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5856         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
5857         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5858         group = first_cpu(mask);
5859 #else
5860         group = cpu;
5861 #endif
5862         if (sg)
5863                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
5864         return group;
5865 }
5866
5867 #ifdef CONFIG_NUMA
5868 /*
5869  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
5870  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
5871  * gets dynamically allocated.
5872  */
5873 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
5874 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
5875
5876 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
5877 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
5878
5879 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5880                                  struct sched_group **sg)
5881 {
5882         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
5883         int group;
5884
5885         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5886         group = first_cpu(nodemask);
5887
5888         if (sg)
5889                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
5890         return group;
5891 }
5892
5893 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
5894 {
5895         struct sched_group *sg = group_head;
5896         int j;
5897
5898         if (!sg)
5899                 return;
5900 next_sg:
5901         for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
5902                 struct sched_domain *sd;
5903
5904                 sd = &per_cpu(phys_domains, j);
5905                 if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
5906                         /*
5907                          * Only add "power" once for each
5908                          * physical package.
5909                          */
5910                         continue;
5911                 }
5912
5913                 sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
5914         }
5915         sg = sg->next;
5916         if (sg != group_head)
5917                 goto next_sg;
5918 }
5919 #endif
5920
5921 #ifdef CONFIG_NUMA
5922 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
5923 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
5924 {
5925         int cpu, i;
5926
5927         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
5928                 struct sched_group **sched_group_nodes
5929                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
5930
5931                 if (!sched_group_nodes)
5932                         continue;
5933
5934                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5935                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
5936                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
5937
5938                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5939                         if (cpus_empty(nodemask))
5940                                 continue;
5941
5942                         if (sg == NULL)
5943                                 continue;
5944                         sg = sg->next;
5945 next_sg:
5946                         oldsg = sg;
5947                         sg = sg->next;
5948                         kfree(oldsg);
5949                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
5950                                 goto next_sg;
5951                 }
5952                 kfree(sched_group_nodes);
5953                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
5954         }
5955 }
5956 #else
5957 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
5958 {
5959 }
5960 #endif
5961
5962 /*
5963  * Initialize sched groups cpu_power.
5964  *
5965  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5966  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5967  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5968  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5969  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5970  * less cpu_power.
5971  *
5972  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
5973  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
5974  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
5975  */
5976 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5977 {
5978         struct sched_domain *child;
5979         struct sched_group *group;
5980
5981         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
5982
5983         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
5984                 return;
5985
5986         child = sd->child;
5987
5988         sd->groups->__cpu_power = 0;
5989
5990         /*
5991          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
5992          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
5993          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
5994          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
5995          * same sched domain.
5996          */
5997         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
5998                        (child->flags &
5999                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
6000                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
6001                 return;
6002         }
6003
6004         /*
6005          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
6006          */
6007         group = child->groups;
6008         do {
6009                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
6010                 group = group->next;
6011         } while (group != child->groups);
6012 }
6013
6014 /*
6015  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6016  * to the individual cpus
6017  */
6018 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6019 {
6020         int i;
6021 #ifdef CONFIG_NUMA
6022         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
6023         int sd_allnodes = 0;
6024
6025         /*
6026          * Allocate the per-node list of sched groups
6027          */
6028         sched_group_nodes = kzalloc(sizeof(struct sched_group *)*MAX_NUMNODES,
6029                                            GFP_KERNEL);
6030         if (!sched_group_nodes) {
6031                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6032                 return -ENOMEM;
6033         }
6034         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6035 #endif
6036
6037         /*
6038          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6039          */
6040         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6041                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6042                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6043
6044                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6045
6046 #ifdef CONFIG_NUMA
6047                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
6048                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
6049                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6050                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6051                         sd->span = *cpu_map;
6052                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6053                         p = sd;
6054                         sd_allnodes = 1;
6055                 } else
6056                         p = NULL;
6057
6058                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6059                 *sd = SD_NODE_INIT;
6060                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6061                 sd->parent = p;
6062                 if (p)
6063                         p->child = sd;
6064                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6065 #endif
6066
6067                 p = sd;
6068                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6069                 *sd = SD_CPU_INIT;
6070                 sd->span = nodemask;
6071                 sd->parent = p;
6072                 if (p)
6073                         p->child = sd;
6074                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6075
6076 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6077                 p = sd;
6078                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6079                 *sd = SD_MC_INIT;
6080                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6081                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6082                 sd->parent = p;
6083                 p->child = sd;
6084                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6085 #endif
6086
6087 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6088                 p = sd;
6089                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6090                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6091                 sd->span = cpu_sibling_map[i];
6092                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6093                 sd->parent = p;
6094                 p->child = sd;
6095                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6096 #endif
6097         }
6098
6099 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6100         /* Set up CPU (sibling) groups */
6101         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6102                 cpumask_t this_sibling_map = cpu_sibling_map[i];
6103                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6104                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6105                         continue;
6106
6107                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
6108                                         &cpu_to_cpu_group);
6109         }
6110 #endif
6111
6112 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6113         /* Set up multi-core groups */
6114         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6115                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6116                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6117                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6118                         continue;
6119                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
6120                                         &cpu_to_core_group);
6121         }
6122 #endif
6123
6124         /* Set up physical groups */
6125         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6126                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6127
6128                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6129                 if (cpus_empty(nodemask))
6130                         continue;
6131
6132                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map, &cpu_to_phys_group);
6133         }
6134
6135 #ifdef CONFIG_NUMA
6136         /* Set up node groups */
6137         if (sd_allnodes)
6138                 init_sched_build_groups(*cpu_map, cpu_map,
6139                                         &cpu_to_allnodes_group);
6140
6141         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6142                 /* Set up node groups */
6143                 struct sched_group *sg, *prev;
6144                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6145                 cpumask_t domainspan;
6146                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6147                 int j;
6148
6149                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6150                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6151                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6152                         continue;
6153                 }
6154
6155                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6156                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6157
6158                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6159                 if (!sg) {
6160                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6161                                 "node %d\n", i);
6162                         goto error;
6163                 }
6164                 sched_group_nodes[i] = sg;
6165                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6166                         struct sched_domain *sd;
6167
6168                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6169                         sd->groups = sg;
6170                 }
6171                 sg->__cpu_power = 0;
6172                 sg->cpumask = nodemask;
6173                 sg->next = sg;
6174                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6175                 prev = sg;
6176
6177                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6178                         cpumask_t tmp, notcovered;
6179                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6180
6181                         cpus_complement(notcovered, covered);
6182                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6183                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6184                         if (cpus_empty(tmp))
6185                                 break;
6186
6187                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6188                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6189                         if (cpus_empty(tmp))
6190                                 continue;
6191
6192                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6193                                           GFP_KERNEL, i);
6194                         if (!sg) {
6195                                 printk(KERN_WARNING
6196                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6197                                 goto error;
6198                         }
6199                         sg->__cpu_power = 0;
6200                         sg->cpumask = tmp;
6201                         sg->next = prev->next;
6202                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6203                         prev->next = sg;
6204                         prev = sg;
6205                 }
6206         }
6207 #endif
6208
6209         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6210 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6211         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6212                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6213
6214                 init_sched_groups_power(i, sd);
6215         }
6216 #endif
6217 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6218         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6219                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
6220
6221                 init_sched_groups_power(i, sd);
6222         }
6223 #endif
6224
6225         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6226                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6227
6228                 init_sched_groups_power(i, sd);
6229         }
6230
6231 #ifdef CONFIG_NUMA
6232         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6233                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6234
6235         if (sd_allnodes) {
6236                 struct sched_group *sg;
6237
6238                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg);
6239                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6240         }
6241 #endif
6242
6243         /* Attach the domains */
6244         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6245                 struct sched_domain *sd;
6246 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6247                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6248 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6249                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6250 #else
6251                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6252 #endif
6253                 cpu_attach_domain(sd, i);
6254         }
6255
6256         return 0;
6257
6258 #ifdef CONFIG_NUMA
6259 error:
6260         free_sched_groups(cpu_map);
6261         return -ENOMEM;
6262 #endif
6263 }
6264 /*
6265  * Set up scheduler domains and groups.  Callers must hold the hotplug lock.
6266  */
6267 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6268 {
6269         cpumask_t cpu_default_map;
6270         int err;
6271
6272         /*
6273          * Setup mask for cpus without special case scheduling requirements.
6274          * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6275          * exclude other special cases in the future.
6276          */
6277         cpus_andnot(cpu_default_map, *cpu_map, cpu_isolated_map);
6278
6279         err = build_sched_domains(&cpu_default_map);
6280
6281         return err;
6282 }
6283
6284 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6285 {
6286         free_sched_groups(cpu_map);
6287 }
6288
6289 /*
6290  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6291  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6292  */
6293 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6294 {
6295         int i;
6296
6297         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
6298                 cpu_attach_domain(NULL, i);
6299         synchronize_sched();
6300         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
6301 }
6302
6303 /*
6304  * Partition sched domains as specified by the cpumasks below.
6305  * This attaches all cpus from the cpumasks to the NULL domain,
6306  * waits for a RCU quiescent period, recalculates sched
6307  * domain information and then attaches them back to the
6308  * correct sched domains
6309  * Call with hotplug lock held
6310  */
6311 int partition_sched_domains(cpumask_t *partition1, cpumask_t *partition2)
6312 {
6313         cpumask_t change_map;
6314         int err = 0;
6315
6316         cpus_and(*partition1, *partition1, cpu_online_map);
6317         cpus_and(*partition2, *partition2, cpu_online_map);
6318         cpus_or(change_map, *partition1, *partition2);
6319
6320         /* Detach sched domains from all of the affected cpus */
6321         detach_destroy_domains(&change_map);
6322         if (!cpus_empty(*partition1))
6323                 err = build_sched_domains(partition1);
6324         if (!err && !cpus_empty(*partition2))
6325                 err = build_sched_domains(partition2);
6326
6327         return err;
6328 }
6329
6330 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6331 static int arch_reinit_sched_domains(void)
6332 {
6333         int err;
6334
6335         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6336         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6337         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6338         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6339
6340         return err;
6341 }
6342
6343 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6344 {
6345         int ret;
6346
6347         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
6348                 return -EINVAL;
6349
6350         if (smt)
6351                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
6352         else
6353                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
6354
6355         ret = arch_reinit_sched_domains();
6356
6357         return ret ? ret : count;
6358 }
6359
6360 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6361 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6362 {
6363         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6364 }
6365 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6366                                             const char *buf, size_t count)
6367 {
6368         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6369 }
6370 static SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
6371                    sched_mc_power_savings_store);
6372 #endif
6373
6374 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6375 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6376 {
6377         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6378 }
6379 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6380                                              const char *buf, size_t count)
6381 {
6382         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6383 }
6384 static SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
6385                    sched_smt_power_savings_store);
6386 #endif
6387
6388 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6389 {
6390         int err = 0;
6391
6392 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6393         if (smt_capable())
6394                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6395                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
6396 #endif
6397 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6398         if (!err && mc_capable())
6399                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6400                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
6401 #endif
6402         return err;
6403 }
6404 #endif
6405
6406 /*
6407  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy.  The domains
6408  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
6409  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
6410  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
6411  */
6412 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
6413                                 unsigned long action, void *hcpu)
6414 {
6415         switch (action) {
6416         case CPU_UP_PREPARE:
6417         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6418         case CPU_DOWN_PREPARE:
6419         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6420                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6421                 return NOTIFY_OK;
6422
6423         case CPU_UP_CANCELED:
6424         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6425         case CPU_DOWN_FAILED:
6426         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6427         case CPU_ONLINE:
6428         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6429         case CPU_DEAD:
6430         case CPU_DEAD_FROZEN:
6431                 /*
6432                  * Fall through and re-initialise the domains.
6433                  */
6434                 break;
6435         default:
6436                 return NOTIFY_DONE;
6437         }
6438
6439         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
6440         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6441
6442         return NOTIFY_OK;
6443 }
6444
6445 void __init sched_init_smp(void)
6446 {
6447         cpumask_t non_isolated_cpus;
6448
6449         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6450         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6451         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
6452         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
6453                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6454         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6455         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
6456         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
6457
6458         init_sched_domain_sysctl();
6459
6460         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6461         if (set_cpus_allowed(current, non_isolated_cpus) < 0)
6462                 BUG();
6463         sched_init_granularity();
6464 }
6465 #else
6466 void __init sched_init_smp(void)
6467 {
6468         sched_init_granularity();
6469 }
6470 #endif /* CONFIG_SMP */
6471
6472 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6473 {
6474         /* Linker adds these: start and end of __sched functions */
6475         extern char __sched_text_start[], __sched_text_end[];
6476
6477         return in_lock_functions(addr) ||
6478                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6479                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6480 }
6481
6482 static inline void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
6483 {
6484         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
6485         cfs_rq->fair_clock = 1;
6486 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6487         cfs_rq->rq = rq;
6488 #endif
6489 }
6490
6491 void __init sched_init(void)
6492 {
6493         u64 now = sched_clock();
6494         int highest_cpu = 0;
6495         int i, j;
6496
6497         /*
6498          * Link up the scheduling class hierarchy:
6499          */
6500         rt_sched_class.next = &fair_sched_class;
6501         fair_sched_class.next = &idle_sched_class;
6502         idle_sched_class.next = NULL;
6503
6504         for_each_possible_cpu(i) {
6505                 struct rt_prio_array *array;
6506                 struct rq *rq;
6507
6508                 rq = cpu_rq(i);
6509                 spin_lock_init(&rq->lock);
6510                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
6511                 rq->nr_running = 0;
6512                 rq->clock = 1;
6513                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
6514 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6515                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6516                 list_add(&rq->cfs.leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
6517 #endif
6518                 rq->ls.load_update_last = now;
6519                 rq->ls.load_update_start = now;
6520
6521                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6522                         rq->cpu_load[j] = 0;
6523 #ifdef CONFIG_SMP
6524                 rq->sd = NULL;
6525                 rq->active_balance = 0;
6526                 rq->next_balance = jiffies;
6527                 rq->push_cpu = 0;
6528                 rq->cpu = i;
6529                 rq->migration_thread = NULL;
6530                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
6531 #endif
6532                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6533
6534                 array = &rq->rt.active;
6535                 for (j = 0; j < MAX_RT_PRIO; j++) {
6536                         INIT_LIST_HEAD(array->queue + j);
6537                         __clear_bit(j, array->bitmap);
6538                 }
6539                 highest_cpu = i;
6540                 /* delimiter for bitsearch: */
6541                 __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
6542         }
6543
6544         set_load_weight(&init_task);
6545
6546 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6547         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6548 #endif
6549
6550 #ifdef CONFIG_SMP
6551         nr_cpu_ids = highest_cpu + 1;
6552         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
6553 #endif
6554
6555 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6556         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
6557 #endif
6558
6559         /*
6560          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6561          */
6562         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6563         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6564
6565         /*
6566          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6567          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6568          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6569          * when this runqueue becomes "idle".
6570          */
6571         init_idle(current, smp_processor_id());
6572         /*
6573          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6574          */
6575         current->sched_class = &fair_sched_class;
6576 }
6577
6578 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
6579 void __might_sleep(char *file, int line)
6580 {
6581 #ifdef in_atomic
6582         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6583
6584         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
6585             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
6586                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6587                         return;
6588                 prev_jiffy = jiffies;
6589                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
6590                                 " context at %s:%d\n", file, line);
6591                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
6592                         in_atomic(), irqs_disabled());
6593                 debug_show_held_locks(current);
6594                 if (irqs_disabled())
6595                         print_irqtrace_events(current);
6596                 dump_stack();
6597         }
6598 #endif
6599 }
6600 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6601 #endif
6602
6603 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6604 void normalize_rt_tasks(void)
6605 {
6606         struct task_struct *g, *p;
6607         unsigned long flags;
6608         struct rq *rq;
6609         int on_rq;
6610
6611         read_lock_irq(&tasklist_lock);
6612         do_each_thread(g, p) {
6613                 p->se.fair_key                  = 0;
6614                 p->se.wait_runtime              = 0;
6615                 p->se.exec_start                = 0;
6616                 p->se.wait_start_fair           = 0;
6617                 p->se.sleep_start_fair          = 0;
6618 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
6619                 p->se.wait_start                = 0;
6620                 p->se.sleep_start               = 0;
6621                 p->se.block_start               = 0;
6622 #endif
6623                 task_rq(p)->cfs.fair_clock      = 0;
6624                 task_rq(p)->clock               = 0;
6625
6626                 if (!rt_task(p)) {
6627                         /*
6628                          * Renice negative nice level userspace
6629                          * tasks back to 0:
6630                          */
6631                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
6632                                 set_user_nice(p, 0);
6633                         continue;
6634                 }
6635
6636                 spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6637                 rq = __task_rq_lock(p);
6638 #ifdef CONFIG_SMP
6639                 /*
6640                  * Do not touch the migration thread:
6641                  */
6642                 if (p == rq->migration_thread)
6643                         goto out_unlock;
6644 #endif
6645
6646                 update_rq_clock(rq);
6647                 on_rq = p->se.on_rq;
6648                 if (on_rq)
6649                         deactivate_task(rq, p, 0);
6650                 __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
6651                 if (on_rq) {
6652                         activate_task(rq, p, 0);
6653                         resched_task(rq->curr);
6654                 }
6655 #ifdef CONFIG_SMP
6656  out_unlock:
6657 #endif
6658                 __task_rq_unlock(rq);
6659                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6660         } while_each_thread(g, p);
6661
6662         read_unlock_irq(&tasklist_lock);
6663 }
6664
6665 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6666
6667 #ifdef CONFIG_IA64
6668 /*
6669  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
6670  *
6671  * They can only be called when the whole system has been
6672  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6673  * activity can take place. Using them for anything else would
6674  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6675  * under any other configuration.
6676  */
6677
6678 /**
6679  * curr_task - return the current task for a given cpu.
6680  * @cpu: the processor in question.
6681  *
6682  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6683  */
6684 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6685 {
6686         return cpu_curr(cpu);
6687 }
6688
6689 /**
6690  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
6691  * @cpu: the processor in question.
6692  * @p: the task pointer to set.
6693  *
6694  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6695  * are serviced on a separate stack.  It allows the architecture to switch the
6696  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner.  This function
6697  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6698  * and caller must save the original value of the current task (see
6699  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6700  * re-starting the system.
6701  *
6702  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6703  */
6704 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6705 {
6706         cpu_curr(cpu) = p;
6707 }
6708
6709 #endif