Merge git://git.infradead.org/mtd-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  */
20
21 #include <linux/mm.h>
22 #include <linux/module.h>
23 #include <linux/nmi.h>
24 #include <linux/init.h>
25 #include <asm/uaccess.h>
26 #include <linux/highmem.h>
27 #include <linux/smp_lock.h>
28 #include <asm/mmu_context.h>
29 #include <linux/interrupt.h>
30 #include <linux/capability.h>
31 #include <linux/completion.h>
32 #include <linux/kernel_stat.h>
33 #include <linux/debug_locks.h>
34 #include <linux/security.h>
35 #include <linux/notifier.h>
36 #include <linux/profile.h>
37 #include <linux/freezer.h>
38 #include <linux/vmalloc.h>
39 #include <linux/blkdev.h>
40 #include <linux/delay.h>
41 #include <linux/smp.h>
42 #include <linux/threads.h>
43 #include <linux/timer.h>
44 #include <linux/rcupdate.h>
45 #include <linux/cpu.h>
46 #include <linux/cpuset.h>
47 #include <linux/percpu.h>
48 #include <linux/kthread.h>
49 #include <linux/seq_file.h>
50 #include <linux/syscalls.h>
51 #include <linux/times.h>
52 #include <linux/tsacct_kern.h>
53 #include <linux/kprobes.h>
54 #include <linux/delayacct.h>
55 #include <linux/reciprocal_div.h>
56
57 #include <asm/tlb.h>
58 #include <asm/unistd.h>
59
60 /*
61  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
62  * This is default implementation.
63  * Architectures and sub-architectures can override this.
64  */
65 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
66 {
67         return (unsigned long long)jiffies * (1000000000 / HZ);
68 }
69
70 /*
71  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
72  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
73  * and back.
74  */
75 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
76 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
77 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
78
79 /*
80  * 'User priority' is the nice value converted to something we
81  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
82  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
83  */
84 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
85 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
86 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
87
88 /*
89  * Some helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
90  */
91 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((TIME) / (1000000000 / HZ))
92 #define JIFFIES_TO_NS(TIME)     ((TIME) * (1000000000 / HZ))
93
94 /*
95  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
96  *
97  * Minimum timeslice is 5 msecs (or 1 jiffy, whichever is larger),
98  * default timeslice is 100 msecs, maximum timeslice is 800 msecs.
99  * Timeslices get refilled after they expire.
100  */
101 #define MIN_TIMESLICE           max(5 * HZ / 1000, 1)
102 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
103 #define ON_RUNQUEUE_WEIGHT       30
104 #define CHILD_PENALTY            95
105 #define PARENT_PENALTY          100
106 #define EXIT_WEIGHT               3
107 #define PRIO_BONUS_RATIO         25
108 #define MAX_BONUS               (MAX_USER_PRIO * PRIO_BONUS_RATIO / 100)
109 #define INTERACTIVE_DELTA         2
110 #define MAX_SLEEP_AVG           (DEF_TIMESLICE * MAX_BONUS)
111 #define STARVATION_LIMIT        (MAX_SLEEP_AVG)
112 #define NS_MAX_SLEEP_AVG        (JIFFIES_TO_NS(MAX_SLEEP_AVG))
113
114 /*
115  * If a task is 'interactive' then we reinsert it in the active
116  * array after it has expired its current timeslice. (it will not
117  * continue to run immediately, it will still roundrobin with
118  * other interactive tasks.)
119  *
120  * This part scales the interactivity limit depending on niceness.
121  *
122  * We scale it linearly, offset by the INTERACTIVE_DELTA delta.
123  * Here are a few examples of different nice levels:
124  *
125  *  TASK_INTERACTIVE(-20): [1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0]
126  *  TASK_INTERACTIVE(-10): [1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0]
127  *  TASK_INTERACTIVE(  0): [1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0]
128  *  TASK_INTERACTIVE( 10): [1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0]
129  *  TASK_INTERACTIVE( 19): [0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0]
130  *
131  * (the X axis represents the possible -5 ... 0 ... +5 dynamic
132  *  priority range a task can explore, a value of '1' means the
133  *  task is rated interactive.)
134  *
135  * Ie. nice +19 tasks can never get 'interactive' enough to be
136  * reinserted into the active array. And only heavily CPU-hog nice -20
137  * tasks will be expired. Default nice 0 tasks are somewhere between,
138  * it takes some effort for them to get interactive, but it's not
139  * too hard.
140  */
141
142 #define CURRENT_BONUS(p) \
143         (NS_TO_JIFFIES((p)->sleep_avg) * MAX_BONUS / \
144                 MAX_SLEEP_AVG)
145
146 #define GRANULARITY     (10 * HZ / 1000 ? : 1)
147
148 #ifdef CONFIG_SMP
149 #define TIMESLICE_GRANULARITY(p)        (GRANULARITY * \
150                 (1 << (((MAX_BONUS - CURRENT_BONUS(p)) ? : 1) - 1)) * \
151                         num_online_cpus())
152 #else
153 #define TIMESLICE_GRANULARITY(p)        (GRANULARITY * \
154                 (1 << (((MAX_BONUS - CURRENT_BONUS(p)) ? : 1) - 1)))
155 #endif
156
157 #define SCALE(v1,v1_max,v2_max) \
158         (v1) * (v2_max) / (v1_max)
159
160 #define DELTA(p) \
161         (SCALE(TASK_NICE(p) + 20, 40, MAX_BONUS) - 20 * MAX_BONUS / 40 + \
162                 INTERACTIVE_DELTA)
163
164 #define TASK_INTERACTIVE(p) \
165         ((p)->prio <= (p)->static_prio - DELTA(p))
166
167 #define INTERACTIVE_SLEEP(p) \
168         (JIFFIES_TO_NS(MAX_SLEEP_AVG * \
169                 (MAX_BONUS / 2 + DELTA((p)) + 1) / MAX_BONUS - 1))
170
171 #define TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq) \
172         ((p)->prio < (rq)->curr->prio)
173
174 #define SCALE_PRIO(x, prio) \
175         max(x * (MAX_PRIO - prio) / (MAX_USER_PRIO / 2), MIN_TIMESLICE)
176
177 static unsigned int static_prio_timeslice(int static_prio)
178 {
179         if (static_prio < NICE_TO_PRIO(0))
180                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE * 4, static_prio);
181         else
182                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE, static_prio);
183 }
184
185 #ifdef CONFIG_SMP
186 /*
187  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
188  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
189  */
190 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
191 {
192         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
193 }
194
195 /*
196  * Each time a sched group cpu_power is changed,
197  * we must compute its reciprocal value
198  */
199 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
200 {
201         sg->__cpu_power += val;
202         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
203 }
204 #endif
205
206 /*
207  * task_timeslice() scales user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
208  * to time slice values: [800ms ... 100ms ... 5ms]
209  *
210  * The higher a thread's priority, the bigger timeslices
211  * it gets during one round of execution. But even the lowest
212  * priority thread gets MIN_TIMESLICE worth of execution time.
213  */
214
215 static inline unsigned int task_timeslice(struct task_struct *p)
216 {
217         return static_prio_timeslice(p->static_prio);
218 }
219
220 /*
221  * These are the runqueue data structures:
222  */
223
224 struct prio_array {
225         unsigned int nr_active;
226         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
227         struct list_head queue[MAX_PRIO];
228 };
229
230 /*
231  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
232  *
233  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
234  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
235  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
236  */
237 struct rq {
238         spinlock_t lock;
239
240         /*
241          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
242          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
243          */
244         unsigned long nr_running;
245         unsigned long raw_weighted_load;
246 #ifdef CONFIG_SMP
247         unsigned long cpu_load[3];
248         unsigned char idle_at_tick;
249 #ifdef CONFIG_NO_HZ
250         unsigned char in_nohz_recently;
251 #endif
252 #endif
253         unsigned long long nr_switches;
254
255         /*
256          * This is part of a global counter where only the total sum
257          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
258          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
259          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
260          */
261         unsigned long nr_uninterruptible;
262
263         unsigned long expired_timestamp;
264         /* Cached timestamp set by update_cpu_clock() */
265         unsigned long long most_recent_timestamp;
266         struct task_struct *curr, *idle;
267         unsigned long next_balance;
268         struct mm_struct *prev_mm;
269         struct prio_array *active, *expired, arrays[2];
270         int best_expired_prio;
271         atomic_t nr_iowait;
272
273 #ifdef CONFIG_SMP
274         struct sched_domain *sd;
275
276         /* For active balancing */
277         int active_balance;
278         int push_cpu;
279         int cpu;                /* cpu of this runqueue */
280
281         struct task_struct *migration_thread;
282         struct list_head migration_queue;
283 #endif
284
285 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
286         /* latency stats */
287         struct sched_info rq_sched_info;
288
289         /* sys_sched_yield() stats */
290         unsigned long yld_exp_empty;
291         unsigned long yld_act_empty;
292         unsigned long yld_both_empty;
293         unsigned long yld_cnt;
294
295         /* schedule() stats */
296         unsigned long sched_switch;
297         unsigned long sched_cnt;
298         unsigned long sched_goidle;
299
300         /* try_to_wake_up() stats */
301         unsigned long ttwu_cnt;
302         unsigned long ttwu_local;
303 #endif
304         struct lock_class_key rq_lock_key;
305 };
306
307 static DEFINE_PER_CPU(struct rq, runqueues) ____cacheline_aligned_in_smp;
308 static DEFINE_MUTEX(sched_hotcpu_mutex);
309
310 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
311 {
312 #ifdef CONFIG_SMP
313         return rq->cpu;
314 #else
315         return 0;
316 #endif
317 }
318
319 /*
320  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
321  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
322  *
323  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
324  * preempt-disabled sections.
325  */
326 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
327         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
328
329 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
330 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
331 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
332 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
333
334 #ifndef prepare_arch_switch
335 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
336 #endif
337 #ifndef finish_arch_switch
338 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
339 #endif
340
341 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
342 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
343 {
344         return rq->curr == p;
345 }
346
347 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
348 {
349 }
350
351 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
352 {
353 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
354         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
355         rq->lock.owner = current;
356 #endif
357         /*
358          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
359          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
360          * prev into current:
361          */
362         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
363
364         spin_unlock_irq(&rq->lock);
365 }
366
367 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
368 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
369 {
370 #ifdef CONFIG_SMP
371         return p->oncpu;
372 #else
373         return rq->curr == p;
374 #endif
375 }
376
377 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
378 {
379 #ifdef CONFIG_SMP
380         /*
381          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
382          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
383          * here.
384          */
385         next->oncpu = 1;
386 #endif
387 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
388         spin_unlock_irq(&rq->lock);
389 #else
390         spin_unlock(&rq->lock);
391 #endif
392 }
393
394 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
395 {
396 #ifdef CONFIG_SMP
397         /*
398          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
399          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
400          * finished.
401          */
402         smp_wmb();
403         prev->oncpu = 0;
404 #endif
405 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
406         local_irq_enable();
407 #endif
408 }
409 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
410
411 /*
412  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
413  * Must be called interrupts disabled.
414  */
415 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
416         __acquires(rq->lock)
417 {
418         struct rq *rq;
419
420 repeat_lock_task:
421         rq = task_rq(p);
422         spin_lock(&rq->lock);
423         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
424                 spin_unlock(&rq->lock);
425                 goto repeat_lock_task;
426         }
427         return rq;
428 }
429
430 /*
431  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
432  * interrupts.  Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
433  * explicitly disabling preemption.
434  */
435 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
436         __acquires(rq->lock)
437 {
438         struct rq *rq;
439
440 repeat_lock_task:
441         local_irq_save(*flags);
442         rq = task_rq(p);
443         spin_lock(&rq->lock);
444         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
445                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
446                 goto repeat_lock_task;
447         }
448         return rq;
449 }
450
451 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
452         __releases(rq->lock)
453 {
454         spin_unlock(&rq->lock);
455 }
456
457 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
458         __releases(rq->lock)
459 {
460         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
461 }
462
463 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
464 /*
465  * bump this up when changing the output format or the meaning of an existing
466  * format, so that tools can adapt (or abort)
467  */
468 #define SCHEDSTAT_VERSION 14
469
470 static int show_schedstat(struct seq_file *seq, void *v)
471 {
472         int cpu;
473
474         seq_printf(seq, "version %d\n", SCHEDSTAT_VERSION);
475         seq_printf(seq, "timestamp %lu\n", jiffies);
476         for_each_online_cpu(cpu) {
477                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
478 #ifdef CONFIG_SMP
479                 struct sched_domain *sd;
480                 int dcnt = 0;
481 #endif
482
483                 /* runqueue-specific stats */
484                 seq_printf(seq,
485                     "cpu%d %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu",
486                     cpu, rq->yld_both_empty,
487                     rq->yld_act_empty, rq->yld_exp_empty, rq->yld_cnt,
488                     rq->sched_switch, rq->sched_cnt, rq->sched_goidle,
489                     rq->ttwu_cnt, rq->ttwu_local,
490                     rq->rq_sched_info.cpu_time,
491                     rq->rq_sched_info.run_delay, rq->rq_sched_info.pcnt);
492
493                 seq_printf(seq, "\n");
494
495 #ifdef CONFIG_SMP
496                 /* domain-specific stats */
497                 preempt_disable();
498                 for_each_domain(cpu, sd) {
499                         enum idle_type itype;
500                         char mask_str[NR_CPUS];
501
502                         cpumask_scnprintf(mask_str, NR_CPUS, sd->span);
503                         seq_printf(seq, "domain%d %s", dcnt++, mask_str);
504                         for (itype = SCHED_IDLE; itype < MAX_IDLE_TYPES;
505                                         itype++) {
506                                 seq_printf(seq, " %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu "
507                                                 "%lu",
508                                     sd->lb_cnt[itype],
509                                     sd->lb_balanced[itype],
510                                     sd->lb_failed[itype],
511                                     sd->lb_imbalance[itype],
512                                     sd->lb_gained[itype],
513                                     sd->lb_hot_gained[itype],
514                                     sd->lb_nobusyq[itype],
515                                     sd->lb_nobusyg[itype]);
516                         }
517                         seq_printf(seq, " %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu"
518                             " %lu %lu %lu\n",
519                             sd->alb_cnt, sd->alb_failed, sd->alb_pushed,
520                             sd->sbe_cnt, sd->sbe_balanced, sd->sbe_pushed,
521                             sd->sbf_cnt, sd->sbf_balanced, sd->sbf_pushed,
522                             sd->ttwu_wake_remote, sd->ttwu_move_affine,
523                             sd->ttwu_move_balance);
524                 }
525                 preempt_enable();
526 #endif
527         }
528         return 0;
529 }
530
531 static int schedstat_open(struct inode *inode, struct file *file)
532 {
533         unsigned int size = PAGE_SIZE * (1 + num_online_cpus() / 32);
534         char *buf = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
535         struct seq_file *m;
536         int res;
537
538         if (!buf)
539                 return -ENOMEM;
540         res = single_open(file, show_schedstat, NULL);
541         if (!res) {
542                 m = file->private_data;
543                 m->buf = buf;
544                 m->size = size;
545         } else
546                 kfree(buf);
547         return res;
548 }
549
550 const struct file_operations proc_schedstat_operations = {
551         .open    = schedstat_open,
552         .read    = seq_read,
553         .llseek  = seq_lseek,
554         .release = single_release,
555 };
556
557 /*
558  * Expects runqueue lock to be held for atomicity of update
559  */
560 static inline void
561 rq_sched_info_arrive(struct rq *rq, unsigned long delta_jiffies)
562 {
563         if (rq) {
564                 rq->rq_sched_info.run_delay += delta_jiffies;
565                 rq->rq_sched_info.pcnt++;
566         }
567 }
568
569 /*
570  * Expects runqueue lock to be held for atomicity of update
571  */
572 static inline void
573 rq_sched_info_depart(struct rq *rq, unsigned long delta_jiffies)
574 {
575         if (rq)
576                 rq->rq_sched_info.cpu_time += delta_jiffies;
577 }
578 # define schedstat_inc(rq, field)       do { (rq)->field++; } while (0)
579 # define schedstat_add(rq, field, amt)  do { (rq)->field += (amt); } while (0)
580 #else /* !CONFIG_SCHEDSTATS */
581 static inline void
582 rq_sched_info_arrive(struct rq *rq, unsigned long delta_jiffies)
583 {}
584 static inline void
585 rq_sched_info_depart(struct rq *rq, unsigned long delta_jiffies)
586 {}
587 # define schedstat_inc(rq, field)       do { } while (0)
588 # define schedstat_add(rq, field, amt)  do { } while (0)
589 #endif
590
591 /*
592  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
593  */
594 static inline struct rq *this_rq_lock(void)
595         __acquires(rq->lock)
596 {
597         struct rq *rq;
598
599         local_irq_disable();
600         rq = this_rq();
601         spin_lock(&rq->lock);
602
603         return rq;
604 }
605
606 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
607 /*
608  * Called when a process is dequeued from the active array and given
609  * the cpu.  We should note that with the exception of interactive
610  * tasks, the expired queue will become the active queue after the active
611  * queue is empty, without explicitly dequeuing and requeuing tasks in the
612  * expired queue.  (Interactive tasks may be requeued directly to the
613  * active queue, thus delaying tasks in the expired queue from running;
614  * see scheduler_tick()).
615  *
616  * This function is only called from sched_info_arrive(), rather than
617  * dequeue_task(). Even though a task may be queued and dequeued multiple
618  * times as it is shuffled about, we're really interested in knowing how
619  * long it was from the *first* time it was queued to the time that it
620  * finally hit a cpu.
621  */
622 static inline void sched_info_dequeued(struct task_struct *t)
623 {
624         t->sched_info.last_queued = 0;
625 }
626
627 /*
628  * Called when a task finally hits the cpu.  We can now calculate how
629  * long it was waiting to run.  We also note when it began so that we
630  * can keep stats on how long its timeslice is.
631  */
632 static void sched_info_arrive(struct task_struct *t)
633 {
634         unsigned long now = jiffies, delta_jiffies = 0;
635
636         if (t->sched_info.last_queued)
637                 delta_jiffies = now - t->sched_info.last_queued;
638         sched_info_dequeued(t);
639         t->sched_info.run_delay += delta_jiffies;
640         t->sched_info.last_arrival = now;
641         t->sched_info.pcnt++;
642
643         rq_sched_info_arrive(task_rq(t), delta_jiffies);
644 }
645
646 /*
647  * Called when a process is queued into either the active or expired
648  * array.  The time is noted and later used to determine how long we
649  * had to wait for us to reach the cpu.  Since the expired queue will
650  * become the active queue after active queue is empty, without dequeuing
651  * and requeuing any tasks, we are interested in queuing to either. It
652  * is unusual but not impossible for tasks to be dequeued and immediately
653  * requeued in the same or another array: this can happen in sched_yield(),
654  * set_user_nice(), and even load_balance() as it moves tasks from runqueue
655  * to runqueue.
656  *
657  * This function is only called from enqueue_task(), but also only updates
658  * the timestamp if it is already not set.  It's assumed that
659  * sched_info_dequeued() will clear that stamp when appropriate.
660  */
661 static inline void sched_info_queued(struct task_struct *t)
662 {
663         if (unlikely(sched_info_on()))
664                 if (!t->sched_info.last_queued)
665                         t->sched_info.last_queued = jiffies;
666 }
667
668 /*
669  * Called when a process ceases being the active-running process, either
670  * voluntarily or involuntarily.  Now we can calculate how long we ran.
671  */
672 static inline void sched_info_depart(struct task_struct *t)
673 {
674         unsigned long delta_jiffies = jiffies - t->sched_info.last_arrival;
675
676         t->sched_info.cpu_time += delta_jiffies;
677         rq_sched_info_depart(task_rq(t), delta_jiffies);
678 }
679
680 /*
681  * Called when tasks are switched involuntarily due, typically, to expiring
682  * their time slice.  (This may also be called when switching to or from
683  * the idle task.)  We are only called when prev != next.
684  */
685 static inline void
686 __sched_info_switch(struct task_struct *prev, struct task_struct *next)
687 {
688         struct rq *rq = task_rq(prev);
689
690         /*
691          * prev now departs the cpu.  It's not interesting to record
692          * stats about how efficient we were at scheduling the idle
693          * process, however.
694          */
695         if (prev != rq->idle)
696                 sched_info_depart(prev);
697
698         if (next != rq->idle)
699                 sched_info_arrive(next);
700 }
701 static inline void
702 sched_info_switch(struct task_struct *prev, struct task_struct *next)
703 {
704         if (unlikely(sched_info_on()))
705                 __sched_info_switch(prev, next);
706 }
707 #else
708 #define sched_info_queued(t)            do { } while (0)
709 #define sched_info_switch(t, next)      do { } while (0)
710 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS || CONFIG_TASK_DELAY_ACCT */
711
712 /*
713  * Adding/removing a task to/from a priority array:
714  */
715 static void dequeue_task(struct task_struct *p, struct prio_array *array)
716 {
717         array->nr_active--;
718         list_del(&p->run_list);
719         if (list_empty(array->queue + p->prio))
720                 __clear_bit(p->prio, array->bitmap);
721 }
722
723 static void enqueue_task(struct task_struct *p, struct prio_array *array)
724 {
725         sched_info_queued(p);
726         list_add_tail(&p->run_list, array->queue + p->prio);
727         __set_bit(p->prio, array->bitmap);
728         array->nr_active++;
729         p->array = array;
730 }
731
732 /*
733  * Put task to the end of the run list without the overhead of dequeue
734  * followed by enqueue.
735  */
736 static void requeue_task(struct task_struct *p, struct prio_array *array)
737 {
738         list_move_tail(&p->run_list, array->queue + p->prio);
739 }
740
741 static inline void
742 enqueue_task_head(struct task_struct *p, struct prio_array *array)
743 {
744         list_add(&p->run_list, array->queue + p->prio);
745         __set_bit(p->prio, array->bitmap);
746         array->nr_active++;
747         p->array = array;
748 }
749
750 /*
751  * __normal_prio - return the priority that is based on the static
752  * priority but is modified by bonuses/penalties.
753  *
754  * We scale the actual sleep average [0 .... MAX_SLEEP_AVG]
755  * into the -5 ... 0 ... +5 bonus/penalty range.
756  *
757  * We use 25% of the full 0...39 priority range so that:
758  *
759  * 1) nice +19 interactive tasks do not preempt nice 0 CPU hogs.
760  * 2) nice -20 CPU hogs do not get preempted by nice 0 tasks.
761  *
762  * Both properties are important to certain workloads.
763  */
764
765 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
766 {
767         int bonus, prio;
768
769         bonus = CURRENT_BONUS(p) - MAX_BONUS / 2;
770
771         prio = p->static_prio - bonus;
772         if (prio < MAX_RT_PRIO)
773                 prio = MAX_RT_PRIO;
774         if (prio > MAX_PRIO-1)
775                 prio = MAX_PRIO-1;
776         return prio;
777 }
778
779 /*
780  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
781  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
782  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
783  * scheduling class and "nice" value.  For SCHED_NORMAL tasks this is just a
784  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
785  * slice expiry etc.
786  */
787
788 /*
789  * Assume: static_prio_timeslice(NICE_TO_PRIO(0)) == DEF_TIMESLICE
790  * If static_prio_timeslice() is ever changed to break this assumption then
791  * this code will need modification
792  */
793 #define TIME_SLICE_NICE_ZERO DEF_TIMESLICE
794 #define LOAD_WEIGHT(lp) \
795         (((lp) * SCHED_LOAD_SCALE) / TIME_SLICE_NICE_ZERO)
796 #define PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(prio) \
797         LOAD_WEIGHT(static_prio_timeslice(prio))
798 #define RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(rp) \
799         (PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(MAX_RT_PRIO) + LOAD_WEIGHT(rp))
800
801 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
802 {
803         if (has_rt_policy(p)) {
804 #ifdef CONFIG_SMP
805                 if (p == task_rq(p)->migration_thread)
806                         /*
807                          * The migration thread does the actual balancing.
808                          * Giving its load any weight will skew balancing
809                          * adversely.
810                          */
811                         p->load_weight = 0;
812                 else
813 #endif
814                         p->load_weight = RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(p->rt_priority);
815         } else
816                 p->load_weight = PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(p->static_prio);
817 }
818
819 static inline void
820 inc_raw_weighted_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
821 {
822         rq->raw_weighted_load += p->load_weight;
823 }
824
825 static inline void
826 dec_raw_weighted_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
827 {
828         rq->raw_weighted_load -= p->load_weight;
829 }
830
831 static inline void inc_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
832 {
833         rq->nr_running++;
834         inc_raw_weighted_load(rq, p);
835 }
836
837 static inline void dec_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
838 {
839         rq->nr_running--;
840         dec_raw_weighted_load(rq, p);
841 }
842
843 /*
844  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
845  * without taking RT-inheritance into account. Might be
846  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
847  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
848  * estimator recalculates.
849  */
850 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
851 {
852         int prio;
853
854         if (has_rt_policy(p))
855                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
856         else
857                 prio = __normal_prio(p);
858         return prio;
859 }
860
861 /*
862  * Calculate the current priority, i.e. the priority
863  * taken into account by the scheduler. This value might
864  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
865  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
866  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
867  */
868 static int effective_prio(struct task_struct *p)
869 {
870         p->normal_prio = normal_prio(p);
871         /*
872          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
873          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
874          * to the normal priority:
875          */
876         if (!rt_prio(p->prio))
877                 return p->normal_prio;
878         return p->prio;
879 }
880
881 /*
882  * __activate_task - move a task to the runqueue.
883  */
884 static void __activate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
885 {
886         struct prio_array *target = rq->active;
887
888         if (batch_task(p))
889                 target = rq->expired;
890         enqueue_task(p, target);
891         inc_nr_running(p, rq);
892 }
893
894 /*
895  * __activate_idle_task - move idle task to the _front_ of runqueue.
896  */
897 static inline void __activate_idle_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
898 {
899         enqueue_task_head(p, rq->active);
900         inc_nr_running(p, rq);
901 }
902
903 /*
904  * Recalculate p->normal_prio and p->prio after having slept,
905  * updating the sleep-average too:
906  */
907 static int recalc_task_prio(struct task_struct *p, unsigned long long now)
908 {
909         /* Caller must always ensure 'now >= p->timestamp' */
910         unsigned long sleep_time = now - p->timestamp;
911
912         if (batch_task(p))
913                 sleep_time = 0;
914
915         if (likely(sleep_time > 0)) {
916                 /*
917                  * This ceiling is set to the lowest priority that would allow
918                  * a task to be reinserted into the active array on timeslice
919                  * completion.
920                  */
921                 unsigned long ceiling = INTERACTIVE_SLEEP(p);
922
923                 if (p->mm && sleep_time > ceiling && p->sleep_avg < ceiling) {
924                         /*
925                          * Prevents user tasks from achieving best priority
926                          * with one single large enough sleep.
927                          */
928                         p->sleep_avg = ceiling;
929                         /*
930                          * Using INTERACTIVE_SLEEP() as a ceiling places a
931                          * nice(0) task 1ms sleep away from promotion, and
932                          * gives it 700ms to round-robin with no chance of
933                          * being demoted.  This is more than generous, so
934                          * mark this sleep as non-interactive to prevent the
935                          * on-runqueue bonus logic from intervening should
936                          * this task not receive cpu immediately.
937                          */
938                         p->sleep_type = SLEEP_NONINTERACTIVE;
939                 } else {
940                         /*
941                          * Tasks waking from uninterruptible sleep are
942                          * limited in their sleep_avg rise as they
943                          * are likely to be waiting on I/O
944                          */
945                         if (p->sleep_type == SLEEP_NONINTERACTIVE && p->mm) {
946                                 if (p->sleep_avg >= ceiling)
947                                         sleep_time = 0;
948                                 else if (p->sleep_avg + sleep_time >=
949                                          ceiling) {
950                                                 p->sleep_avg = ceiling;
951                                                 sleep_time = 0;
952                                 }
953                         }
954
955                         /*
956                          * This code gives a bonus to interactive tasks.
957                          *
958                          * The boost works by updating the 'average sleep time'
959                          * value here, based on ->timestamp. The more time a
960                          * task spends sleeping, the higher the average gets -
961                          * and the higher the priority boost gets as well.
962                          */
963                         p->sleep_avg += sleep_time;
964
965                 }
966                 if (p->sleep_avg > NS_MAX_SLEEP_AVG)
967                         p->sleep_avg = NS_MAX_SLEEP_AVG;
968         }
969
970         return effective_prio(p);
971 }
972
973 /*
974  * activate_task - move a task to the runqueue and do priority recalculation
975  *
976  * Update all the scheduling statistics stuff. (sleep average
977  * calculation, priority modifiers, etc.)
978  */
979 static void activate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int local)
980 {
981         unsigned long long now;
982
983         if (rt_task(p))
984                 goto out;
985
986         now = sched_clock();
987 #ifdef CONFIG_SMP
988         if (!local) {
989                 /* Compensate for drifting sched_clock */
990                 struct rq *this_rq = this_rq();
991                 now = (now - this_rq->most_recent_timestamp)
992                         + rq->most_recent_timestamp;
993         }
994 #endif
995
996         /*
997          * Sleep time is in units of nanosecs, so shift by 20 to get a
998          * milliseconds-range estimation of the amount of time that the task
999          * spent sleeping:
1000          */
1001         if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
1002                 if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
1003                         profile_hits(SLEEP_PROFILING, (void *)get_wchan(p),
1004                                      (now - p->timestamp) >> 20);
1005         }
1006
1007         p->prio = recalc_task_prio(p, now);
1008
1009         /*
1010          * This checks to make sure it's not an uninterruptible task
1011          * that is now waking up.
1012          */
1013         if (p->sleep_type == SLEEP_NORMAL) {
1014                 /*
1015                  * Tasks which were woken up by interrupts (ie. hw events)
1016                  * are most likely of interactive nature. So we give them
1017                  * the credit of extending their sleep time to the period
1018                  * of time they spend on the runqueue, waiting for execution
1019                  * on a CPU, first time around:
1020                  */
1021                 if (in_interrupt())
1022                         p->sleep_type = SLEEP_INTERRUPTED;
1023                 else {
1024                         /*
1025                          * Normal first-time wakeups get a credit too for
1026                          * on-runqueue time, but it will be weighted down:
1027                          */
1028                         p->sleep_type = SLEEP_INTERACTIVE;
1029                 }
1030         }
1031         p->timestamp = now;
1032 out:
1033         __activate_task(p, rq);
1034 }
1035
1036 /*
1037  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1038  */
1039 static void deactivate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
1040 {
1041         dec_nr_running(p, rq);
1042         dequeue_task(p, p->array);
1043         p->array = NULL;
1044 }
1045
1046 /*
1047  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1048  *
1049  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1050  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1051  * the target CPU.
1052  */
1053 #ifdef CONFIG_SMP
1054
1055 #ifndef tsk_is_polling
1056 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1057 #endif
1058
1059 static void resched_task(struct task_struct *p)
1060 {
1061         int cpu;
1062
1063         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1064
1065         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
1066                 return;
1067
1068         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
1069
1070         cpu = task_cpu(p);
1071         if (cpu == smp_processor_id())
1072                 return;
1073
1074         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1075         smp_mb();
1076         if (!tsk_is_polling(p))
1077                 smp_send_reschedule(cpu);
1078 }
1079
1080 static void resched_cpu(int cpu)
1081 {
1082         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1083         unsigned long flags;
1084
1085         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1086                 return;
1087         resched_task(cpu_curr(cpu));
1088         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1089 }
1090 #else
1091 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
1092 {
1093         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1094         set_tsk_need_resched(p);
1095 }
1096 #endif
1097
1098 /**
1099  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1100  * @p: the task in question.
1101  */
1102 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1103 {
1104         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1105 }
1106
1107 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1108 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1109 {
1110         return cpu_rq(cpu)->raw_weighted_load;
1111 }
1112
1113 #ifdef CONFIG_SMP
1114 struct migration_req {
1115         struct list_head list;
1116
1117         struct task_struct *task;
1118         int dest_cpu;
1119
1120         struct completion done;
1121 };
1122
1123 /*
1124  * The task's runqueue lock must be held.
1125  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1126  */
1127 static int
1128 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1129 {
1130         struct rq *rq = task_rq(p);
1131
1132         /*
1133          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1134          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1135          */
1136         if (!p->array && !task_running(rq, p)) {
1137                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1138                 return 0;
1139         }
1140
1141         init_completion(&req->done);
1142         req->task = p;
1143         req->dest_cpu = dest_cpu;
1144         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1145
1146         return 1;
1147 }
1148
1149 /*
1150  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1151  *
1152  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1153  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1154  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1155  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1156  * waiting to become inactive.
1157  */
1158 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1159 {
1160         unsigned long flags;
1161         struct rq *rq;
1162         int preempted;
1163
1164 repeat:
1165         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1166         /* Must be off runqueue entirely, not preempted. */
1167         if (unlikely(p->array || task_running(rq, p))) {
1168                 /* If it's preempted, we yield.  It could be a while. */
1169                 preempted = !task_running(rq, p);
1170                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1171                 cpu_relax();
1172                 if (preempted)
1173                         yield();
1174                 goto repeat;
1175         }
1176         task_rq_unlock(rq, &flags);
1177 }
1178
1179 /***
1180  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1181  * @p: the to-be-kicked thread
1182  *
1183  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1184  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1185  *
1186  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1187  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1188  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1189  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1190  * achieved as well.
1191  */
1192 void kick_process(struct task_struct *p)
1193 {
1194         int cpu;
1195
1196         preempt_disable();
1197         cpu = task_cpu(p);
1198         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1199                 smp_send_reschedule(cpu);
1200         preempt_enable();
1201 }
1202
1203 /*
1204  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1205  * according to the scheduling class and "nice" value.
1206  *
1207  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1208  * balance conservatively.
1209  */
1210 static inline unsigned long source_load(int cpu, int type)
1211 {
1212         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1213
1214         if (type == 0)
1215                 return rq->raw_weighted_load;
1216
1217         return min(rq->cpu_load[type-1], rq->raw_weighted_load);
1218 }
1219
1220 /*
1221  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1222  * according to the scheduling class and "nice" value.
1223  */
1224 static inline unsigned long target_load(int cpu, int type)
1225 {
1226         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1227
1228         if (type == 0)
1229                 return rq->raw_weighted_load;
1230
1231         return max(rq->cpu_load[type-1], rq->raw_weighted_load);
1232 }
1233
1234 /*
1235  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1236  */
1237 static inline unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1238 {
1239         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1240         unsigned long n = rq->nr_running;
1241
1242         return n ? rq->raw_weighted_load / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1243 }
1244
1245 /*
1246  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1247  * domain.
1248  */
1249 static struct sched_group *
1250 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1251 {
1252         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1253         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1254         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1255         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1256
1257         do {
1258                 unsigned long load, avg_load;
1259                 int local_group;
1260                 int i;
1261
1262                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1263                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1264                         goto nextgroup;
1265
1266                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1267
1268                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1269                 avg_load = 0;
1270
1271                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1272                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1273                         if (local_group)
1274                                 load = source_load(i, load_idx);
1275                         else
1276                                 load = target_load(i, load_idx);
1277
1278                         avg_load += load;
1279                 }
1280
1281                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1282                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1283                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1284
1285                 if (local_group) {
1286                         this_load = avg_load;
1287                         this = group;
1288                 } else if (avg_load < min_load) {
1289                         min_load = avg_load;
1290                         idlest = group;
1291                 }
1292 nextgroup:
1293                 group = group->next;
1294         } while (group != sd->groups);
1295
1296         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1297                 return NULL;
1298         return idlest;
1299 }
1300
1301 /*
1302  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1303  */
1304 static int
1305 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1306 {
1307         cpumask_t tmp;
1308         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1309         int idlest = -1;
1310         int i;
1311
1312         /* Traverse only the allowed CPUs */
1313         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1314
1315         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1316                 load = weighted_cpuload(i);
1317
1318                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1319                         min_load = load;
1320                         idlest = i;
1321                 }
1322         }
1323
1324         return idlest;
1325 }
1326
1327 /*
1328  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1329  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1330  * SD_BALANCE_EXEC.
1331  *
1332  * Balance, ie. select the least loaded group.
1333  *
1334  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1335  *
1336  * preempt must be disabled.
1337  */
1338 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1339 {
1340         struct task_struct *t = current;
1341         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1342
1343         for_each_domain(cpu, tmp) {
1344                 /*
1345                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1346                  */
1347                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1348                         break;
1349                 if (tmp->flags & flag)
1350                         sd = tmp;
1351         }
1352
1353         while (sd) {
1354                 cpumask_t span;
1355                 struct sched_group *group;
1356                 int new_cpu, weight;
1357
1358                 if (!(sd->flags & flag)) {
1359                         sd = sd->child;
1360                         continue;
1361                 }
1362
1363                 span = sd->span;
1364                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1365                 if (!group) {
1366                         sd = sd->child;
1367                         continue;
1368                 }
1369
1370                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1371                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1372                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1373                         sd = sd->child;
1374                         continue;
1375                 }
1376
1377                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1378                 cpu = new_cpu;
1379                 sd = NULL;
1380                 weight = cpus_weight(span);
1381                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1382                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1383                                 break;
1384                         if (tmp->flags & flag)
1385                                 sd = tmp;
1386                 }
1387                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1388         }
1389
1390         return cpu;
1391 }
1392
1393 #endif /* CONFIG_SMP */
1394
1395 /*
1396  * wake_idle() will wake a task on an idle cpu if task->cpu is
1397  * not idle and an idle cpu is available.  The span of cpus to
1398  * search starts with cpus closest then further out as needed,
1399  * so we always favor a closer, idle cpu.
1400  *
1401  * Returns the CPU we should wake onto.
1402  */
1403 #if defined(ARCH_HAS_SCHED_WAKE_IDLE)
1404 static int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1405 {
1406         cpumask_t tmp;
1407         struct sched_domain *sd;
1408         int i;
1409
1410         /*
1411          * If it is idle, then it is the best cpu to run this task.
1412          *
1413          * This cpu is also the best, if it has more than one task already.
1414          * Siblings must be also busy(in most cases) as they didn't already
1415          * pickup the extra load from this cpu and hence we need not check
1416          * sibling runqueue info. This will avoid the checks and cache miss
1417          * penalities associated with that.
1418          */
1419         if (idle_cpu(cpu) || cpu_rq(cpu)->nr_running > 1)
1420                 return cpu;
1421
1422         for_each_domain(cpu, sd) {
1423                 if (sd->flags & SD_WAKE_IDLE) {
1424                         cpus_and(tmp, sd->span, p->cpus_allowed);
1425                         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1426                                 if (idle_cpu(i))
1427                                         return i;
1428                         }
1429                 }
1430                 else
1431                         break;
1432         }
1433         return cpu;
1434 }
1435 #else
1436 static inline int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1437 {
1438         return cpu;
1439 }
1440 #endif
1441
1442 /***
1443  * try_to_wake_up - wake up a thread
1444  * @p: the to-be-woken-up thread
1445  * @state: the mask of task states that can be woken
1446  * @sync: do a synchronous wakeup?
1447  *
1448  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1449  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1450  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1451  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1452  * runnable without the overhead of this.
1453  *
1454  * returns failure only if the task is already active.
1455  */
1456 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1457 {
1458         int cpu, this_cpu, success = 0;
1459         unsigned long flags;
1460         long old_state;
1461         struct rq *rq;
1462 #ifdef CONFIG_SMP
1463         struct sched_domain *sd, *this_sd = NULL;
1464         unsigned long load, this_load;
1465         int new_cpu;
1466 #endif
1467
1468         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1469         old_state = p->state;
1470         if (!(old_state & state))
1471                 goto out;
1472
1473         if (p->array)
1474                 goto out_running;
1475
1476         cpu = task_cpu(p);
1477         this_cpu = smp_processor_id();
1478
1479 #ifdef CONFIG_SMP
1480         if (unlikely(task_running(rq, p)))
1481                 goto out_activate;
1482
1483         new_cpu = cpu;
1484
1485         schedstat_inc(rq, ttwu_cnt);
1486         if (cpu == this_cpu) {
1487                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1488                 goto out_set_cpu;
1489         }
1490
1491         for_each_domain(this_cpu, sd) {
1492                 if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1493                         schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1494                         this_sd = sd;
1495                         break;
1496                 }
1497         }
1498
1499         if (unlikely(!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)))
1500                 goto out_set_cpu;
1501
1502         /*
1503          * Check for affine wakeup and passive balancing possibilities.
1504          */
1505         if (this_sd) {
1506                 int idx = this_sd->wake_idx;
1507                 unsigned int imbalance;
1508
1509                 imbalance = 100 + (this_sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1510
1511                 load = source_load(cpu, idx);
1512                 this_load = target_load(this_cpu, idx);
1513
1514                 new_cpu = this_cpu; /* Wake to this CPU if we can */
1515
1516                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1517                         unsigned long tl = this_load;
1518                         unsigned long tl_per_task;
1519
1520                         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1521
1522                         /*
1523                          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1524                          * effect of the currently running task from the load
1525                          * of the current CPU:
1526                          */
1527                         if (sync)
1528                                 tl -= current->load_weight;
1529
1530                         if ((tl <= load &&
1531                                 tl + target_load(cpu, idx) <= tl_per_task) ||
1532                                 100*(tl + p->load_weight) <= imbalance*load) {
1533                                 /*
1534                                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1535                                  * p is cache cold in this domain, and
1536                                  * there is no bad imbalance.
1537                                  */
1538                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_affine);
1539                                 goto out_set_cpu;
1540                         }
1541                 }
1542
1543                 /*
1544                  * Start passive balancing when half the imbalance_pct
1545                  * limit is reached.
1546                  */
1547                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_BALANCE) {
1548                         if (imbalance*this_load <= 100*load) {
1549                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_balance);
1550                                 goto out_set_cpu;
1551                         }
1552                 }
1553         }
1554
1555         new_cpu = cpu; /* Could not wake to this_cpu. Wake to cpu instead */
1556 out_set_cpu:
1557         new_cpu = wake_idle(new_cpu, p);
1558         if (new_cpu != cpu) {
1559                 set_task_cpu(p, new_cpu);
1560                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1561                 /* might preempt at this point */
1562                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1563                 old_state = p->state;
1564                 if (!(old_state & state))
1565                         goto out;
1566                 if (p->array)
1567                         goto out_running;
1568
1569                 this_cpu = smp_processor_id();
1570                 cpu = task_cpu(p);
1571         }
1572
1573 out_activate:
1574 #endif /* CONFIG_SMP */
1575         if (old_state == TASK_UNINTERRUPTIBLE) {
1576                 rq->nr_uninterruptible--;
1577                 /*
1578                  * Tasks on involuntary sleep don't earn
1579                  * sleep_avg beyond just interactive state.
1580                  */
1581                 p->sleep_type = SLEEP_NONINTERACTIVE;
1582         } else
1583
1584         /*
1585          * Tasks that have marked their sleep as noninteractive get
1586          * woken up with their sleep average not weighted in an
1587          * interactive way.
1588          */
1589                 if (old_state & TASK_NONINTERACTIVE)
1590                         p->sleep_type = SLEEP_NONINTERACTIVE;
1591
1592
1593         activate_task(p, rq, cpu == this_cpu);
1594         /*
1595          * Sync wakeups (i.e. those types of wakeups where the waker
1596          * has indicated that it will leave the CPU in short order)
1597          * don't trigger a preemption, if the woken up task will run on
1598          * this cpu. (in this case the 'I will reschedule' promise of
1599          * the waker guarantees that the freshly woken up task is going
1600          * to be considered on this CPU.)
1601          */
1602         if (!sync || cpu != this_cpu) {
1603                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
1604                         resched_task(rq->curr);
1605         }
1606         success = 1;
1607
1608 out_running:
1609         p->state = TASK_RUNNING;
1610 out:
1611         task_rq_unlock(rq, &flags);
1612
1613         return success;
1614 }
1615
1616 int fastcall wake_up_process(struct task_struct *p)
1617 {
1618         return try_to_wake_up(p, TASK_STOPPED | TASK_TRACED |
1619                                  TASK_INTERRUPTIBLE | TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0);
1620 }
1621 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1622
1623 int fastcall wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1624 {
1625         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1626 }
1627
1628 static void task_running_tick(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1629 /*
1630  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1631  * p is forked by current.
1632  */
1633 void fastcall sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
1634 {
1635         int cpu = get_cpu();
1636
1637 #ifdef CONFIG_SMP
1638         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
1639 #endif
1640         set_task_cpu(p, cpu);
1641
1642         /*
1643          * We mark the process as running here, but have not actually
1644          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
1645          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1646          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1647          */
1648         p->state = TASK_RUNNING;
1649
1650         /*
1651          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
1652          */
1653         p->prio = current->normal_prio;
1654
1655         INIT_LIST_HEAD(&p->run_list);
1656         p->array = NULL;
1657 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1658         if (unlikely(sched_info_on()))
1659                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1660 #endif
1661 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
1662         p->oncpu = 0;
1663 #endif
1664 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1665         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1666         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1667 #endif
1668         /*
1669          * Share the timeslice between parent and child, thus the
1670          * total amount of pending timeslices in the system doesn't change,
1671          * resulting in more scheduling fairness.
1672          */
1673         local_irq_disable();
1674         p->time_slice = (current->time_slice + 1) >> 1;
1675         /*
1676          * The remainder of the first timeslice might be recovered by
1677          * the parent if the child exits early enough.
1678          */
1679         p->first_time_slice = 1;
1680         current->time_slice >>= 1;
1681         p->timestamp = sched_clock();
1682         if (unlikely(!current->time_slice)) {
1683                 /*
1684                  * This case is rare, it happens when the parent has only
1685                  * a single jiffy left from its timeslice. Taking the
1686                  * runqueue lock is not a problem.
1687                  */
1688                 current->time_slice = 1;
1689                 task_running_tick(cpu_rq(cpu), current);
1690         }
1691         local_irq_enable();
1692         put_cpu();
1693 }
1694
1695 /*
1696  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1697  *
1698  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1699  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1700  * on the runqueue and wakes it.
1701  */
1702 void fastcall wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
1703 {
1704         struct rq *rq, *this_rq;
1705         unsigned long flags;
1706         int this_cpu, cpu;
1707
1708         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1709         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
1710         this_cpu = smp_processor_id();
1711         cpu = task_cpu(p);
1712
1713         /*
1714          * We decrease the sleep average of forking parents
1715          * and children as well, to keep max-interactive tasks
1716          * from forking tasks that are max-interactive. The parent
1717          * (current) is done further down, under its lock.
1718          */
1719         p->sleep_avg = JIFFIES_TO_NS(CURRENT_BONUS(p) *
1720                 CHILD_PENALTY / 100 * MAX_SLEEP_AVG / MAX_BONUS);
1721
1722         p->prio = effective_prio(p);
1723
1724         if (likely(cpu == this_cpu)) {
1725                 if (!(clone_flags & CLONE_VM)) {
1726                         /*
1727                          * The VM isn't cloned, so we're in a good position to
1728                          * do child-runs-first in anticipation of an exec. This
1729                          * usually avoids a lot of COW overhead.
1730                          */
1731                         if (unlikely(!current->array))
1732                                 __activate_task(p, rq);
1733                         else {
1734                                 p->prio = current->prio;
1735                                 p->normal_prio = current->normal_prio;
1736                                 list_add_tail(&p->run_list, &current->run_list);
1737                                 p->array = current->array;
1738                                 p->array->nr_active++;
1739                                 inc_nr_running(p, rq);
1740                         }
1741                         set_need_resched();
1742                 } else
1743                         /* Run child last */
1744                         __activate_task(p, rq);
1745                 /*
1746                  * We skip the following code due to cpu == this_cpu
1747                  *
1748                  *   task_rq_unlock(rq, &flags);
1749                  *   this_rq = task_rq_lock(current, &flags);
1750                  */
1751                 this_rq = rq;
1752         } else {
1753                 this_rq = cpu_rq(this_cpu);
1754
1755                 /*
1756                  * Not the local CPU - must adjust timestamp. This should
1757                  * get optimised away in the !CONFIG_SMP case.
1758                  */
1759                 p->timestamp = (p->timestamp - this_rq->most_recent_timestamp)
1760                                         + rq->most_recent_timestamp;
1761                 __activate_task(p, rq);
1762                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
1763                         resched_task(rq->curr);
1764
1765                 /*
1766                  * Parent and child are on different CPUs, now get the
1767                  * parent runqueue to update the parent's ->sleep_avg:
1768                  */
1769                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1770                 this_rq = task_rq_lock(current, &flags);
1771         }
1772         current->sleep_avg = JIFFIES_TO_NS(CURRENT_BONUS(current) *
1773                 PARENT_PENALTY / 100 * MAX_SLEEP_AVG / MAX_BONUS);
1774         task_rq_unlock(this_rq, &flags);
1775 }
1776
1777 /*
1778  * Potentially available exiting-child timeslices are
1779  * retrieved here - this way the parent does not get
1780  * penalized for creating too many threads.
1781  *
1782  * (this cannot be used to 'generate' timeslices
1783  * artificially, because any timeslice recovered here
1784  * was given away by the parent in the first place.)
1785  */
1786 void fastcall sched_exit(struct task_struct *p)
1787 {
1788         unsigned long flags;
1789         struct rq *rq;
1790
1791         /*
1792          * If the child was a (relative-) CPU hog then decrease
1793          * the sleep_avg of the parent as well.
1794          */
1795         rq = task_rq_lock(p->parent, &flags);
1796         if (p->first_time_slice && task_cpu(p) == task_cpu(p->parent)) {
1797                 p->parent->time_slice += p->time_slice;
1798                 if (unlikely(p->parent->time_slice > task_timeslice(p)))
1799                         p->parent->time_slice = task_timeslice(p);
1800         }
1801         if (p->sleep_avg < p->parent->sleep_avg)
1802                 p->parent->sleep_avg = p->parent->sleep_avg /
1803                 (EXIT_WEIGHT + 1) * EXIT_WEIGHT + p->sleep_avg /
1804                 (EXIT_WEIGHT + 1);
1805         task_rq_unlock(rq, &flags);
1806 }
1807
1808 /**
1809  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1810  * @rq: the runqueue preparing to switch
1811  * @next: the task we are going to switch to.
1812  *
1813  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1814  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1815  * switch.
1816  *
1817  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1818  * hooks.
1819  */
1820 static inline void prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1821 {
1822         prepare_lock_switch(rq, next);
1823         prepare_arch_switch(next);
1824 }
1825
1826 /**
1827  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1828  * @rq: runqueue associated with task-switch
1829  * @prev: the thread we just switched away from.
1830  *
1831  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1832  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1833  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1834  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1835  *
1836  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1837  * so, we finish that here outside of the runqueue lock.  (Doing it
1838  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1839  * details.)
1840  */
1841 static inline void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1842         __releases(rq->lock)
1843 {
1844         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1845         long prev_state;
1846
1847         rq->prev_mm = NULL;
1848
1849         /*
1850          * A task struct has one reference for the use as "current".
1851          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1852          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1853          * the scheduled task must drop that reference.
1854          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1855          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1856          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1857          * be dropped twice.
1858          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1859          */
1860         prev_state = prev->state;
1861         finish_arch_switch(prev);
1862         finish_lock_switch(rq, prev);
1863         if (mm)
1864                 mmdrop(mm);
1865         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1866                 /*
1867                  * Remove function-return probe instances associated with this
1868                  * task and put them back on the free list.
1869                  */
1870                 kprobe_flush_task(prev);
1871                 put_task_struct(prev);
1872         }
1873 }
1874
1875 /**
1876  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1877  * @prev: the thread we just switched away from.
1878  */
1879 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1880         __releases(rq->lock)
1881 {
1882         struct rq *rq = this_rq();
1883
1884         finish_task_switch(rq, prev);
1885 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1886         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1887         preempt_enable();
1888 #endif
1889         if (current->set_child_tid)
1890                 put_user(current->pid, current->set_child_tid);
1891 }
1892
1893 /*
1894  * context_switch - switch to the new MM and the new
1895  * thread's register state.
1896  */
1897 static inline struct task_struct *
1898 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1899                struct task_struct *next)
1900 {
1901         struct mm_struct *mm = next->mm;
1902         struct mm_struct *oldmm = prev->active_mm;
1903
1904         /*
1905          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1906          * combine the page table reload and the switch backend into
1907          * one hypercall.
1908          */
1909         arch_enter_lazy_cpu_mode();
1910
1911         if (!mm) {
1912                 next->active_mm = oldmm;
1913                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1914                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1915         } else
1916                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1917
1918         if (!prev->mm) {
1919                 prev->active_mm = NULL;
1920                 WARN_ON(rq->prev_mm);
1921                 rq->prev_mm = oldmm;
1922         }
1923         /*
1924          * Since the runqueue lock will be released by the next
1925          * task (which is an invalid locking op but in the case
1926          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
1927          * do an early lockdep release here:
1928          */
1929 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1930         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
1931 #endif
1932
1933         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1934         switch_to(prev, next, prev);
1935
1936         return prev;
1937 }
1938
1939 /*
1940  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
1941  *
1942  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1943  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
1944  * number of context switches performed since bootup.
1945  */
1946 unsigned long nr_running(void)
1947 {
1948         unsigned long i, sum = 0;
1949
1950         for_each_online_cpu(i)
1951                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
1952
1953         return sum;
1954 }
1955
1956 unsigned long nr_uninterruptible(void)
1957 {
1958         unsigned long i, sum = 0;
1959
1960         for_each_possible_cpu(i)
1961                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1962
1963         /*
1964          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
1965          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
1966          */
1967         if (unlikely((long)sum < 0))
1968                 sum = 0;
1969
1970         return sum;
1971 }
1972
1973 unsigned long long nr_context_switches(void)
1974 {
1975         int i;
1976         unsigned long long sum = 0;
1977
1978         for_each_possible_cpu(i)
1979                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
1980
1981         return sum;
1982 }
1983
1984 unsigned long nr_iowait(void)
1985 {
1986         unsigned long i, sum = 0;
1987
1988         for_each_possible_cpu(i)
1989                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
1990
1991         return sum;
1992 }
1993
1994 unsigned long nr_active(void)
1995 {
1996         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
1997
1998         for_each_online_cpu(i) {
1999                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2000                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2001         }
2002
2003         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2004                 uninterruptible = 0;
2005
2006         return running + uninterruptible;
2007 }
2008
2009 #ifdef CONFIG_SMP
2010
2011 /*
2012  * Is this task likely cache-hot:
2013  */
2014 static inline int
2015 task_hot(struct task_struct *p, unsigned long long now, struct sched_domain *sd)
2016 {
2017         return (long long)(now - p->last_ran) < (long long)sd->cache_hot_time;
2018 }
2019
2020 /*
2021  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2022  *
2023  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2024  * you need to do so manually before calling.
2025  */
2026 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2027         __acquires(rq1->lock)
2028         __acquires(rq2->lock)
2029 {
2030         BUG_ON(!irqs_disabled());
2031         if (rq1 == rq2) {
2032                 spin_lock(&rq1->lock);
2033                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2034         } else {
2035                 if (rq1 < rq2) {
2036                         spin_lock(&rq1->lock);
2037                         spin_lock(&rq2->lock);
2038                 } else {
2039                         spin_lock(&rq2->lock);
2040                         spin_lock(&rq1->lock);
2041                 }
2042         }
2043 }
2044
2045 /*
2046  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2047  *
2048  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2049  * you need to do so manually after calling.
2050  */
2051 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2052         __releases(rq1->lock)
2053         __releases(rq2->lock)
2054 {
2055         spin_unlock(&rq1->lock);
2056         if (rq1 != rq2)
2057                 spin_unlock(&rq2->lock);
2058         else
2059                 __release(rq2->lock);
2060 }
2061
2062 /*
2063  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2064  */
2065 static void double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2066         __releases(this_rq->lock)
2067         __acquires(busiest->lock)
2068         __acquires(this_rq->lock)
2069 {
2070         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2071                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2072                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2073                 BUG_ON(1);
2074         }
2075         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2076                 if (busiest < this_rq) {
2077                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2078                         spin_lock(&busiest->lock);
2079                         spin_lock(&this_rq->lock);
2080                 } else
2081                         spin_lock(&busiest->lock);
2082         }
2083 }
2084
2085 /*
2086  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2087  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2088  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu.  Then
2089  * the cpu_allowed mask is restored.
2090  */
2091 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2092 {
2093         struct migration_req req;
2094         unsigned long flags;
2095         struct rq *rq;
2096
2097         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2098         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2099             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2100                 goto out;
2101
2102         /* force the process onto the specified CPU */
2103         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2104                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2105                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2106
2107                 get_task_struct(mt);
2108                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2109                 wake_up_process(mt);
2110                 put_task_struct(mt);
2111                 wait_for_completion(&req.done);
2112
2113                 return;
2114         }
2115 out:
2116         task_rq_unlock(rq, &flags);
2117 }
2118
2119 /*
2120  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2121  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2122  */
2123 void sched_exec(void)
2124 {
2125         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2126         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2127         put_cpu();
2128         if (new_cpu != this_cpu)
2129                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2130 }
2131
2132 /*
2133  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2134  * Both runqueues must be locked.
2135  */
2136 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct prio_array *src_array,
2137                       struct task_struct *p, struct rq *this_rq,
2138                       struct prio_array *this_array, int this_cpu)
2139 {
2140         dequeue_task(p, src_array);
2141         dec_nr_running(p, src_rq);
2142         set_task_cpu(p, this_cpu);
2143         inc_nr_running(p, this_rq);
2144         enqueue_task(p, this_array);
2145         p->timestamp = (p->timestamp - src_rq->most_recent_timestamp)
2146                                 + this_rq->most_recent_timestamp;
2147         /*
2148          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2149          * to be always true for them.
2150          */
2151         if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, this_rq))
2152                 resched_task(this_rq->curr);
2153 }
2154
2155 /*
2156  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2157  */
2158 static
2159 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2160                      struct sched_domain *sd, enum idle_type idle,
2161                      int *all_pinned)
2162 {
2163         /*
2164          * We do not migrate tasks that are:
2165          * 1) running (obviously), or
2166          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2167          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2168          */
2169         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed))
2170                 return 0;
2171         *all_pinned = 0;
2172
2173         if (task_running(rq, p))
2174                 return 0;
2175
2176         /*
2177          * Aggressive migration if:
2178          * 1) task is cache cold, or
2179          * 2) too many balance attempts have failed.
2180          */
2181
2182         if (sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2183 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2184                 if (task_hot(p, rq->most_recent_timestamp, sd))
2185                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2186 #endif
2187                 return 1;
2188         }
2189
2190         if (task_hot(p, rq->most_recent_timestamp, sd))
2191                 return 0;
2192         return 1;
2193 }
2194
2195 #define rq_best_prio(rq) min((rq)->curr->prio, (rq)->best_expired_prio)
2196
2197 /*
2198  * move_tasks tries to move up to max_nr_move tasks and max_load_move weighted
2199  * load from busiest to this_rq, as part of a balancing operation within
2200  * "domain". Returns the number of tasks moved.
2201  *
2202  * Called with both runqueues locked.
2203  */
2204 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2205                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
2206                       struct sched_domain *sd, enum idle_type idle,
2207                       int *all_pinned)
2208 {
2209         int idx, pulled = 0, pinned = 0, this_best_prio, best_prio,
2210             best_prio_seen, skip_for_load;
2211         struct prio_array *array, *dst_array;
2212         struct list_head *head, *curr;
2213         struct task_struct *tmp;
2214         long rem_load_move;
2215
2216         if (max_nr_move == 0 || max_load_move == 0)
2217                 goto out;
2218
2219         rem_load_move = max_load_move;
2220         pinned = 1;
2221         this_best_prio = rq_best_prio(this_rq);
2222         best_prio = rq_best_prio(busiest);
2223         /*
2224          * Enable handling of the case where there is more than one task
2225          * with the best priority.   If the current running task is one
2226          * of those with prio==best_prio we know it won't be moved
2227          * and therefore it's safe to override the skip (based on load) of
2228          * any task we find with that prio.
2229          */
2230         best_prio_seen = best_prio == busiest->curr->prio;
2231
2232         /*
2233          * We first consider expired tasks. Those will likely not be
2234          * executed in the near future, and they are most likely to
2235          * be cache-cold, thus switching CPUs has the least effect
2236          * on them.
2237          */
2238         if (busiest->expired->nr_active) {
2239                 array = busiest->expired;
2240                 dst_array = this_rq->expired;
2241         } else {
2242                 array = busiest->active;
2243                 dst_array = this_rq->active;
2244         }
2245
2246 new_array:
2247         /* Start searching at priority 0: */
2248         idx = 0;
2249 skip_bitmap:
2250         if (!idx)
2251                 idx = sched_find_first_bit(array->bitmap);
2252         else
2253                 idx = find_next_bit(array->bitmap, MAX_PRIO, idx);
2254         if (idx >= MAX_PRIO) {
2255                 if (array == busiest->expired && busiest->active->nr_active) {
2256                         array = busiest->active;
2257                         dst_array = this_rq->active;
2258                         goto new_array;
2259                 }
2260                 goto out;
2261         }
2262
2263         head = array->queue + idx;
2264         curr = head->prev;
2265 skip_queue:
2266         tmp = list_entry(curr, struct task_struct, run_list);
2267
2268         curr = curr->prev;
2269
2270         /*
2271          * To help distribute high priority tasks accross CPUs we don't
2272          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2273          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2274          */
2275         skip_for_load = tmp->load_weight > rem_load_move;
2276         if (skip_for_load && idx < this_best_prio)
2277                 skip_for_load = !best_prio_seen && idx == best_prio;
2278         if (skip_for_load ||
2279             !can_migrate_task(tmp, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2280
2281                 best_prio_seen |= idx == best_prio;
2282                 if (curr != head)
2283                         goto skip_queue;
2284                 idx++;
2285                 goto skip_bitmap;
2286         }
2287
2288         pull_task(busiest, array, tmp, this_rq, dst_array, this_cpu);
2289         pulled++;
2290         rem_load_move -= tmp->load_weight;
2291
2292         /*
2293          * We only want to steal up to the prescribed number of tasks
2294          * and the prescribed amount of weighted load.
2295          */
2296         if (pulled < max_nr_move && rem_load_move > 0) {
2297                 if (idx < this_best_prio)
2298                         this_best_prio = idx;
2299                 if (curr != head)
2300                         goto skip_queue;
2301                 idx++;
2302                 goto skip_bitmap;
2303         }
2304 out:
2305         /*
2306          * Right now, this is the only place pull_task() is called,
2307          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2308          * inside pull_task().
2309          */
2310         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2311
2312         if (all_pinned)
2313                 *all_pinned = pinned;
2314         return pulled;
2315 }
2316
2317 /*
2318  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2319  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2320  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2321  */
2322 static struct sched_group *
2323 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2324                    unsigned long *imbalance, enum idle_type idle, int *sd_idle,
2325                    cpumask_t *cpus, int *balance)
2326 {
2327         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2328         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2329         unsigned long max_pull;
2330         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2331         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2332         int load_idx;
2333 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2334         int power_savings_balance = 1;
2335         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2336         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2337         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2338 #endif
2339
2340         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2341         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2342         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2343         if (idle == NOT_IDLE)
2344                 load_idx = sd->busy_idx;
2345         else if (idle == NEWLY_IDLE)
2346                 load_idx = sd->newidle_idx;
2347         else
2348                 load_idx = sd->idle_idx;
2349
2350         do {
2351                 unsigned long load, group_capacity;
2352                 int local_group;
2353                 int i;
2354                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2355                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2356
2357                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2358
2359                 if (local_group)
2360                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2361
2362                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2363                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2364
2365                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2366                         struct rq *rq;
2367
2368                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2369                                 continue;
2370
2371                         rq = cpu_rq(i);
2372
2373                         if (*sd_idle && !idle_cpu(i))
2374                                 *sd_idle = 0;
2375
2376                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2377                         if (local_group) {
2378                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2379                                         first_idle_cpu = 1;
2380                                         balance_cpu = i;
2381                                 }
2382
2383                                 load = target_load(i, load_idx);
2384                         } else
2385                                 load = source_load(i, load_idx);
2386
2387                         avg_load += load;
2388                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2389                         sum_weighted_load += rq->raw_weighted_load;
2390                 }
2391
2392                 /*
2393                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2394                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2395                  * domains.
2396                  */
2397                 if (local_group && balance_cpu != this_cpu && balance) {
2398                         *balance = 0;
2399                         goto ret;
2400                 }
2401
2402                 total_load += avg_load;
2403                 total_pwr += group->__cpu_power;
2404
2405                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2406                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2407                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2408
2409                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2410
2411                 if (local_group) {
2412                         this_load = avg_load;
2413                         this = group;
2414                         this_nr_running = sum_nr_running;
2415                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2416                 } else if (avg_load > max_load &&
2417                            sum_nr_running > group_capacity) {
2418                         max_load = avg_load;
2419                         busiest = group;
2420                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2421                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2422                 }
2423
2424 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2425                 /*
2426                  * Busy processors will not participate in power savings
2427                  * balance.
2428                  */
2429                 if (idle == NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2430                         goto group_next;
2431
2432                 /*
2433                  * If the local group is idle or completely loaded
2434                  * no need to do power savings balance at this domain
2435                  */
2436                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2437                                     !this_nr_running))
2438                         power_savings_balance = 0;
2439
2440                 /*
2441                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2442                  * don't include that group in power savings calculations
2443                  */
2444                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2445                     || !sum_nr_running)
2446                         goto group_next;
2447
2448                 /*
2449                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2450                  * This is the group from where we need to pick up the load
2451                  * for saving power
2452                  */
2453                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2454                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2455                      first_cpu(group->cpumask) <
2456                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2457                         group_min = group;
2458                         min_nr_running = sum_nr_running;
2459                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2460                                                 sum_nr_running;
2461                 }
2462
2463                 /*
2464                  * Calculate the group which is almost near its
2465                  * capacity but still has some space to pick up some load
2466                  * from other group and save more power
2467                  */
2468                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2469                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2470                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2471                              first_cpu(group->cpumask) >
2472                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2473                                 group_leader = group;
2474                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2475                         }
2476                 }
2477 group_next:
2478 #endif
2479                 group = group->next;
2480         } while (group != sd->groups);
2481
2482         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2483                 goto out_balanced;
2484
2485         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2486
2487         if (this_load >= avg_load ||
2488                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2489                 goto out_balanced;
2490
2491         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2492         /*
2493          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2494          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2495          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2496          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2497          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2498          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2499          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2500          * by pulling tasks to us.  Be careful of negative numbers as they'll
2501          * appear as very large values with unsigned longs.
2502          */
2503         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2504                 goto out_balanced;
2505
2506         /*
2507          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2508          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2509          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2510          */
2511         if (max_load < avg_load) {
2512                 *imbalance = 0;
2513                 goto small_imbalance;
2514         }
2515
2516         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2517         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2518
2519         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2520         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
2521                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
2522                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2523
2524         /*
2525          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2526          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2527          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2528          * moved
2529          */
2530         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
2531                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
2532                 unsigned int imbn;
2533
2534 small_imbalance:
2535                 pwr_move = pwr_now = 0;
2536                 imbn = 2;
2537                 if (this_nr_running) {
2538                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2539                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2540                                 imbn = 1;
2541                 } else
2542                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2543
2544                 if (max_load - this_load >= busiest_load_per_task * imbn) {
2545                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2546                         return busiest;
2547                 }
2548
2549                 /*
2550                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2551                  * however we may be able to increase total CPU power used by
2552                  * moving them.
2553                  */
2554
2555                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
2556                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
2557                 pwr_now += this->__cpu_power *
2558                                 min(this_load_per_task, this_load);
2559                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2560
2561                 /* Amount of load we'd subtract */
2562                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
2563                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2564                 if (max_load > tmp)
2565                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
2566                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
2567
2568                 /* Amount of load we'd add */
2569                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
2570                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
2571                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2572                                         max_load * busiest->__cpu_power);
2573                 else
2574                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2575                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2576                 pwr_move += this->__cpu_power *
2577                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
2578                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2579
2580                 /* Move if we gain throughput */
2581                 if (pwr_move <= pwr_now)
2582                         goto out_balanced;
2583
2584                 *imbalance = busiest_load_per_task;
2585         }
2586
2587         return busiest;
2588
2589 out_balanced:
2590 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2591         if (idle == NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2592                 goto ret;
2593
2594         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
2595                 *imbalance = min_load_per_task;
2596                 return group_min;
2597         }
2598 #endif
2599 ret:
2600         *imbalance = 0;
2601         return NULL;
2602 }
2603
2604 /*
2605  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2606  */
2607 static struct rq *
2608 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum idle_type idle,
2609                    unsigned long imbalance, cpumask_t *cpus)
2610 {
2611         struct rq *busiest = NULL, *rq;
2612         unsigned long max_load = 0;
2613         int i;
2614
2615         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2616
2617                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
2618                         continue;
2619
2620                 rq = cpu_rq(i);
2621
2622                 if (rq->nr_running == 1 && rq->raw_weighted_load > imbalance)
2623                         continue;
2624
2625                 if (rq->raw_weighted_load > max_load) {
2626                         max_load = rq->raw_weighted_load;
2627                         busiest = rq;
2628                 }
2629         }
2630
2631         return busiest;
2632 }
2633
2634 /*
2635  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2636  * so long as it is large enough.
2637  */
2638 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2639
2640 static inline unsigned long minus_1_or_zero(unsigned long n)
2641 {
2642         return n > 0 ? n - 1 : 0;
2643 }
2644
2645 /*
2646  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2647  * tasks if there is an imbalance.
2648  */
2649 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
2650                         struct sched_domain *sd, enum idle_type idle,
2651                         int *balance)
2652 {
2653         int nr_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
2654         struct sched_group *group;
2655         unsigned long imbalance;
2656         struct rq *busiest;
2657         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2658         unsigned long flags;
2659
2660         /*
2661          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2662          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2663          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
2664          * portraying it as NOT_IDLE.
2665          */
2666         if (idle != NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2667             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2668                 sd_idle = 1;
2669
2670         schedstat_inc(sd, lb_cnt[idle]);
2671
2672 redo:
2673         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
2674                                    &cpus, balance);
2675
2676         if (*balance == 0)
2677                 goto out_balanced;
2678
2679         if (!group) {
2680                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
2681                 goto out_balanced;
2682         }
2683
2684         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, &cpus);
2685         if (!busiest) {
2686                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
2687                 goto out_balanced;
2688         }
2689
2690         BUG_ON(busiest == this_rq);
2691
2692         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
2693
2694         nr_moved = 0;
2695         if (busiest->nr_running > 1) {
2696                 /*
2697                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
2698                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
2699                  * still unbalanced. nr_moved simply stays zero, so it is
2700                  * correctly treated as an imbalance.
2701                  */
2702                 local_irq_save(flags);
2703                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
2704                 nr_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2705                                       minus_1_or_zero(busiest->nr_running),
2706                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
2707                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
2708                 local_irq_restore(flags);
2709
2710                 /*
2711                  * some other cpu did the load balance for us.
2712                  */
2713                 if (nr_moved && this_cpu != smp_processor_id())
2714                         resched_cpu(this_cpu);
2715
2716                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
2717                 if (unlikely(all_pinned)) {
2718                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2719                         if (!cpus_empty(cpus))
2720                                 goto redo;
2721                         goto out_balanced;
2722                 }
2723         }
2724
2725         if (!nr_moved) {
2726                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
2727                 sd->nr_balance_failed++;
2728
2729                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
2730
2731                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
2732
2733                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
2734                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
2735                          */
2736                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
2737                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2738                                 all_pinned = 1;
2739                                 goto out_one_pinned;
2740                         }
2741
2742                         if (!busiest->active_balance) {
2743                                 busiest->active_balance = 1;
2744                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
2745                                 active_balance = 1;
2746                         }
2747                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2748                         if (active_balance)
2749                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
2750
2751                         /*
2752                          * We've kicked active balancing, reset the failure
2753                          * counter.
2754                          */
2755                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
2756                 }
2757         } else
2758                 sd->nr_balance_failed = 0;
2759
2760         if (likely(!active_balance)) {
2761                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
2762                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
2763         } else {
2764                 /*
2765                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
2766                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
2767                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
2768                  * move_tasks).
2769                  */
2770                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
2771                         sd->balance_interval *= 2;
2772         }
2773
2774         if (!nr_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2775             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2776                 return -1;
2777         return nr_moved;
2778
2779 out_balanced:
2780         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
2781
2782         sd->nr_balance_failed = 0;
2783
2784 out_one_pinned:
2785         /* tune up the balancing interval */
2786         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
2787                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
2788                 sd->balance_interval *= 2;
2789
2790         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2791             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2792                 return -1;
2793         return 0;
2794 }
2795
2796 /*
2797  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2798  * tasks if there is an imbalance.
2799  *
2800  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (NEWLY_IDLE).
2801  * this_rq is locked.
2802  */
2803 static int
2804 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
2805 {
2806         struct sched_group *group;
2807         struct rq *busiest = NULL;
2808         unsigned long imbalance;
2809         int nr_moved = 0;
2810         int sd_idle = 0;
2811         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2812
2813         /*
2814          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2815          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2816          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
2817          * portraying it as NOT_IDLE.
2818          */
2819         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2820             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2821                 sd_idle = 1;
2822
2823         schedstat_inc(sd, lb_cnt[NEWLY_IDLE]);
2824 redo:
2825         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, NEWLY_IDLE,
2826                                    &sd_idle, &cpus, NULL);
2827         if (!group) {
2828                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[NEWLY_IDLE]);
2829                 goto out_balanced;
2830         }
2831
2832         busiest = find_busiest_queue(group, NEWLY_IDLE, imbalance,
2833                                 &cpus);
2834         if (!busiest) {
2835                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[NEWLY_IDLE]);
2836                 goto out_balanced;
2837         }
2838
2839         BUG_ON(busiest == this_rq);
2840
2841         schedstat_add(sd, lb_imbalance[NEWLY_IDLE], imbalance);
2842
2843         nr_moved = 0;
2844         if (busiest->nr_running > 1) {
2845                 /* Attempt to move tasks */
2846                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
2847                 nr_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2848                                         minus_1_or_zero(busiest->nr_running),
2849                                         imbalance, sd, NEWLY_IDLE, NULL);
2850                 spin_unlock(&busiest->lock);
2851
2852                 if (!nr_moved) {
2853                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2854                         if (!cpus_empty(cpus))
2855                                 goto redo;
2856                 }
2857         }
2858
2859         if (!nr_moved) {
2860                 schedstat_inc(sd, lb_failed[NEWLY_IDLE]);
2861                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2862                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2863                         return -1;
2864         } else
2865                 sd->nr_balance_failed = 0;
2866
2867         return nr_moved;
2868
2869 out_balanced:
2870         schedstat_inc(sd, lb_balanced[NEWLY_IDLE]);
2871         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2872             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2873                 return -1;
2874         sd->nr_balance_failed = 0;
2875
2876         return 0;
2877 }
2878
2879 /*
2880  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
2881  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
2882  */
2883 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
2884 {
2885         struct sched_domain *sd;
2886         int pulled_task = 0;
2887         unsigned long next_balance = jiffies + 60 *  HZ;
2888
2889         for_each_domain(this_cpu, sd) {
2890                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE) {
2891                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
2892                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu,
2893                                                         this_rq, sd);
2894                         if (time_after(next_balance,
2895                                   sd->last_balance + sd->balance_interval))
2896                                 next_balance = sd->last_balance
2897                                                 + sd->balance_interval;
2898                         if (pulled_task)
2899                                 break;
2900                 }
2901         }
2902         if (!pulled_task)
2903                 /*
2904                  * We are going idle. next_balance may be set based on
2905                  * a busy processor. So reset next_balance.
2906                  */
2907                 this_rq->next_balance = next_balance;
2908 }
2909
2910 /*
2911  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
2912  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
2913  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
2914  * logical imbalances.
2915  *
2916  * Called with busiest_rq locked.
2917  */
2918 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
2919 {
2920         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
2921         struct sched_domain *sd;
2922         struct rq *target_rq;
2923
2924         /* Is there any task to move? */
2925         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
2926                 return;
2927
2928         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
2929
2930         /*
2931          * This condition is "impossible", if it occurs
2932          * we need to fix it.  Originally reported by
2933          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
2934          */
2935         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
2936
2937         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
2938         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
2939
2940         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
2941         for_each_domain(target_cpu, sd) {
2942                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
2943                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
2944                                 break;
2945         }
2946
2947         if (likely(sd)) {
2948                 schedstat_inc(sd, alb_cnt);
2949
2950                 if (move_tasks(target_rq, target_cpu, busiest_rq, 1,
2951                                RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(100), sd, SCHED_IDLE,
2952                                NULL))
2953                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
2954                 else
2955                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
2956         }
2957         spin_unlock(&target_rq->lock);
2958 }
2959
2960 static void update_load(struct rq *this_rq)
2961 {
2962         unsigned long this_load;
2963         unsigned int i, scale;
2964
2965         this_load = this_rq->raw_weighted_load;
2966
2967         /* Update our load: */
2968         for (i = 0, scale = 1; i < 3; i++, scale += scale) {
2969                 unsigned long old_load, new_load;
2970
2971                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2972
2973                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2974                 new_load = this_load;
2975                 /*
2976                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2977                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2978                  * example.
2979                  */
2980                 if (new_load > old_load)
2981                         new_load += scale-1;
2982                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2983         }
2984 }
2985
2986 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2987 static struct {
2988         atomic_t load_balancer;
2989         cpumask_t  cpu_mask;
2990 } nohz ____cacheline_aligned = {
2991         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
2992         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
2993 };
2994
2995 /*
2996  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
2997  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
2998  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
2999  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3000  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3001  * arrives...
3002  *
3003  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3004  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3005  * nohz.cpu_mask..
3006  *
3007  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3008  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3009  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3010  * there is no need for ilb owner.
3011  *
3012  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3013  * next busy scheduler_tick()
3014  */
3015 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3016 {
3017         int cpu = smp_processor_id();
3018
3019         if (stop_tick) {
3020                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3021                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3022
3023                 /*
3024                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3025                  */
3026                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3027                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3028                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3029                                 BUG();
3030                         return 0;
3031                 }
3032
3033                 /* time for ilb owner also to sleep */
3034                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3035                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3036                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3037                         return 0;
3038                 }
3039
3040                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3041                         /* make me the ilb owner */
3042                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3043                                 return 1;
3044                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3045                         return 1;
3046         } else {
3047                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3048                         return 0;
3049
3050                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3051
3052                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3053                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3054                                 BUG();
3055         }
3056         return 0;
3057 }
3058 #endif
3059
3060 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3061
3062 /*
3063  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3064  * and initiates a balancing operation if so.
3065  *
3066  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3067  */
3068 static inline void rebalance_domains(int cpu, enum idle_type idle)
3069 {
3070         int balance = 1;
3071         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3072         unsigned long interval;
3073         struct sched_domain *sd;
3074         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3075         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3076
3077         for_each_domain(cpu, sd) {
3078                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3079                         continue;
3080
3081                 interval = sd->balance_interval;
3082                 if (idle != SCHED_IDLE)
3083                         interval *= sd->busy_factor;
3084
3085                 /* scale ms to jiffies */
3086                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3087                 if (unlikely(!interval))
3088                         interval = 1;
3089
3090                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3091                         if (!spin_trylock(&balancing))
3092                                 goto out;
3093                 }
3094
3095                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3096                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3097                                 /*
3098                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3099                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3100                                  * not idle.
3101                                  */
3102                                 idle = NOT_IDLE;
3103                         }
3104                         sd->last_balance = jiffies;
3105                 }
3106                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3107                         spin_unlock(&balancing);
3108 out:
3109                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3110                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3111
3112                 /*
3113                  * Stop the load balance at this level. There is another
3114                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3115                  * actively.
3116                  */
3117                 if (!balance)
3118                         break;
3119         }
3120         rq->next_balance = next_balance;
3121 }
3122
3123 /*
3124  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3125  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3126  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3127  */
3128 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3129 {
3130         int local_cpu = smp_processor_id();
3131         struct rq *local_rq = cpu_rq(local_cpu);
3132         enum idle_type idle = local_rq->idle_at_tick ? SCHED_IDLE : NOT_IDLE;
3133
3134         rebalance_domains(local_cpu, idle);
3135
3136 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3137         /*
3138          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3139          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3140          * stopped.
3141          */
3142         if (local_rq->idle_at_tick &&
3143             atomic_read(&nohz.load_balancer) == local_cpu) {
3144                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3145                 struct rq *rq;
3146                 int balance_cpu;
3147
3148                 cpu_clear(local_cpu, cpus);
3149                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3150                         /*
3151                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3152                          * work being done for other cpus. Next load
3153                          * balancing owner will pick it up.
3154                          */
3155                         if (need_resched())
3156                                 break;
3157
3158                         rebalance_domains(balance_cpu, SCHED_IDLE);
3159
3160                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3161                         if (time_after(local_rq->next_balance, rq->next_balance))
3162                                 local_rq->next_balance = rq->next_balance;
3163                 }
3164         }
3165 #endif
3166 }
3167
3168 /*
3169  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3170  *
3171  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3172  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3173  * if the whole system is idle.
3174  */
3175 static inline void trigger_load_balance(int cpu)
3176 {
3177         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3178 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3179         /*
3180          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3181          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3182          * load balancer.
3183          */
3184         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3185                 rq->in_nohz_recently = 0;
3186
3187                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3188                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3189                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3190                 }
3191
3192                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3193                         /*
3194                          * simple selection for now: Nominate the
3195                          * first cpu in the nohz list to be the next
3196                          * ilb owner.
3197                          *
3198                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3199                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3200                          */
3201                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3202
3203                         if (ilb != NR_CPUS)
3204                                 resched_cpu(ilb);
3205                 }
3206         }
3207
3208         /*
3209          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3210          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3211          */
3212         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3213             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3214                 resched_cpu(cpu);
3215                 return;
3216         }
3217
3218         /*
3219          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3220          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3221          */
3222         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3223             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3224                 return;
3225 #endif
3226         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3227                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3228 }
3229 #else
3230 /*
3231  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3232  */
3233 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3234 {
3235 }
3236 #endif
3237
3238 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3239
3240 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3241
3242 /*
3243  * This is called on clock ticks and on context switches.
3244  * Bank in p->sched_time the ns elapsed since the last tick or switch.
3245  */
3246 static inline void
3247 update_cpu_clock(struct task_struct *p, struct rq *rq, unsigned long long now)
3248 {
3249         p->sched_time += now - p->last_ran;
3250         p->last_ran = rq->most_recent_timestamp = now;
3251 }
3252
3253 /*
3254  * Return current->sched_time plus any more ns on the sched_clock
3255  * that have not yet been banked.
3256  */
3257 unsigned long long current_sched_time(const struct task_struct *p)
3258 {
3259         unsigned long long ns;
3260         unsigned long flags;
3261
3262         local_irq_save(flags);
3263         ns = p->sched_time + sched_clock() - p->last_ran;
3264         local_irq_restore(flags);
3265
3266         return ns;
3267 }
3268
3269 /*
3270  * We place interactive tasks back into the active array, if possible.
3271  *
3272  * To guarantee that this does not starve expired tasks we ignore the
3273  * interactivity of a task if the first expired task had to wait more
3274  * than a 'reasonable' amount of time. This deadline timeout is
3275  * load-dependent, as the frequency of array switched decreases with
3276  * increasing number of running tasks. We also ignore the interactivity
3277  * if a better static_prio task has expired:
3278  */
3279 static inline int expired_starving(struct rq *rq)
3280 {
3281         if (rq->curr->static_prio > rq->best_expired_prio)
3282                 return 1;
3283         if (!STARVATION_LIMIT || !rq->expired_timestamp)
3284                 return 0;
3285         if (jiffies - rq->expired_timestamp > STARVATION_LIMIT * rq->nr_running)
3286                 return 1;
3287         return 0;
3288 }
3289
3290 /*
3291  * Account user cpu time to a process.
3292  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3293  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3294  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3295  */
3296 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3297 {
3298         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3299         cputime64_t tmp;
3300
3301         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3302
3303         /* Add user time to cpustat. */
3304         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3305         if (TASK_NICE(p) > 0)
3306                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3307         else
3308                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3309 }
3310
3311 /*
3312  * Account system cpu time to a process.
3313  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3314  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3315  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3316  */
3317 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3318                          cputime_t cputime)
3319 {
3320         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3321         struct rq *rq = this_rq();
3322         cputime64_t tmp;
3323
3324         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3325
3326         /* Add system time to cpustat. */
3327         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3328         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3329                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3330         else if (softirq_count())
3331                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3332         else if (p != rq->idle)
3333                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3334         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3335                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3336         else
3337                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3338         /* Account for system time used */
3339         acct_update_integrals(p);
3340 }
3341
3342 /*
3343  * Account for involuntary wait time.
3344  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3345  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3346  */
3347 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3348 {
3349         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3350         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3351         struct rq *rq = this_rq();
3352
3353         if (p == rq->idle) {
3354                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3355                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3356                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3357                 else
3358                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3359         } else
3360                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3361 }
3362
3363 static void task_running_tick(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3364 {
3365         if (p->array != rq->active) {
3366                 /* Task has expired but was not scheduled yet */
3367                 set_tsk_need_resched(p);
3368                 return;
3369         }
3370         spin_lock(&rq->lock);
3371         /*
3372          * The task was running during this tick - update the
3373          * time slice counter. Note: we do not update a thread's
3374          * priority until it either goes to sleep or uses up its
3375          * timeslice. This makes it possible for interactive tasks
3376          * to use up their timeslices at their highest priority levels.
3377          */
3378         if (rt_task(p)) {
3379                 /*
3380                  * RR tasks need a special form of timeslice management.
3381                  * FIFO tasks have no timeslices.
3382                  */
3383                 if ((p->policy == SCHED_RR) && !--p->time_slice) {
3384                         p->time_slice = task_timeslice(p);
3385                         p->first_time_slice = 0;
3386                         set_tsk_need_resched(p);
3387
3388                         /* put it at the end of the queue: */
3389                         requeue_task(p, rq->active);
3390                 }
3391                 goto out_unlock;
3392         }
3393         if (!--p->time_slice) {
3394                 dequeue_task(p, rq->active);
3395                 set_tsk_need_resched(p);
3396                 p->prio = effective_prio(p);
3397                 p->time_slice = task_timeslice(p);
3398                 p->first_time_slice = 0;
3399
3400                 if (!rq->expired_timestamp)
3401                         rq->expired_timestamp = jiffies;
3402                 if (!TASK_INTERACTIVE(p) || expired_starving(rq)) {
3403                         enqueue_task(p, rq->expired);
3404                         if (p->static_prio < rq->best_expired_prio)
3405                                 rq->best_expired_prio = p->static_prio;
3406                 } else
3407                         enqueue_task(p, rq->active);
3408         } else {
3409                 /*
3410                  * Prevent a too long timeslice allowing a task to monopolize
3411                  * the CPU. We do this by splitting up the timeslice into
3412                  * smaller pieces.
3413                  *
3414                  * Note: this does not mean the task's timeslices expire or
3415                  * get lost in any way, they just might be preempted by
3416                  * another task of equal priority. (one with higher
3417                  * priority would have preempted this task already.) We
3418                  * requeue this task to the end of the list on this priority
3419                  * level, which is in essence a round-robin of tasks with
3420                  * equal priority.
3421                  *
3422                  * This only applies to tasks in the interactive
3423                  * delta range with at least TIMESLICE_GRANULARITY to requeue.
3424                  */
3425                 if (TASK_INTERACTIVE(p) && !((task_timeslice(p) -
3426                         p->time_slice) % TIMESLICE_GRANULARITY(p)) &&
3427                         (p->time_slice >= TIMESLICE_GRANULARITY(p)) &&
3428                         (p->array == rq->active)) {
3429
3430                         requeue_task(p, rq->active);
3431                         set_tsk_need_resched(p);
3432                 }
3433         }
3434 out_unlock:
3435         spin_unlock(&rq->lock);
3436 }
3437
3438 /*
3439  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3440  * We call it with interrupts disabled.
3441  *
3442  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3443  * timeslices.
3444  */
3445 void scheduler_tick(void)
3446 {
3447         unsigned long long now = sched_clock();
3448         struct task_struct *p = current;
3449         int cpu = smp_processor_id();
3450         int idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3451         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3452
3453         update_cpu_clock(p, rq, now);
3454
3455         if (!idle_at_tick)
3456                 task_running_tick(rq, p);
3457 #ifdef CONFIG_SMP
3458         update_load(rq);
3459         rq->idle_at_tick = idle_at_tick;
3460         trigger_load_balance(cpu);
3461 #endif
3462 }
3463
3464 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3465
3466 void fastcall add_preempt_count(int val)
3467 {
3468         /*
3469          * Underflow?
3470          */
3471         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3472                 return;
3473         preempt_count() += val;
3474         /*
3475          * Spinlock count overflowing soon?
3476          */
3477         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3478                                 PREEMPT_MASK - 10);
3479 }
3480 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3481
3482 void fastcall sub_preempt_count(int val)
3483 {
3484         /*
3485          * Underflow?
3486          */
3487         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3488                 return;
3489         /*
3490          * Is the spinlock portion underflowing?
3491          */
3492         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3493                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3494                 return;
3495
3496         preempt_count() -= val;
3497 }
3498 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3499
3500 #endif
3501
3502 static inline int interactive_sleep(enum sleep_type sleep_type)
3503 {
3504         return (sleep_type == SLEEP_INTERACTIVE ||
3505                 sleep_type == SLEEP_INTERRUPTED);
3506 }
3507
3508 /*
3509  * schedule() is the main scheduler function.
3510  */
3511 asmlinkage void __sched schedule(void)
3512 {
3513         struct task_struct *prev, *next;
3514         struct prio_array *array;
3515         struct list_head *queue;
3516         unsigned long long now;
3517         unsigned long run_time;
3518         int cpu, idx, new_prio;
3519         long *switch_count;
3520         struct rq *rq;
3521
3522         /*
3523          * Test if we are atomic.  Since do_exit() needs to call into
3524          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3525          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3526          */
3527         if (unlikely(in_atomic() && !current->exit_state)) {
3528                 printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: "
3529                         "%s/0x%08x/%d\n",
3530                         current->comm, preempt_count(), current->pid);
3531                 debug_show_held_locks(current);
3532                 if (irqs_disabled())
3533                         print_irqtrace_events(current);
3534                 dump_stack();
3535         }
3536         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3537
3538 need_resched:
3539         preempt_disable();
3540         prev = current;
3541         release_kernel_lock(prev);
3542 need_resched_nonpreemptible:
3543         rq = this_rq();
3544
3545         /*
3546          * The idle thread is not allowed to schedule!
3547          * Remove this check after it has been exercised a bit.
3548          */
3549         if (unlikely(prev == rq->idle) && prev->state != TASK_RUNNING) {
3550                 printk(KERN_ERR "bad: scheduling from the idle thread!\n");
3551                 dump_stack();
3552         }
3553
3554         schedstat_inc(rq, sched_cnt);
3555         now = sched_clock();
3556         if (likely((long long)(now - prev->timestamp) < NS_MAX_SLEEP_AVG)) {
3557                 run_time = now - prev->timestamp;
3558                 if (unlikely((long long)(now - prev->timestamp) < 0))
3559                         run_time = 0;
3560         } else
3561                 run_time = NS_MAX_SLEEP_AVG;
3562
3563         /*
3564          * Tasks charged proportionately less run_time at high sleep_avg to
3565          * delay them losing their interactive status
3566          */
3567         run_time /= (CURRENT_BONUS(prev) ? : 1);
3568
3569         spin_lock_irq(&rq->lock);
3570
3571         switch_count = &prev->nivcsw;
3572         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3573                 switch_count = &prev->nvcsw;
3574                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
3575                                 unlikely(signal_pending(prev))))
3576                         prev->state = TASK_RUNNING;
3577                 else {
3578                         if (prev->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
3579                                 rq->nr_uninterruptible++;
3580                         deactivate_task(prev, rq);
3581                 }
3582         }
3583
3584         cpu = smp_processor_id();
3585         if (unlikely(!rq->nr_running)) {
3586                 idle_balance(cpu, rq);
3587                 if (!rq->nr_running) {
3588                         next = rq->idle;
3589                         rq->expired_timestamp = 0;
3590                         goto switch_tasks;
3591                 }
3592         }
3593
3594         array = rq->active;
3595         if (unlikely(!array->nr_active)) {
3596                 /*
3597                  * Switch the active and expired arrays.
3598                  */
3599                 schedstat_inc(rq, sched_switch);
3600                 rq->active = rq->expired;
3601                 rq->expired = array;
3602                 array = rq->active;
3603                 rq->expired_timestamp = 0;
3604                 rq->best_expired_prio = MAX_PRIO;
3605         }
3606
3607         idx = sched_find_first_bit(array->bitmap);
3608         queue = array->queue + idx;
3609         next = list_entry(queue->next, struct task_struct, run_list);
3610
3611         if (!rt_task(next) && interactive_sleep(next->sleep_type)) {
3612                 unsigned long long delta = now - next->timestamp;
3613                 if (unlikely((long long)(now - next->timestamp) < 0))
3614                         delta = 0;
3615
3616                 if (next->sleep_type == SLEEP_INTERACTIVE)
3617                         delta = delta * (ON_RUNQUEUE_WEIGHT * 128 / 100) / 128;
3618
3619                 array = next->array;
3620                 new_prio = recalc_task_prio(next, next->timestamp + delta);
3621
3622                 if (unlikely(next->prio != new_prio)) {
3623                         dequeue_task(next, array);
3624                         next->prio = new_prio;
3625                         enqueue_task(next, array);
3626                 }
3627         }
3628         next->sleep_type = SLEEP_NORMAL;
3629 switch_tasks:
3630         if (next == rq->idle)
3631                 schedstat_inc(rq, sched_goidle);
3632         prefetch(next);
3633         prefetch_stack(next);
3634         clear_tsk_need_resched(prev);
3635         rcu_qsctr_inc(task_cpu(prev));
3636
3637         update_cpu_clock(prev, rq, now);
3638
3639         prev->sleep_avg -= run_time;
3640         if ((long)prev->sleep_avg <= 0)
3641                 prev->sleep_avg = 0;
3642         prev->timestamp = prev->last_ran = now;
3643
3644         sched_info_switch(prev, next);
3645         if (likely(prev != next)) {
3646                 next->timestamp = next->last_ran = now;
3647                 rq->nr_switches++;
3648                 rq->curr = next;
3649                 ++*switch_count;
3650
3651                 prepare_task_switch(rq, next);
3652                 prev = context_switch(rq, prev, next);
3653                 barrier();
3654                 /*
3655                  * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3656                  * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3657                  * frame will be invalid.
3658                  */
3659                 finish_task_switch(this_rq(), prev);
3660         } else
3661                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
3662
3663         prev = current;
3664         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(prev) < 0))
3665                 goto need_resched_nonpreemptible;
3666         preempt_enable_no_resched();
3667         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3668                 goto need_resched;
3669 }
3670 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3671
3672 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3673 /*
3674  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3675  * off of preempt_enable.  Kernel preemptions off return from interrupt
3676  * occur there and call schedule directly.
3677  */
3678 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3679 {
3680         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3681 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3682         struct task_struct *task = current;
3683         int saved_lock_depth;
3684 #endif
3685         /*
3686          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3687          * we do not want to preempt the current task.  Just return..
3688          */
3689         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3690                 return;
3691
3692 need_resched:
3693         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3694         /*
3695          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3696          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3697          * auto-release the semaphore:
3698          */
3699 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3700         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3701         task->lock_depth = -1;
3702 #endif
3703         schedule();
3704 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3705         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3706 #endif
3707         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3708
3709         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3710         barrier();
3711         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3712                 goto need_resched;
3713 }
3714 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3715
3716 /*
3717  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3718  * off of irq context.
3719  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3720  * protect us against recursive calling from irq.
3721  */
3722 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3723 {
3724         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3725 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3726         struct task_struct *task = current;
3727         int saved_lock_depth;
3728 #endif
3729         /* Catch callers which need to be fixed */
3730         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3731
3732 need_resched:
3733         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3734         /*
3735          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3736          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3737          * auto-release the semaphore:
3738          */
3739 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3740         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3741         task->lock_depth = -1;
3742 #endif
3743         local_irq_enable();
3744         schedule();
3745         local_irq_disable();
3746 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3747         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3748 #endif
3749         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3750
3751         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3752         barrier();
3753         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3754                 goto need_resched;
3755 }
3756
3757 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3758
3759 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
3760                           void *key)
3761 {
3762         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
3763 }
3764 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3765
3766 /*
3767  * The core wakeup function.  Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3768  * wake everything up.  If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3769  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3770  *
3771  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3772  * started to run but is not in state TASK_RUNNING.  try_to_wake_up() returns
3773  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3774  */
3775 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3776                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
3777 {
3778         struct list_head *tmp, *next;
3779
3780         list_for_each_safe(tmp, next, &q->task_list) {
3781                 wait_queue_t *curr = list_entry(tmp, wait_queue_t, task_list);
3782                 unsigned flags = curr->flags;
3783
3784                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
3785                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3786                         break;
3787         }
3788 }
3789
3790 /**
3791  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3792  * @q: the waitqueue
3793  * @mode: which threads
3794  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3795  * @key: is directly passed to the wakeup function
3796  */
3797 void fastcall __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3798                         int nr_exclusive, void *key)
3799 {
3800         unsigned long flags;
3801
3802         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3803         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3804         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3805 }
3806 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3807
3808 /*
3809  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3810  */
3811 void fastcall __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3812 {
3813         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3814 }
3815
3816 /**
3817  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
3818  * @q: the waitqueue
3819  * @mode: which threads
3820  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3821  *
3822  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3823  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3824  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3825  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3826  *
3827  * On UP it can prevent extra preemption.
3828  */
3829 void fastcall
3830 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3831 {
3832         unsigned long flags;
3833         int sync = 1;
3834
3835         if (unlikely(!q))
3836                 return;
3837
3838         if (unlikely(!nr_exclusive))
3839                 sync = 0;
3840
3841         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3842         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
3843         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3844 }
3845 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3846
3847 void fastcall complete(struct completion *x)
3848 {
3849         unsigned long flags;
3850
3851         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3852         x->done++;
3853         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3854                          1, 0, NULL);
3855         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3856 }
3857 EXPORT_SYMBOL(complete);
3858
3859 void fastcall complete_all(struct completion *x)
3860 {
3861         unsigned long flags;
3862
3863         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3864         x->done += UINT_MAX/2;
3865         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3866                          0, 0, NULL);
3867         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3868 }
3869 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3870
3871 void fastcall __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3872 {
3873         might_sleep();
3874
3875         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3876         if (!x->done) {
3877                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3878
3879                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3880                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3881                 do {
3882                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3883                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3884                         schedule();
3885                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3886                 } while (!x->done);
3887                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3888         }
3889         x->done--;
3890         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3891 }
3892 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3893
3894 unsigned long fastcall __sched
3895 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3896 {
3897         might_sleep();
3898
3899         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3900         if (!x->done) {
3901                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3902
3903                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3904                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3905                 do {
3906                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3907                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3908                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3909                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3910                         if (!timeout) {
3911                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3912                                 goto out;
3913                         }
3914                 } while (!x->done);
3915                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3916         }
3917         x->done--;
3918 out:
3919         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3920         return timeout;
3921 }
3922 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3923
3924 int fastcall __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3925 {
3926         int ret = 0;
3927
3928         might_sleep();
3929
3930         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3931         if (!x->done) {
3932                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3933
3934                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3935                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3936                 do {
3937                         if (signal_pending(current)) {
3938                                 ret = -ERESTARTSYS;
3939                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3940                                 goto out;
3941                         }
3942                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3943                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3944                         schedule();
3945                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3946                 } while (!x->done);
3947                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3948         }
3949         x->done--;
3950 out:
3951         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3952
3953         return ret;
3954 }
3955 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3956
3957 unsigned long fastcall __sched
3958 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3959                                           unsigned long timeout)
3960 {
3961         might_sleep();
3962
3963         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3964         if (!x->done) {
3965                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3966
3967                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3968                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3969                 do {
3970                         if (signal_pending(current)) {
3971                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3972                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3973                                 goto out;
3974                         }
3975                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3976                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3977                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3978                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3979                         if (!timeout) {
3980                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3981                                 goto out;
3982                         }
3983                 } while (!x->done);
3984                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3985         }
3986         x->done--;
3987 out:
3988         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3989         return timeout;
3990 }
3991 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3992
3993
3994 #define SLEEP_ON_VAR                                    \
3995         unsigned long flags;                            \
3996         wait_queue_t wait;                              \
3997         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3998
3999 #define SLEEP_ON_HEAD                                   \
4000         spin_lock_irqsave(&q->lock,flags);              \
4001         __add_wait_queue(q, &wait);                     \
4002         spin_unlock(&q->lock);
4003
4004 #define SLEEP_ON_TAIL                                   \
4005         spin_lock_irq(&q->lock);                        \
4006         __remove_wait_queue(q, &wait);                  \
4007         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4008
4009 void fastcall __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4010 {
4011         SLEEP_ON_VAR
4012
4013         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
4014
4015         SLEEP_ON_HEAD
4016         schedule();
4017         SLEEP_ON_TAIL
4018 }
4019 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4020
4021 long fastcall __sched
4022 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4023 {
4024         SLEEP_ON_VAR
4025
4026         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
4027
4028         SLEEP_ON_HEAD
4029         timeout = schedule_timeout(timeout);
4030         SLEEP_ON_TAIL
4031
4032         return timeout;
4033 }
4034 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4035
4036 void fastcall __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4037 {
4038         SLEEP_ON_VAR
4039
4040         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
4041
4042         SLEEP_ON_HEAD
4043         schedule();
4044         SLEEP_ON_TAIL
4045 }
4046 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4047
4048 long fastcall __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4049 {
4050         SLEEP_ON_VAR
4051
4052         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
4053
4054         SLEEP_ON_HEAD
4055         timeout = schedule_timeout(timeout);
4056         SLEEP_ON_TAIL
4057
4058         return timeout;
4059 }
4060
4061 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4062
4063 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4064
4065 /*
4066  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4067  * @p: task
4068  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4069  *
4070  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4071  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4072  *
4073  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4074  */
4075 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4076 {
4077         struct prio_array *array;
4078         unsigned long flags;
4079         struct rq *rq;
4080         int oldprio;
4081
4082         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4083
4084         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4085
4086         oldprio = p->prio;
4087         array = p->array;
4088         if (array)
4089                 dequeue_task(p, array);
4090         p->prio = prio;
4091
4092         if (array) {
4093                 /*
4094                  * If changing to an RT priority then queue it
4095                  * in the active array!
4096                  */
4097                 if (rt_task(p))
4098                         array = rq->active;
4099                 enqueue_task(p, array);
4100                 /*
4101                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4102                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
4103                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
4104                  */
4105                 if (task_running(rq, p)) {
4106                         if (p->prio > oldprio)
4107                                 resched_task(rq->curr);
4108                 } else if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
4109                         resched_task(rq->curr);
4110         }
4111         task_rq_unlock(rq, &flags);
4112 }
4113
4114 #endif
4115
4116 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4117 {
4118         struct prio_array *array;
4119         int old_prio, delta;
4120         unsigned long flags;
4121         struct rq *rq;
4122
4123         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4124                 return;
4125         /*
4126          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4127          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4128          */
4129         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4130         /*
4131          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4132          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4133          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4134          * not SCHED_NORMAL/SCHED_BATCH:
4135          */
4136         if (has_rt_policy(p)) {
4137                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4138                 goto out_unlock;
4139         }
4140         array = p->array;
4141         if (array) {
4142                 dequeue_task(p, array);
4143                 dec_raw_weighted_load(rq, p);
4144         }
4145
4146         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4147         set_load_weight(p);
4148         old_prio = p->prio;
4149         p->prio = effective_prio(p);
4150         delta = p->prio - old_prio;
4151
4152         if (array) {
4153                 enqueue_task(p, array);
4154                 inc_raw_weighted_load(rq, p);
4155                 /*
4156                  * If the task increased its priority or is running and
4157                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4158                  */
4159                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4160                         resched_task(rq->curr);
4161         }
4162 out_unlock:
4163         task_rq_unlock(rq, &flags);
4164 }
4165 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4166
4167 /*
4168  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4169  * @p: task
4170  * @nice: nice value
4171  */
4172 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4173 {
4174         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4175         int nice_rlim = 20 - nice;
4176
4177         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4178                 capable(CAP_SYS_NICE));
4179 }
4180
4181 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4182
4183 /*
4184  * sys_nice - change the priority of the current process.
4185  * @increment: priority increment
4186  *
4187  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4188  * does similar things.
4189  */
4190 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4191 {
4192         long nice, retval;
4193
4194         /*
4195          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4196          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4197          * and we have a single winner.
4198          */
4199         if (increment < -40)
4200                 increment = -40;
4201         if (increment > 40)
4202                 increment = 40;
4203
4204         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4205         if (nice < -20)
4206                 nice = -20;
4207         if (nice > 19)
4208                 nice = 19;
4209
4210         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4211                 return -EPERM;
4212
4213         retval = security_task_setnice(current, nice);
4214         if (retval)
4215                 return retval;
4216
4217         set_user_nice(current, nice);
4218         return 0;
4219 }
4220
4221 #endif
4222
4223 /**
4224  * task_prio - return the priority value of a given task.
4225  * @p: the task in question.
4226  *
4227  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4228  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4229  * around 0, value goes from -16 to +15.
4230  */
4231 int task_prio(const struct task_struct *p)
4232 {
4233         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4234 }
4235
4236 /**
4237  * task_nice - return the nice value of a given task.
4238  * @p: the task in question.
4239  */
4240 int task_nice(const struct task_struct *p)
4241 {
4242         return TASK_NICE(p);
4243 }
4244 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_nice);
4245
4246 /**
4247  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4248  * @cpu: the processor in question.
4249  */
4250 int idle_cpu(int cpu)
4251 {
4252         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4253 }
4254
4255 /**
4256  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4257  * @cpu: the processor in question.
4258  */
4259 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4260 {
4261         return cpu_rq(cpu)->idle;
4262 }
4263
4264 /**
4265  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4266  * @pid: the pid in question.
4267  */
4268 static inline struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4269 {
4270         return pid ? find_task_by_pid(pid) : current;
4271 }
4272
4273 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4274 static void __setscheduler(struct task_struct *p, int policy, int prio)
4275 {
4276         BUG_ON(p->array);
4277
4278         p->policy = policy;
4279         p->rt_priority = prio;
4280         p->normal_prio = normal_prio(p);
4281         /* we are holding p->pi_lock already */
4282         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4283         /*
4284          * SCHED_BATCH tasks are treated as perpetual CPU hogs:
4285          */
4286         if (policy == SCHED_BATCH)
4287                 p->sleep_avg = 0;
4288         set_load_weight(p);
4289 }
4290
4291 /**
4292  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4293  * @p: the task in question.
4294  * @policy: new policy.
4295  * @param: structure containing the new RT priority.
4296  *
4297  * NOTE that the task may be already dead.
4298  */
4299 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4300                        struct sched_param *param)
4301 {
4302         int retval, oldprio, oldpolicy = -1;
4303         struct prio_array *array;
4304         unsigned long flags;
4305         struct rq *rq;
4306
4307         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4308         BUG_ON(in_interrupt());
4309 recheck:
4310         /* double check policy once rq lock held */
4311         if (policy < 0)
4312                 policy = oldpolicy = p->policy;
4313         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4314                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH)
4315                 return -EINVAL;
4316         /*
4317          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4318          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL and
4319          * SCHED_BATCH is 0.
4320          */
4321         if (param->sched_priority < 0 ||
4322             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4323             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4324                 return -EINVAL;
4325         if (is_rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4326                 return -EINVAL;
4327
4328         /*
4329          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4330          */
4331         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4332                 if (is_rt_policy(policy)) {
4333                         unsigned long rlim_rtprio;
4334                         unsigned long flags;
4335
4336                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4337                                 return -ESRCH;
4338                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4339                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4340
4341                         /* can't set/change the rt policy */
4342                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4343                                 return -EPERM;
4344
4345                         /* can't increase priority */
4346                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4347                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4348                                 return -EPERM;
4349                 }
4350
4351                 /* can't change other user's priorities */
4352                 if ((current->euid != p->euid) &&
4353                     (current->euid != p->uid))
4354                         return -EPERM;
4355         }
4356
4357         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4358         if (retval)
4359                 return retval;
4360         /*
4361          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4362          * changing the priority of the task:
4363          */
4364         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4365         /*
4366          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4367          * runqueue lock must be held.
4368          */
4369         rq = __task_rq_lock(p);
4370         /* recheck policy now with rq lock held */
4371         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4372                 policy = oldpolicy = -1;
4373                 __task_rq_unlock(rq);
4374                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4375                 goto recheck;
4376         }
4377         array = p->array;
4378         if (array)
4379                 deactivate_task(p, rq);
4380         oldprio = p->prio;
4381         __setscheduler(p, policy, param->sched_priority);
4382         if (array) {
4383                 __activate_task(p, rq);
4384                 /*
4385                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4386                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
4387                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
4388                  */
4389                 if (task_running(rq, p)) {
4390                         if (p->prio > oldprio)
4391                                 resched_task(rq->curr);
4392                 } else if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
4393                         resched_task(rq->curr);
4394         }
4395         __task_rq_unlock(rq);
4396         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4397
4398         rt_mutex_adjust_pi(p);
4399
4400         return 0;
4401 }
4402 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4403
4404 static int
4405 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4406 {
4407         struct sched_param lparam;
4408         struct task_struct *p;
4409         int retval;
4410
4411         if (!param || pid < 0)
4412                 return -EINVAL;
4413         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4414                 return -EFAULT;
4415
4416         rcu_read_lock();
4417         retval = -ESRCH;
4418         p = find_process_by_pid(pid);
4419         if (p != NULL)
4420                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4421         rcu_read_unlock();
4422
4423         return retval;
4424 }
4425
4426 /**
4427  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4428  * @pid: the pid in question.
4429  * @policy: new policy.
4430  * @param: structure containing the new RT priority.
4431  */
4432 asmlinkage long sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy,
4433                                        struct sched_param __user *param)
4434 {
4435         /* negative values for policy are not valid */
4436         if (policy < 0)
4437                 return -EINVAL;
4438
4439         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4440 }
4441
4442 /**
4443  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4444  * @pid: the pid in question.
4445  * @param: structure containing the new RT priority.
4446  */
4447 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4448 {
4449         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4450 }
4451
4452 /**
4453  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4454  * @pid: the pid in question.
4455  */
4456 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4457 {
4458         struct task_struct *p;
4459         int retval = -EINVAL;
4460
4461         if (pid < 0)
4462                 goto out_nounlock;
4463
4464         retval = -ESRCH;
4465         read_lock(&tasklist_lock);
4466         p = find_process_by_pid(pid);
4467         if (p) {
4468                 retval = security_task_getscheduler(p);
4469                 if (!retval)
4470                         retval = p->policy;
4471         }
4472         read_unlock(&tasklist_lock);
4473
4474 out_nounlock:
4475         return retval;
4476 }
4477
4478 /**
4479  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4480  * @pid: the pid in question.
4481  * @param: structure containing the RT priority.
4482  */
4483 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4484 {
4485         struct sched_param lp;
4486         struct task_struct *p;
4487         int retval = -EINVAL;
4488
4489         if (!param || pid < 0)
4490                 goto out_nounlock;
4491
4492         read_lock(&tasklist_lock);
4493         p = find_process_by_pid(pid);
4494         retval = -ESRCH;
4495         if (!p)
4496                 goto out_unlock;
4497
4498         retval = security_task_getscheduler(p);
4499         if (retval)
4500                 goto out_unlock;
4501
4502         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4503         read_unlock(&tasklist_lock);
4504
4505         /*
4506          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4507          */
4508         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4509
4510 out_nounlock:
4511         return retval;
4512
4513 out_unlock:
4514         read_unlock(&tasklist_lock);
4515         return retval;
4516 }
4517
4518 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4519 {
4520         cpumask_t cpus_allowed;
4521         struct task_struct *p;
4522         int retval;
4523
4524         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4525         read_lock(&tasklist_lock);
4526
4527         p = find_process_by_pid(pid);
4528         if (!p) {
4529                 read_unlock(&tasklist_lock);
4530                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4531                 return -ESRCH;
4532         }
4533
4534         /*
4535          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4536          * tasklist_lock held.  We will bump the task_struct's
4537          * usage count and then drop tasklist_lock.
4538          */
4539         get_task_struct(p);
4540         read_unlock(&tasklist_lock);
4541
4542         retval = -EPERM;
4543         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4544                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4545                 goto out_unlock;
4546
4547         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4548         if (retval)
4549                 goto out_unlock;
4550
4551         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4552         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4553         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4554
4555 out_unlock:
4556         put_task_struct(p);
4557         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4558         return retval;
4559 }
4560
4561 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4562                              cpumask_t *new_mask)
4563 {
4564         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4565                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4566         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4567                 len = sizeof(cpumask_t);
4568         }
4569         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4570 }
4571
4572 /**
4573  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4574  * @pid: pid of the process
4575  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4576  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4577  */
4578 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4579                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4580 {
4581         cpumask_t new_mask;
4582         int retval;
4583
4584         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4585         if (retval)
4586                 return retval;
4587
4588         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4589 }
4590
4591 /*
4592  * Represents all cpu's present in the system
4593  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4594  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4595  * method, such as ACPI for e.g.
4596  */
4597
4598 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4599 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4600
4601 #ifndef CONFIG_SMP
4602 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4603 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
4604
4605 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4606 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
4607 #endif
4608
4609 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4610 {
4611         struct task_struct *p;
4612         int retval;
4613
4614         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4615         read_lock(&tasklist_lock);
4616
4617         retval = -ESRCH;
4618         p = find_process_by_pid(pid);
4619         if (!p)
4620                 goto out_unlock;
4621
4622         retval = security_task_getscheduler(p);
4623         if (retval)
4624                 goto out_unlock;
4625
4626         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4627
4628 out_unlock:
4629         read_unlock(&tasklist_lock);
4630         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4631         if (retval)
4632                 return retval;
4633
4634         return 0;
4635 }
4636
4637 /**
4638  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4639  * @pid: pid of the process
4640  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4641  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4642  */
4643 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4644                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4645 {
4646         int ret;
4647         cpumask_t mask;
4648
4649         if (len < sizeof(cpumask_t))
4650                 return -EINVAL;
4651
4652         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
4653         if (ret < 0)
4654                 return ret;
4655
4656         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
4657                 return -EFAULT;
4658
4659         return sizeof(cpumask_t);
4660 }
4661
4662 /**
4663  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4664  *
4665  * This function yields the current CPU by moving the calling thread
4666  * to the expired array. If there are no other threads running on this
4667  * CPU then this function will return.
4668  */
4669 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
4670 {
4671         struct rq *rq = this_rq_lock();
4672         struct prio_array *array = current->array, *target = rq->expired;
4673
4674         schedstat_inc(rq, yld_cnt);
4675         /*
4676          * We implement yielding by moving the task into the expired
4677          * queue.
4678          *
4679          * (special rule: RT tasks will just roundrobin in the active
4680          *  array.)
4681          */
4682         if (rt_task(current))
4683                 target = rq->active;
4684
4685         if (array->nr_active == 1) {
4686                 schedstat_inc(rq, yld_act_empty);
4687                 if (!rq->expired->nr_active)
4688                         schedstat_inc(rq, yld_both_empty);
4689         } else if (!rq->expired->nr_active)
4690                 schedstat_inc(rq, yld_exp_empty);
4691
4692         if (array != target) {
4693                 dequeue_task(current, array);
4694                 enqueue_task(current, target);
4695         } else
4696                 /*
4697                  * requeue_task is cheaper so perform that if possible.
4698                  */
4699                 requeue_task(current, array);
4700
4701         /*
4702          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4703          * no need to preempt or enable interrupts:
4704          */
4705         __release(rq->lock);
4706         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4707         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
4708         preempt_enable_no_resched();
4709
4710         schedule();
4711
4712         return 0;
4713 }
4714
4715 static void __cond_resched(void)
4716 {
4717 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
4718         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
4719 #endif
4720         /*
4721          * The BKS might be reacquired before we have dropped
4722          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
4723          * cond_resched() call.
4724          */
4725         do {
4726                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4727                 schedule();
4728                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4729         } while (need_resched());
4730 }
4731
4732 int __sched cond_resched(void)
4733 {
4734         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
4735                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4736                 __cond_resched();
4737                 return 1;
4738         }
4739         return 0;
4740 }
4741 EXPORT_SYMBOL(cond_resched);
4742
4743 /*
4744  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4745  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4746  *
4747  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT.  We do strange low-level
4748  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4749  * spin_unlock(), once by hand).
4750  */
4751 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4752 {
4753         int ret = 0;
4754
4755         if (need_lockbreak(lock)) {
4756                 spin_unlock(lock);
4757                 cpu_relax();
4758                 ret = 1;
4759                 spin_lock(lock);
4760         }
4761         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4762                 spin_release(&lock->dep_map, 1, _THIS_IP_);
4763                 _raw_spin_unlock(lock);
4764                 preempt_enable_no_resched();
4765                 __cond_resched();
4766                 ret = 1;
4767                 spin_lock(lock);
4768         }
4769         return ret;
4770 }
4771 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
4772
4773 int __sched cond_resched_softirq(void)
4774 {
4775         BUG_ON(!in_softirq());
4776
4777         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4778                 local_bh_enable();
4779                 __cond_resched();
4780                 local_bh_disable();
4781                 return 1;
4782         }
4783         return 0;
4784 }
4785 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
4786
4787 /**
4788  * yield - yield the current processor to other threads.
4789  *
4790  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4791  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4792  */
4793 void __sched yield(void)
4794 {
4795         set_current_state(TASK_RUNNING);
4796         sys_sched_yield();
4797 }
4798 EXPORT_SYMBOL(yield);
4799
4800 /*
4801  * This task is about to go to sleep on IO.  Increment rq->nr_iowait so
4802  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4803  *
4804  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
4805  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
4806  */
4807 void __sched io_schedule(void)
4808 {
4809         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4810
4811         delayacct_blkio_start();
4812         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4813         schedule();
4814         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4815         delayacct_blkio_end();
4816 }
4817 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4818
4819 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4820 {
4821         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4822         long ret;
4823
4824         delayacct_blkio_start();
4825         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4826         ret = schedule_timeout(timeout);
4827         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4828         delayacct_blkio_end();
4829         return ret;
4830 }
4831
4832 /**
4833  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4834  * @policy: scheduling class.
4835  *
4836  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4837  * by a given scheduling class.
4838  */
4839 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
4840 {
4841         int ret = -EINVAL;
4842
4843         switch (policy) {
4844         case SCHED_FIFO:
4845         case SCHED_RR:
4846                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4847                 break;
4848         case SCHED_NORMAL:
4849         case SCHED_BATCH:
4850                 ret = 0;
4851                 break;
4852         }
4853         return ret;
4854 }
4855
4856 /**
4857  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4858  * @policy: scheduling class.
4859  *
4860  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4861  * by a given scheduling class.
4862  */
4863 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
4864 {
4865         int ret = -EINVAL;
4866
4867         switch (policy) {
4868         case SCHED_FIFO:
4869         case SCHED_RR:
4870                 ret = 1;
4871                 break;
4872         case SCHED_NORMAL:
4873         case SCHED_BATCH:
4874                 ret = 0;
4875         }
4876         return ret;
4877 }
4878
4879 /**
4880  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4881  * @pid: pid of the process.
4882  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4883  *
4884  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4885  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4886  */
4887 asmlinkage
4888 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
4889 {
4890         struct task_struct *p;
4891         int retval = -EINVAL;
4892         struct timespec t;
4893
4894         if (pid < 0)
4895                 goto out_nounlock;
4896
4897         retval = -ESRCH;
4898         read_lock(&tasklist_lock);
4899         p = find_process_by_pid(pid);
4900         if (!p)
4901                 goto out_unlock;
4902
4903         retval = security_task_getscheduler(p);
4904         if (retval)
4905                 goto out_unlock;
4906
4907         jiffies_to_timespec(p->policy == SCHED_FIFO ?
4908                                 0 : task_timeslice(p), &t);
4909         read_unlock(&tasklist_lock);
4910         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4911 out_nounlock:
4912         return retval;
4913 out_unlock:
4914         read_unlock(&tasklist_lock);
4915         return retval;
4916 }
4917
4918 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
4919
4920 static void show_task(struct task_struct *p)
4921 {
4922         unsigned long free = 0;
4923         unsigned state;
4924
4925         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4926         printk("%-13.13s %c", p->comm,
4927                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4928 #if (BITS_PER_LONG == 32)
4929         if (state == TASK_RUNNING)
4930                 printk(" running ");
4931         else
4932                 printk(" %08lX ", thread_saved_pc(p));
4933 #else
4934         if (state == TASK_RUNNING)
4935                 printk("  running task   ");
4936         else
4937                 printk(" %016lx ", thread_saved_pc(p));
4938 #endif
4939 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4940         {
4941                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
4942                 while (!*n)
4943                         n++;
4944                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
4945         }
4946 #endif
4947         printk("%5lu %5d %6d", free, p->pid, p->parent->pid);
4948         if (!p->mm)
4949                 printk(" (L-TLB)\n");
4950         else
4951                 printk(" (NOTLB)\n");
4952
4953         if (state != TASK_RUNNING)
4954                 show_stack(p, NULL);
4955 }
4956
4957 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4958 {
4959         struct task_struct *g, *p;
4960
4961 #if (BITS_PER_LONG == 32)
4962         printk("\n"
4963                "                         free                        sibling\n");
4964         printk("  task             PC    stack   pid father child younger older\n");
4965 #else
4966         printk("\n"
4967                "                                 free                        sibling\n");
4968         printk("  task                 PC        stack   pid father child younger older\n");
4969 #endif
4970         read_lock(&tasklist_lock);
4971         do_each_thread(g, p) {
4972                 /*
4973                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4974                  * console might take alot of time:
4975                  */
4976                 touch_nmi_watchdog();
4977                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4978                         show_task(p);
4979         } while_each_thread(g, p);
4980
4981         touch_all_softlockup_watchdogs();
4982
4983         read_unlock(&tasklist_lock);
4984         /*
4985          * Only show locks if all tasks are dumped:
4986          */
4987         if (state_filter == -1)
4988                 debug_show_all_locks();
4989 }
4990
4991 /**
4992  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4993  * @idle: task in question
4994  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4995  *
4996  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4997  * flag, to make booting more robust.
4998  */
4999 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5000 {
5001         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5002         unsigned long flags;
5003
5004         idle->timestamp = sched_clock();
5005         idle->sleep_avg = 0;
5006         idle->array = NULL;
5007         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5008         idle->state = TASK_RUNNING;
5009         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5010         set_task_cpu(idle, cpu);
5011
5012         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5013         rq->curr = rq->idle = idle;
5014 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5015         idle->oncpu = 1;
5016 #endif
5017         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5018
5019         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5020 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && !defined(CONFIG_PREEMPT_BKL)
5021         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5022 #else
5023         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5024 #endif
5025 }
5026
5027 /*
5028  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5029  * indicates which cpus entered this state. This is used
5030  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5031  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5032  * always be CPU_MASK_NONE.
5033  */
5034 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5035
5036 #ifdef CONFIG_SMP
5037 /*
5038  * This is how migration works:
5039  *
5040  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5041  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5042  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5043  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5044  *    thread off the CPU)
5045  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5046  *    task is still in the wrong runqueue.
5047  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5048  *    it and puts it into the right queue.
5049  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5050  * 7) we wake up and the migration is done.
5051  */
5052
5053 /*
5054  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5055  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5056  * is removed from the allowed bitmask.
5057  *
5058  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5059  * task must not exit() & deallocate itself prematurely.  The
5060  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5061  */
5062 int set_cpus_allowed(struct task_struct *p, cpumask_t new_mask)
5063 {
5064         struct migration_req req;
5065         unsigned long flags;
5066         struct rq *rq;
5067         int ret = 0;
5068
5069         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5070         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
5071                 ret = -EINVAL;
5072                 goto out;
5073         }
5074
5075         p->cpus_allowed = new_mask;
5076         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5077         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
5078                 goto out;
5079
5080         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
5081                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5082                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5083                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5084                 wait_for_completion(&req.done);
5085                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5086                 return 0;
5087         }
5088 out:
5089         task_rq_unlock(rq, &flags);
5090
5091         return ret;
5092 }
5093 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
5094
5095 /*
5096  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu.  We're doing
5097  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5098  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5099  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5100  *
5101  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5102  * as the task is no longer on this CPU.
5103  *
5104  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5105  */
5106 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5107 {
5108         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5109         int ret = 0;
5110
5111         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5112                 return ret;
5113
5114         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5115         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5116
5117         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5118         /* Already moved. */
5119         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5120                 goto out;
5121         /* Affinity changed (again). */
5122         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5123                 goto out;
5124
5125         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5126         if (p->array) {
5127                 /*
5128                  * Sync timestamp with rq_dest's before activating.
5129                  * The same thing could be achieved by doing this step
5130                  * afterwards, and pretending it was a local activate.
5131                  * This way is cleaner and logically correct.
5132                  */
5133                 p->timestamp = p->timestamp - rq_src->most_recent_timestamp
5134                                 + rq_dest->most_recent_timestamp;
5135                 deactivate_task(p, rq_src);
5136                 __activate_task(p, rq_dest);
5137                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq_dest))
5138                         resched_task(rq_dest->curr);
5139         }
5140         ret = 1;
5141 out:
5142         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5143         return ret;
5144 }
5145
5146 /*
5147  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5148  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5149  * another runqueue.
5150  */
5151 static int migration_thread(void *data)
5152 {
5153         int cpu = (long)data;
5154         struct rq *rq;
5155
5156         rq = cpu_rq(cpu);
5157         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5158
5159         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5160         while (!kthread_should_stop()) {
5161                 struct migration_req *req;
5162                 struct list_head *head;
5163
5164                 try_to_freeze();
5165
5166                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5167
5168                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5169                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5170                         goto wait_to_die;
5171                 }
5172
5173                 if (rq->active_balance) {
5174                         active_load_balance(rq, cpu);
5175                         rq->active_balance = 0;
5176                 }
5177
5178                 head = &rq->migration_queue;
5179
5180                 if (list_empty(head)) {
5181                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5182                         schedule();
5183                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5184                         continue;
5185                 }
5186                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5187                 list_del_init(head->next);
5188
5189                 spin_unlock(&rq->lock);
5190                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5191                 local_irq_enable();
5192
5193                 complete(&req->done);
5194         }
5195         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5196         return 0;
5197
5198 wait_to_die:
5199         /* Wait for kthread_stop */
5200         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5201         while (!kthread_should_stop()) {
5202                 schedule();
5203                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5204         }
5205         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5206         return 0;
5207 }
5208
5209 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5210 /*
5211  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if neccessary.
5212  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5213  */
5214 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5215 {
5216         unsigned long flags;
5217         cpumask_t mask;
5218         struct rq *rq;
5219         int dest_cpu;
5220
5221 restart:
5222         /* On same node? */
5223         mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5224         cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5225         dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5226
5227         /* On any allowed CPU? */
5228         if (dest_cpu == NR_CPUS)
5229                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5230
5231         /* No more Mr. Nice Guy. */
5232         if (dest_cpu == NR_CPUS) {
5233                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5234                 cpus_setall(p->cpus_allowed);
5235                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5236                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5237
5238                 /*
5239                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
5240                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
5241                  * leave kernel.
5242                  */
5243                 if (p->mm && printk_ratelimit())
5244                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5245                                "longer affine to cpu%d\n",
5246                                p->pid, p->comm, dead_cpu);
5247         }
5248         if (!__migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu))
5249                 goto restart;
5250 }
5251
5252 /*
5253  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5254  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5255  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5256  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5257  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5258  */
5259 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5260 {
5261         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
5262         unsigned long flags;
5263
5264         local_irq_save(flags);
5265         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5266         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5267         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5268         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5269         local_irq_restore(flags);
5270 }
5271
5272 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5273 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5274 {
5275         struct task_struct *p, *t;
5276
5277         write_lock_irq(&tasklist_lock);
5278
5279         do_each_thread(t, p) {
5280                 if (p == current)
5281                         continue;
5282
5283                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5284                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5285         } while_each_thread(t, p);
5286
5287         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
5288 }
5289
5290 /* Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5291  * It does so by boosting its priority to highest possible and adding it to
5292  * the _front_ of the runqueue. Used by CPU offline code.
5293  */
5294 void sched_idle_next(void)
5295 {
5296         int this_cpu = smp_processor_id();
5297         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5298         struct task_struct *p = rq->idle;
5299         unsigned long flags;
5300
5301         /* cpu has to be offline */
5302         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5303
5304         /*
5305          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5306          * and interrupts disabled on the current cpu.
5307          */
5308         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5309
5310         __setscheduler(p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5311
5312         /* Add idle task to the _front_ of its priority queue: */
5313         __activate_idle_task(p, rq);
5314
5315         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5316 }
5317
5318 /*
5319  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5320  * offline.
5321  */
5322 void idle_task_exit(void)
5323 {
5324         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5325
5326         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5327
5328         if (mm != &init_mm)
5329                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5330         mmdrop(mm);
5331 }
5332
5333 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5334 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5335 {
5336         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5337
5338         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5339         BUG_ON(p->exit_state != EXIT_ZOMBIE && p->exit_state != EXIT_DEAD);
5340
5341         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5342         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5343
5344         get_task_struct(p);
5345
5346         /*
5347          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5348          * that's OK.  No task can be added to this CPU, so iteration is
5349          * fine.
5350          * NOTE: interrupts should be left disabled  --dev@
5351          */
5352         spin_unlock(&rq->lock);
5353         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5354         spin_lock(&rq->lock);
5355
5356         put_task_struct(p);
5357 }
5358
5359 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5360 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5361 {
5362         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5363         unsigned int arr, i;
5364
5365         for (arr = 0; arr < 2; arr++) {
5366                 for (i = 0; i < MAX_PRIO; i++) {
5367                         struct list_head *list = &rq->arrays[arr].queue[i];
5368
5369                         while (!list_empty(list))
5370                                 migrate_dead(dead_cpu, list_entry(list->next,
5371                                              struct task_struct, run_list));
5372                 }
5373         }
5374 }
5375 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5376
5377 /*
5378  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5379  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5380  */
5381 static int __cpuinit
5382 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5383 {
5384         struct task_struct *p;
5385         int cpu = (long)hcpu;
5386         unsigned long flags;
5387         struct rq *rq;
5388
5389         switch (action) {
5390         case CPU_LOCK_ACQUIRE:
5391                 mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
5392                 break;
5393
5394         case CPU_UP_PREPARE:
5395         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5396                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d",cpu);
5397                 if (IS_ERR(p))
5398                         return NOTIFY_BAD;
5399                 p->flags |= PF_NOFREEZE;
5400                 kthread_bind(p, cpu);
5401                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5402                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5403                 __setscheduler(p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5404                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5405                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5406                 break;
5407
5408         case CPU_ONLINE:
5409         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5410                 /* Strictly unneccessary, as first user will wake it. */
5411                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5412                 break;
5413
5414 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5415         case CPU_UP_CANCELED:
5416         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5417                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5418                         break;
5419                 /* Unbind it from offline cpu so it can run.  Fall thru. */
5420                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5421                              any_online_cpu(cpu_online_map));
5422                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5423                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5424                 break;
5425
5426         case CPU_DEAD:
5427         case CPU_DEAD_FROZEN:
5428                 migrate_live_tasks(cpu);
5429                 rq = cpu_rq(cpu);
5430                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5431                 rq->migration_thread = NULL;
5432                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5433                 rq = task_rq_lock(rq->idle, &flags);
5434                 deactivate_task(rq->idle, rq);
5435                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
5436                 __setscheduler(rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5437                 migrate_dead_tasks(cpu);
5438                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5439                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5440                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5441
5442                 /* No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5443                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex.  Just wake up
5444                  * the requestors. */
5445                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5446                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5447                         struct migration_req *req;
5448
5449                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5450                                          struct migration_req, list);
5451                         list_del_init(&req->list);
5452                         complete(&req->done);
5453                 }
5454                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5455                 break;
5456 #endif
5457         case CPU_LOCK_RELEASE:
5458                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
5459                 break;
5460         }
5461         return NOTIFY_OK;
5462 }
5463
5464 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5465  * happens before everything else.
5466  */
5467 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5468         .notifier_call = migration_call,
5469         .priority = 10
5470 };
5471
5472 int __init migration_init(void)
5473 {
5474         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5475         int err;
5476
5477         /* Start one for the boot CPU: */
5478         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5479         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5480         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5481         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5482
5483         return 0;
5484 }
5485 #endif
5486
5487 #ifdef CONFIG_SMP
5488
5489 /* Number of possible processor ids */
5490 int nr_cpu_ids __read_mostly = NR_CPUS;
5491 EXPORT_SYMBOL(nr_cpu_ids);
5492
5493 #undef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5494 #ifdef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5495 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5496 {
5497         int level = 0;
5498
5499         if (!sd) {
5500                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5501                 return;
5502         }
5503
5504         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5505
5506         do {
5507                 int i;
5508                 char str[NR_CPUS];
5509                 struct sched_group *group = sd->groups;
5510                 cpumask_t groupmask;
5511
5512                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
5513                 cpus_clear(groupmask);
5514
5515                 printk(KERN_DEBUG);
5516                 for (i = 0; i < level + 1; i++)
5517                         printk(" ");
5518                 printk("domain %d: ", level);
5519
5520                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5521                         printk("does not load-balance\n");
5522                         if (sd->parent)
5523                                 printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5524                                                 " has parent");
5525                         break;
5526                 }
5527
5528                 printk("span %s\n", str);
5529
5530                 if (!cpu_isset(cpu, sd->span))
5531                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5532                                         "CPU%d\n", cpu);
5533                 if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask))
5534                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5535                                         " CPU%d\n", cpu);
5536
5537                 printk(KERN_DEBUG);
5538                 for (i = 0; i < level + 2; i++)
5539                         printk(" ");
5540                 printk("groups:");
5541                 do {
5542                         if (!group) {
5543                                 printk("\n");
5544                                 printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5545                                 break;
5546                         }
5547
5548                         if (!group->__cpu_power) {
5549                                 printk("\n");
5550                                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5551                                                 "set\n");
5552                         }
5553
5554                         if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
5555                                 printk("\n");
5556                                 printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5557                         }
5558
5559                         if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
5560                                 printk("\n");
5561                                 printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5562                         }
5563
5564                         cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
5565
5566                         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
5567                         printk(" %s", str);
5568
5569                         group = group->next;
5570                 } while (group != sd->groups);
5571                 printk("\n");
5572
5573                 if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
5574                         printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span "
5575                                         "domain->span\n");
5576
5577                 level++;
5578                 sd = sd->parent;
5579                 if (!sd)
5580                         continue;
5581
5582                 if (!cpus_subset(groupmask, sd->span))
5583                         printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5584                                 "of domain->span\n");
5585
5586         } while (sd);
5587 }
5588 #else
5589 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5590 #endif
5591
5592 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5593 {
5594         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
5595                 return 1;
5596
5597         /* Following flags need at least 2 groups */
5598         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5599                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5600                          SD_BALANCE_FORK |
5601                          SD_BALANCE_EXEC |
5602                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5603                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5604                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5605                         return 0;
5606         }
5607
5608         /* Following flags don't use groups */
5609         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
5610                          SD_WAKE_AFFINE |
5611                          SD_WAKE_BALANCE))
5612                 return 0;
5613
5614         return 1;
5615 }
5616
5617 static int
5618 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5619 {
5620         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5621
5622         if (sd_degenerate(parent))
5623                 return 1;
5624
5625         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
5626                 return 0;
5627
5628         /* Does parent contain flags not in child? */
5629         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
5630         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
5631                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
5632         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5633         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5634                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5635                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5636                                 SD_BALANCE_FORK |
5637                                 SD_BALANCE_EXEC |
5638                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5639                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5640         }
5641         if (~cflags & pflags)
5642                 return 0;
5643
5644         return 1;
5645 }
5646
5647 /*
5648  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain.  Callers must
5649  * hold the hotplug lock.
5650  */
5651 static void cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5652 {
5653         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5654         struct sched_domain *tmp;
5655
5656         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5657         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
5658                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5659                 if (!parent)
5660                         break;
5661                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5662                         tmp->parent = parent->parent;
5663                         if (parent->parent)
5664                                 parent->parent->child = tmp;
5665                 }
5666         }
5667
5668         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5669                 sd = sd->parent;
5670                 if (sd)
5671                         sd->child = NULL;
5672         }
5673
5674         sched_domain_debug(sd, cpu);
5675
5676         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5677 }
5678
5679 /* cpus with isolated domains */
5680 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
5681
5682 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5683 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5684 {
5685         int ints[NR_CPUS], i;
5686
5687         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5688         cpus_clear(cpu_isolated_map);
5689         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
5690                 if (ints[i] < NR_CPUS)
5691                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
5692         return 1;
5693 }
5694
5695 __setup ("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5696
5697 /*
5698  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
5699  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
5700  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
5701  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
5702  *
5703  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
5704  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5705  * and ->cpu_power to 0.
5706  */
5707 static void
5708 init_sched_build_groups(cpumask_t span, const cpumask_t *cpu_map,
5709                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5710                                         struct sched_group **sg))
5711 {
5712         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5713         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
5714         int i;
5715
5716         for_each_cpu_mask(i, span) {
5717                 struct sched_group *sg;
5718                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg);
5719                 int j;
5720
5721                 if (cpu_isset(i, covered))
5722                         continue;
5723
5724                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
5725                 sg->__cpu_power = 0;
5726
5727                 for_each_cpu_mask(j, span) {
5728                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL) != group)
5729                                 continue;
5730
5731                         cpu_set(j, covered);
5732                         cpu_set(j, sg->cpumask);
5733                 }
5734                 if (!first)
5735                         first = sg;
5736                 if (last)
5737                         last->next = sg;
5738                 last = sg;
5739         }
5740         last->next = first;
5741 }
5742
5743 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
5744
5745 /*
5746  * Self-tuning task migration cost measurement between source and target CPUs.
5747  *
5748  * This is done by measuring the cost of manipulating buffers of varying
5749  * sizes. For a given buffer-size here are the steps that are taken:
5750  *
5751  * 1) the source CPU reads+dirties a shared buffer
5752  * 2) the target CPU reads+dirties the same shared buffer
5753  *
5754  * We measure how long they take, in the following 4 scenarios:
5755  *
5756  *  - source: CPU1, target: CPU2 | cost1
5757  *  - source: CPU2, target: CPU1 | cost2
5758  *  - source: CPU1, target: CPU1 | cost3
5759  *  - source: CPU2, target: CPU2 | cost4
5760  *
5761  * We then calculate the cost3+cost4-cost1-cost2 difference - this is
5762  * the cost of migration.
5763  *
5764  * We then start off from a small buffer-size and iterate up to larger
5765  * buffer sizes, in 5% steps - measuring each buffer-size separately, and
5766  * doing a maximum search for the cost. (The maximum cost for a migration
5767  * normally occurs when the working set size is around the effective cache
5768  * size.)
5769  */
5770 #define SEARCH_SCOPE            2
5771 #define MIN_CACHE_SIZE          (64*1024U)
5772 #define DEFAULT_CACHE_SIZE      (5*1024*1024U)
5773 #define ITERATIONS              1
5774 #define SIZE_THRESH             130
5775 #define COST_THRESH             130
5776
5777 /*
5778  * The migration cost is a function of 'domain distance'. Domain
5779  * distance is the number of steps a CPU has to iterate down its
5780  * domain tree to share a domain with the other CPU. The farther
5781  * two CPUs are from each other, the larger the distance gets.
5782  *
5783  * Note that we use the distance only to cache measurement results,
5784  * the distance value is not used numerically otherwise. When two
5785  * CPUs have the same distance it is assumed that the migration
5786  * cost is the same. (this is a simplification but quite practical)
5787  */
5788 #define MAX_DOMAIN_DISTANCE 32
5789
5790 static unsigned long long migration_cost[MAX_DOMAIN_DISTANCE] =
5791                 { [ 0 ... MAX_DOMAIN_DISTANCE-1 ] =
5792 /*
5793  * Architectures may override the migration cost and thus avoid
5794  * boot-time calibration. Unit is nanoseconds. Mostly useful for
5795  * virtualized hardware:
5796  */
5797 #ifdef CONFIG_DEFAULT_MIGRATION_COST
5798                         CONFIG_DEFAULT_MIGRATION_COST
5799 #else
5800                         -1LL
5801 #endif
5802 };
5803
5804 /*
5805  * Allow override of migration cost - in units of microseconds.
5806  * E.g. migration_cost=1000,2000,3000 will set up a level-1 cost
5807  * of 1 msec, level-2 cost of 2 msecs and level3 cost of 3 msecs:
5808  */
5809 static int __init migration_cost_setup(char *str)
5810 {
5811         int ints[MAX_DOMAIN_DISTANCE+1], i;
5812
5813         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5814
5815         printk("#ints: %d\n", ints[0]);
5816         for (i = 1; i <= ints[0]; i++) {
5817                 migration_cost[i-1] = (unsigned long long)ints[i]*1000;
5818                 printk("migration_cost[%d]: %Ld\n", i-1, migration_cost[i-1]);
5819         }
5820         return 1;
5821 }
5822
5823 __setup ("migration_cost=", migration_cost_setup);
5824
5825 /*
5826  * Global multiplier (divisor) for migration-cutoff values,
5827  * in percentiles. E.g. use a value of 150 to get 1.5 times
5828  * longer cache-hot cutoff times.
5829  *
5830  * (We scale it from 100 to 128 to long long handling easier.)
5831  */
5832
5833 #define MIGRATION_FACTOR_SCALE 128
5834
5835 static unsigned int migration_factor = MIGRATION_FACTOR_SCALE;
5836
5837 static int __init setup_migration_factor(char *str)
5838 {
5839         get_option(&str, &migration_factor);
5840         migration_factor = migration_factor * MIGRATION_FACTOR_SCALE / 100;
5841         return 1;
5842 }
5843
5844 __setup("migration_factor=", setup_migration_factor);
5845
5846 /*
5847  * Estimated distance of two CPUs, measured via the number of domains
5848  * we have to pass for the two CPUs to be in the same span:
5849  */
5850 static unsigned long domain_distance(int cpu1, int cpu2)
5851 {
5852         unsigned long distance = 0;
5853         struct sched_domain *sd;
5854
5855         for_each_domain(cpu1, sd) {
5856                 WARN_ON(!cpu_isset(cpu1, sd->span));
5857                 if (cpu_isset(cpu2, sd->span))
5858                         return distance;
5859                 distance++;
5860         }
5861         if (distance >= MAX_DOMAIN_DISTANCE) {
5862                 WARN_ON(1);
5863                 distance = MAX_DOMAIN_DISTANCE-1;
5864         }
5865
5866         return distance;
5867 }
5868
5869 static unsigned int migration_debug;
5870
5871 static int __init setup_migration_debug(char *str)
5872 {
5873         get_option(&str, &migration_debug);
5874         return 1;
5875 }
5876
5877 __setup("migration_debug=", setup_migration_debug);
5878
5879 /*
5880  * Maximum cache-size that the scheduler should try to measure.
5881  * Architectures with larger caches should tune this up during
5882  * bootup. Gets used in the domain-setup code (i.e. during SMP
5883  * bootup).
5884  */
5885 unsigned int max_cache_size;
5886
5887 static int __init setup_max_cache_size(char *str)
5888 {
5889         get_option(&str, &max_cache_size);
5890         return 1;
5891 }
5892
5893 __setup("max_cache_size=", setup_max_cache_size);
5894
5895 /*
5896  * Dirty a big buffer in a hard-to-predict (for the L2 cache) way. This
5897  * is the operation that is timed, so we try to generate unpredictable
5898  * cachemisses that still end up filling the L2 cache:
5899  */
5900 static void touch_cache(void *__cache, unsigned long __size)
5901 {
5902         unsigned long size = __size / sizeof(long);
5903         unsigned long chunk1 = size / 3;
5904         unsigned long chunk2 = 2 * size / 3;
5905         unsigned long *cache = __cache;
5906         int i;
5907
5908         for (i = 0; i < size/6; i += 8) {
5909                 switch (i % 6) {
5910                         case 0: cache[i]++;
5911                         case 1: cache[size-1-i]++;
5912                         case 2: cache[chunk1-i]++;
5913                         case 3: cache[chunk1+i]++;
5914                         case 4: cache[chunk2-i]++;
5915                         case 5: cache[chunk2+i]++;
5916                 }
5917         }
5918 }
5919
5920 /*
5921  * Measure the cache-cost of one task migration. Returns in units of nsec.
5922  */
5923 static unsigned long long
5924 measure_one(void *cache, unsigned long size, int source, int target)
5925 {
5926         cpumask_t mask, saved_mask;
5927         unsigned long long t0, t1, t2, t3, cost;
5928
5929         saved_mask = current->cpus_allowed;
5930
5931         /*
5932          * Flush source caches to RAM and invalidate them:
5933          */
5934         sched_cacheflush();
5935
5936         /*
5937          * Migrate to the source CPU:
5938          */
5939         mask = cpumask_of_cpu(source);
5940         set_cpus_allowed(current, mask);
5941         WARN_ON(smp_processor_id() != source);
5942
5943         /*
5944          * Dirty the working set:
5945          */
5946         t0 = sched_clock();
5947         touch_cache(cache, size);
5948         t1 = sched_clock();
5949
5950         /*
5951          * Migrate to the target CPU, dirty the L2 cache and access
5952          * the shared buffer. (which represents the working set
5953          * of a migrated task.)
5954          */
5955         mask = cpumask_of_cpu(target);
5956         set_cpus_allowed(current, mask);
5957         WARN_ON(smp_processor_id() != target);
5958
5959         t2 = sched_clock();
5960         touch_cache(cache, size);
5961         t3 = sched_clock();
5962
5963         cost = t1-t0 + t3-t2;
5964
5965         if (migration_debug >= 2)
5966                 printk("[%d->%d]: %8Ld %8Ld %8Ld => %10Ld.\n",
5967                         source, target, t1-t0, t1-t0, t3-t2, cost);
5968         /*
5969          * Flush target caches to RAM and invalidate them:
5970          */
5971         sched_cacheflush();
5972
5973         set_cpus_allowed(current, saved_mask);
5974
5975         return cost;
5976 }
5977
5978 /*
5979  * Measure a series of task migrations and return the average
5980  * result. Since this code runs early during bootup the system
5981  * is 'undisturbed' and the average latency makes sense.
5982  *
5983  * The algorithm in essence auto-detects the relevant cache-size,
5984  * so it will properly detect different cachesizes for different
5985  * cache-hierarchies, depending on how the CPUs are connected.
5986  *
5987  * Architectures can prime the upper limit of the search range via
5988  * max_cache_size, otherwise the search range defaults to 20MB...64K.
5989  */
5990 static unsigned long long
5991 measure_cost(int cpu1, int cpu2, void *cache, unsigned int size)
5992 {
5993         unsigned long long cost1, cost2;
5994         int i;
5995
5996         /*
5997          * Measure the migration cost of 'size' bytes, over an
5998          * average of 10 runs:
5999          *
6000          * (We perturb the cache size by a small (0..4k)
6001          *  value to compensate size/alignment related artifacts.
6002          *  We also subtract the cost of the operation done on
6003          *  the same CPU.)
6004          */
6005         cost1 = 0;
6006
6007         /*
6008          * dry run, to make sure we start off cache-cold on cpu1,
6009          * and to get any vmalloc pagefaults in advance:
6010          */
6011         measure_one(cache, size, cpu1, cpu2);
6012         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
6013                 cost1 += measure_one(cache, size - i * 1024, cpu1, cpu2);
6014
6015         measure_one(cache, size, cpu2, cpu1);
6016         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
6017                 cost1 += measure_one(cache, size - i * 1024, cpu2, cpu1);
6018
6019         /*
6020          * (We measure the non-migrating [cached] cost on both
6021          *  cpu1 and cpu2, to handle CPUs with different speeds)
6022          */
6023         cost2 = 0;
6024
6025         measure_one(cache, size, cpu1, cpu1);
6026         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
6027                 cost2 += measure_one(cache, size - i * 1024, cpu1, cpu1);
6028
6029         measure_one(cache, size, cpu2, cpu2);
6030         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
6031                 cost2 += measure_one(cache, size - i * 1024, cpu2, cpu2);
6032
6033         /*
6034          * Get the per-iteration migration cost:
6035          */
6036         do_div(cost1, 2 * ITERATIONS);
6037         do_div(cost2, 2 * ITERATIONS);
6038
6039         return cost1 - cost2;
6040 }
6041
6042 static unsigned long long measure_migration_cost(int cpu1, int cpu2)
6043 {
6044         unsigned long long max_cost = 0, fluct = 0, avg_fluct = 0;
6045         unsigned int max_size, size, size_found = 0;
6046         long long cost = 0, prev_cost;
6047         void *cache;
6048
6049         /*
6050          * Search from max_cache_size*5 down to 64K - the real relevant
6051          * cachesize has to lie somewhere inbetween.
6052          */
6053         if (max_cache_size) {
6054                 max_size = max(max_cache_size * SEARCH_SCOPE, MIN_CACHE_SIZE);
6055                 size = max(max_cache_size / SEARCH_SCOPE, MIN_CACHE_SIZE);
6056         } else {
6057                 /*
6058                  * Since we have no estimation about the relevant
6059                  * search range
6060                  */
6061                 max_size = DEFAULT_CACHE_SIZE * SEARCH_SCOPE;
6062                 size = MIN_CACHE_SIZE;
6063         }
6064
6065         if (!cpu_online(cpu1) || !cpu_online(cpu2)) {
6066                 printk("cpu %d and %d not both online!\n", cpu1, cpu2);
6067                 return 0;
6068         }
6069
6070         /*
6071          * Allocate the working set:
6072          */
6073         cache = vmalloc(max_size);
6074         if (!cache) {
6075                 printk("could not vmalloc %d bytes for cache!\n", 2 * max_size);
6076                 return 1000000; /* return 1 msec on very small boxen */
6077         }
6078
6079         while (size <= max_size) {
6080                 prev_cost = cost;
6081                 cost = measure_cost(cpu1, cpu2, cache, size);
6082
6083                 /*
6084                  * Update the max:
6085                  */
6086                 if (cost > 0) {
6087                         if (max_cost < cost) {
6088                                 max_cost = cost;
6089                                 size_found = size;
6090                         }
6091                 }
6092                 /*
6093                  * Calculate average fluctuation, we use this to prevent
6094                  * noise from triggering an early break out of the loop:
6095                  */
6096                 fluct = abs(cost - prev_cost);
6097                 avg_fluct = (avg_fluct + fluct)/2;
6098
6099                 if (migration_debug)
6100                         printk("-> [%d][%d][%7d] %3ld.%ld [%3ld.%ld] (%ld): "
6101                                 "(%8Ld %8Ld)\n",
6102                                 cpu1, cpu2, size,
6103                                 (long)cost / 1000000,
6104                                 ((long)cost / 100000) % 10,
6105                                 (long)max_cost / 1000000,
6106                                 ((long)max_cost / 100000) % 10,
6107                                 domain_distance(cpu1, cpu2),
6108                                 cost, avg_fluct);
6109
6110                 /*
6111                  * If we iterated at least 20% past the previous maximum,
6112                  * and the cost has dropped by more than 20% already,
6113                  * (taking fluctuations into account) then we assume to
6114                  * have found the maximum and break out of the loop early:
6115                  */
6116                 if (size_found && (size*100 > size_found*SIZE_THRESH))
6117                         if (cost+avg_fluct <= 0 ||
6118                                 max_cost*100 > (cost+avg_fluct)*COST_THRESH) {
6119
6120                                 if (migration_debug)
6121                                         printk("-> found max.\n");
6122                                 break;
6123                         }
6124                 /*
6125                  * Increase the cachesize in 10% steps:
6126                  */
6127                 size = size * 10 / 9;
6128         }
6129
6130         if (migration_debug)
6131                 printk("[%d][%d] working set size found: %d, cost: %Ld\n",
6132                         cpu1, cpu2, size_found, max_cost);
6133
6134         vfree(cache);
6135
6136         /*
6137          * A task is considered 'cache cold' if at least 2 times
6138          * the worst-case cost of migration has passed.
6139          *
6140          * (this limit is only listened to if the load-balancing
6141          * situation is 'nice' - if there is a large imbalance we
6142          * ignore it for the sake of CPU utilization and
6143          * processing fairness.)
6144          */
6145         return 2 * max_cost * migration_factor / MIGRATION_FACTOR_SCALE;
6146 }
6147
6148 static void calibrate_migration_costs(const cpumask_t *cpu_map)
6149 {
6150         int cpu1 = -1, cpu2 = -1, cpu, orig_cpu = raw_smp_processor_id();
6151         unsigned long j0, j1, distance, max_distance = 0;
6152         struct sched_domain *sd;
6153
6154         j0 = jiffies;
6155
6156         /*
6157          * First pass - calculate the cacheflush times:
6158          */
6159         for_each_cpu_mask(cpu1, *cpu_map) {
6160                 for_each_cpu_mask(cpu2, *cpu_map) {
6161                         if (cpu1 == cpu2)
6162                                 continue;
6163                         distance = domain_distance(cpu1, cpu2);
6164                         max_distance = max(max_distance, distance);
6165                         /*
6166                          * No result cached yet?
6167                          */
6168                         if (migration_cost[distance] == -1LL)
6169                                 migration_cost[distance] =
6170                                         measure_migration_cost(cpu1, cpu2);
6171                 }
6172         }
6173         /*
6174          * Second pass - update the sched domain hierarchy with
6175          * the new cache-hot-time estimations:
6176          */
6177         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6178                 distance = 0;
6179                 for_each_domain(cpu, sd) {
6180                         sd->cache_hot_time = migration_cost[distance];
6181                         distance++;
6182                 }
6183         }
6184         /*
6185          * Print the matrix:
6186          */
6187         if (migration_debug)
6188                 printk("migration: max_cache_size: %d, cpu: %d MHz:\n",
6189                         max_cache_size,
6190 #ifdef CONFIG_X86
6191                         cpu_khz/1000
6192 #else
6193                         -1
6194 #endif
6195                 );
6196         if (system_state == SYSTEM_BOOTING && num_online_cpus() > 1) {
6197                 printk("migration_cost=");
6198                 for (distance = 0; distance <= max_distance; distance++) {
6199                         if (distance)
6200                                 printk(",");
6201                         printk("%ld", (long)migration_cost[distance] / 1000);
6202                 }
6203                 printk("\n");
6204         }
6205         j1 = jiffies;
6206         if (migration_debug)
6207                 printk("migration: %ld seconds\n", (j1-j0) / HZ);
6208
6209         /*
6210          * Move back to the original CPU. NUMA-Q gets confused
6211          * if we migrate to another quad during bootup.
6212          */
6213         if (raw_smp_processor_id() != orig_cpu) {
6214                 cpumask_t mask = cpumask_of_cpu(orig_cpu),
6215                         saved_mask = current->cpus_allowed;
6216
6217                 set_cpus_allowed(current, mask);
6218                 set_cpus_allowed(current, saved_mask);
6219         }
6220 }
6221
6222 #ifdef CONFIG_NUMA
6223
6224 /**
6225  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6226  * @node: node whose sched_domain we're building
6227  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6228  *
6229  * Find the next node to include in a given scheduling domain.  Simply
6230  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6231  *
6232  * Should use nodemask_t.
6233  */
6234 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
6235 {
6236         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6237
6238         min_val = INT_MAX;
6239
6240         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6241                 /* Start at @node */
6242                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
6243
6244                 if (!nr_cpus_node(n))
6245                         continue;
6246
6247                 /* Skip already used nodes */
6248                 if (test_bit(n, used_nodes))
6249                         continue;
6250
6251                 /* Simple min distance search */
6252                 val = node_distance(node, n);
6253
6254                 if (val < min_val) {
6255                         min_val = val;
6256                         best_node = n;
6257                 }
6258         }
6259
6260         set_bit(best_node, used_nodes);
6261         return best_node;
6262 }
6263
6264 /**
6265  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6266  * @node: node whose cpumask we're constructing
6267  * @size: number of nodes to include in this span
6268  *
6269  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span.  It
6270  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6271  * out optimally.
6272  */
6273 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
6274 {
6275         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
6276         cpumask_t span, nodemask;
6277         int i;
6278
6279         cpus_clear(span);
6280         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
6281
6282         nodemask = node_to_cpumask(node);
6283         cpus_or(span, span, nodemask);
6284         set_bit(node, used_nodes);
6285
6286         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6287                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
6288
6289                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
6290                 cpus_or(span, span, nodemask);
6291         }
6292
6293         return span;
6294 }
6295 #endif
6296
6297 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6298
6299 /*
6300  * SMT sched-domains:
6301  */
6302 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6303 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
6304 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
6305
6306 static int cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6307                             struct sched_group **sg)
6308 {
6309         if (sg)
6310                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
6311         return cpu;
6312 }
6313 #endif
6314
6315 /*
6316  * multi-core sched-domains:
6317  */
6318 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6319 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
6320 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
6321 #endif
6322
6323 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6324 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6325                              struct sched_group **sg)
6326 {
6327         int group;
6328         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
6329         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6330         group = first_cpu(mask);
6331         if (sg)
6332                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
6333         return group;
6334 }
6335 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6336 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6337                              struct sched_group **sg)
6338 {
6339         if (sg)
6340                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
6341         return cpu;
6342 }
6343 #endif
6344
6345 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
6346 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
6347
6348 static int cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6349                              struct sched_group **sg)
6350 {
6351         int group;
6352 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6353         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
6354         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6355         group = first_cpu(mask);
6356 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6357         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
6358         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6359         group = first_cpu(mask);
6360 #else
6361         group = cpu;
6362 #endif
6363         if (sg)
6364                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
6365         return group;
6366 }
6367
6368 #ifdef CONFIG_NUMA
6369 /*
6370  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6371  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6372  * gets dynamically allocated.
6373  */
6374 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
6375 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
6376
6377 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
6378 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
6379
6380 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6381                                  struct sched_group **sg)
6382 {
6383         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
6384         int group;
6385
6386         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6387         group = first_cpu(nodemask);
6388
6389         if (sg)
6390                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
6391         return group;
6392 }
6393
6394 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6395 {
6396         struct sched_group *sg = group_head;
6397         int j;
6398
6399         if (!sg)
6400                 return;
6401 next_sg:
6402         for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
6403                 struct sched_domain *sd;
6404
6405                 sd = &per_cpu(phys_domains, j);
6406                 if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
6407                         /*
6408                          * Only add "power" once for each
6409                          * physical package.
6410                          */
6411                         continue;
6412                 }
6413
6414                 sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
6415         }
6416         sg = sg->next;
6417         if (sg != group_head)
6418                 goto next_sg;
6419 }
6420 #endif
6421
6422 #ifdef CONFIG_NUMA
6423 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6424 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6425 {
6426         int cpu, i;
6427
6428         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6429                 struct sched_group **sched_group_nodes
6430                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6431
6432                 if (!sched_group_nodes)
6433                         continue;
6434
6435                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6436                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6437                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6438
6439                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6440                         if (cpus_empty(nodemask))
6441                                 continue;
6442
6443                         if (sg == NULL)
6444                                 continue;
6445                         sg = sg->next;
6446 next_sg:
6447                         oldsg = sg;
6448                         sg = sg->next;
6449                         kfree(oldsg);
6450                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6451                                 goto next_sg;
6452                 }
6453                 kfree(sched_group_nodes);
6454                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6455         }
6456 }
6457 #else
6458 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6459 {
6460 }
6461 #endif
6462
6463 /*
6464  * Initialize sched groups cpu_power.
6465  *
6466  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6467  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6468  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6469  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6470  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6471  * less cpu_power.
6472  *
6473  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
6474  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
6475  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
6476  */
6477 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6478 {
6479         struct sched_domain *child;
6480         struct sched_group *group;
6481
6482         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6483
6484         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
6485                 return;
6486
6487         child = sd->child;
6488
6489         sd->groups->__cpu_power = 0;
6490
6491         /*
6492          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
6493          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
6494          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
6495          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
6496          * same sched domain.
6497          */
6498         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
6499                        (child->flags &
6500                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
6501                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
6502                 return;
6503         }
6504
6505         /*
6506          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
6507          */
6508         group = child->groups;
6509         do {
6510                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
6511                 group = group->next;
6512         } while (group != child->groups);
6513 }
6514
6515 /*
6516  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6517  * to the individual cpus
6518  */
6519 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6520 {
6521         int i;
6522         struct sched_domain *sd;
6523 #ifdef CONFIG_NUMA
6524         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
6525         int sd_allnodes = 0;
6526
6527         /*
6528          * Allocate the per-node list of sched groups
6529          */
6530         sched_group_nodes = kzalloc(sizeof(struct sched_group*)*MAX_NUMNODES,
6531                                            GFP_KERNEL);
6532         if (!sched_group_nodes) {
6533                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6534                 return -ENOMEM;
6535         }
6536         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6537 #endif
6538
6539         /*
6540          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6541          */
6542         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6543                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6544                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6545
6546                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6547
6548 #ifdef CONFIG_NUMA
6549                 if (cpus_weight(*cpu_map)
6550                                 > SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
6551                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6552                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6553                         sd->span = *cpu_map;
6554                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6555                         p = sd;
6556                         sd_allnodes = 1;
6557                 } else
6558                         p = NULL;
6559
6560                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6561                 *sd = SD_NODE_INIT;
6562                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6563                 sd->parent = p;
6564                 if (p)
6565                         p->child = sd;
6566                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6567 #endif
6568
6569                 p = sd;
6570                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6571                 *sd = SD_CPU_INIT;
6572                 sd->span = nodemask;
6573                 sd->parent = p;
6574                 if (p)
6575                         p->child = sd;
6576                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6577
6578 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6579                 p = sd;
6580                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6581                 *sd = SD_MC_INIT;
6582                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6583                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6584                 sd->parent = p;
6585                 p->child = sd;
6586                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6587 #endif
6588
6589 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6590                 p = sd;
6591                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6592                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6593                 sd->span = cpu_sibling_map[i];
6594                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6595                 sd->parent = p;
6596                 p->child = sd;
6597                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6598 #endif
6599         }
6600
6601 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6602         /* Set up CPU (sibling) groups */
6603         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6604                 cpumask_t this_sibling_map = cpu_sibling_map[i];
6605                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6606                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6607                         continue;
6608
6609                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map, &cpu_to_cpu_group);
6610         }
6611 #endif
6612
6613 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6614         /* Set up multi-core groups */
6615         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6616                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6617                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6618                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6619                         continue;
6620                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map, &cpu_to_core_group);
6621         }
6622 #endif
6623
6624
6625         /* Set up physical groups */
6626         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6627                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6628
6629                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6630                 if (cpus_empty(nodemask))
6631                         continue;
6632
6633                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map, &cpu_to_phys_group);
6634         }
6635
6636 #ifdef CONFIG_NUMA
6637         /* Set up node groups */
6638         if (sd_allnodes)
6639                 init_sched_build_groups(*cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group);
6640
6641         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6642                 /* Set up node groups */
6643                 struct sched_group *sg, *prev;
6644                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6645                 cpumask_t domainspan;
6646                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6647                 int j;
6648
6649                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6650                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6651                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6652                         continue;
6653                 }
6654
6655                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6656                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6657
6658                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6659                 if (!sg) {
6660                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6661                                 "node %d\n", i);
6662                         goto error;
6663                 }
6664                 sched_group_nodes[i] = sg;
6665                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6666                         struct sched_domain *sd;
6667                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6668                         sd->groups = sg;
6669                 }
6670                 sg->__cpu_power = 0;
6671                 sg->cpumask = nodemask;
6672                 sg->next = sg;
6673                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6674                 prev = sg;
6675
6676                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6677                         cpumask_t tmp, notcovered;
6678                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6679
6680                         cpus_complement(notcovered, covered);
6681                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6682                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6683                         if (cpus_empty(tmp))
6684                                 break;
6685
6686                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6687                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6688                         if (cpus_empty(tmp))
6689                                 continue;
6690
6691                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6692                                           GFP_KERNEL, i);
6693                         if (!sg) {
6694                                 printk(KERN_WARNING
6695                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6696                                 goto error;
6697                         }
6698                         sg->__cpu_power = 0;
6699                         sg->cpumask = tmp;
6700                         sg->next = prev->next;
6701                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6702                         prev->next = sg;
6703                         prev = sg;
6704                 }
6705         }
6706 #endif
6707
6708         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6709 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6710         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6711                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6712                 init_sched_groups_power(i, sd);
6713         }
6714 #endif
6715 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6716         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6717                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6718                 init_sched_groups_power(i, sd);
6719         }
6720 #endif
6721
6722         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6723                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6724                 init_sched_groups_power(i, sd);
6725         }
6726
6727 #ifdef CONFIG_NUMA
6728         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6729                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6730
6731         if (sd_allnodes) {
6732                 struct sched_group *sg;
6733
6734                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg);
6735                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6736         }
6737 #endif
6738
6739         /* Attach the domains */
6740         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6741                 struct sched_domain *sd;
6742 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6743                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6744 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6745                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6746 #else
6747                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6748 #endif
6749                 cpu_attach_domain(sd, i);
6750         }
6751         /*
6752          * Tune cache-hot values:
6753          */
6754         calibrate_migration_costs(cpu_map);
6755
6756         return 0;
6757
6758 #ifdef CONFIG_NUMA
6759 error:
6760         free_sched_groups(cpu_map);
6761         return -ENOMEM;
6762 #endif
6763 }
6764 /*
6765  * Set up scheduler domains and groups.  Callers must hold the hotplug lock.
6766  */
6767 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6768 {
6769         cpumask_t cpu_default_map;
6770         int err;
6771
6772         /*
6773          * Setup mask for cpus without special case scheduling requirements.
6774          * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6775          * exclude other special cases in the future.
6776          */
6777         cpus_andnot(cpu_default_map, *cpu_map, cpu_isolated_map);
6778
6779         err = build_sched_domains(&cpu_default_map);
6780
6781         return err;
6782 }
6783
6784 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6785 {
6786         free_sched_groups(cpu_map);
6787 }
6788
6789 /*
6790  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6791  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6792  */
6793 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6794 {
6795         int i;
6796
6797         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
6798                 cpu_attach_domain(NULL, i);
6799         synchronize_sched();
6800         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
6801 }
6802
6803 /*
6804  * Partition sched domains as specified by the cpumasks below.
6805  * This attaches all cpus from the cpumasks to the NULL domain,
6806  * waits for a RCU quiescent period, recalculates sched
6807  * domain information and then attaches them back to the
6808  * correct sched domains
6809  * Call with hotplug lock held
6810  */
6811 int partition_sched_domains(cpumask_t *partition1, cpumask_t *partition2)
6812 {
6813         cpumask_t change_map;
6814         int err = 0;
6815
6816         cpus_and(*partition1, *partition1, cpu_online_map);
6817         cpus_and(*partition2, *partition2, cpu_online_map);
6818         cpus_or(change_map, *partition1, *partition2);
6819
6820         /* Detach sched domains from all of the affected cpus */
6821         detach_destroy_domains(&change_map);
6822         if (!cpus_empty(*partition1))
6823                 err = build_sched_domains(partition1);
6824         if (!err && !cpus_empty(*partition2))
6825                 err = build_sched_domains(partition2);
6826
6827         return err;
6828 }
6829
6830 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6831 int arch_reinit_sched_domains(void)
6832 {
6833         int err;
6834
6835         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6836         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6837         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6838         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6839
6840         return err;
6841 }
6842
6843 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6844 {
6845         int ret;
6846
6847         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
6848                 return -EINVAL;
6849
6850         if (smt)
6851                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
6852         else
6853                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
6854
6855         ret = arch_reinit_sched_domains();
6856
6857         return ret ? ret : count;
6858 }
6859
6860 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6861 {
6862         int err = 0;
6863
6864 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6865         if (smt_capable())
6866                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6867                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
6868 #endif
6869 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6870         if (!err && mc_capable())
6871                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6872                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
6873 #endif
6874         return err;
6875 }
6876 #endif
6877
6878 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6879 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6880 {
6881         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6882 }
6883 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6884                                             const char *buf, size_t count)
6885 {
6886         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6887 }
6888 SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
6889             sched_mc_power_savings_store);
6890 #endif
6891
6892 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6893 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6894 {
6895         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6896 }
6897 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6898                                              const char *buf, size_t count)
6899 {
6900         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6901 }
6902 SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
6903             sched_smt_power_savings_store);
6904 #endif
6905
6906 /*
6907  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy.  The domains
6908  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
6909  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
6910  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
6911  */
6912 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
6913                                 unsigned long action, void *hcpu)
6914 {
6915         switch (action) {
6916         case CPU_UP_PREPARE:
6917         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6918         case CPU_DOWN_PREPARE:
6919         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6920                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6921                 return NOTIFY_OK;
6922
6923         case CPU_UP_CANCELED:
6924         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6925         case CPU_DOWN_FAILED:
6926         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6927         case CPU_ONLINE:
6928         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6929         case CPU_DEAD:
6930         case CPU_DEAD_FROZEN:
6931                 /*
6932                  * Fall through and re-initialise the domains.
6933                  */
6934                 break;
6935         default:
6936                 return NOTIFY_DONE;
6937         }
6938
6939         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
6940         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6941
6942         return NOTIFY_OK;
6943 }
6944
6945 void __init sched_init_smp(void)
6946 {
6947         cpumask_t non_isolated_cpus;
6948
6949         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6950         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6951         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
6952         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
6953                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6954         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6955         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
6956         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
6957
6958         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6959         if (set_cpus_allowed(current, non_isolated_cpus) < 0)
6960                 BUG();
6961 }
6962 #else
6963 void __init sched_init_smp(void)
6964 {
6965 }
6966 #endif /* CONFIG_SMP */
6967
6968 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6969 {
6970         /* Linker adds these: start and end of __sched functions */
6971         extern char __sched_text_start[], __sched_text_end[];
6972
6973         return in_lock_functions(addr) ||
6974                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6975                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6976 }
6977
6978 void __init sched_init(void)
6979 {
6980         int i, j, k;
6981         int highest_cpu = 0;
6982
6983         for_each_possible_cpu(i) {
6984                 struct prio_array *array;
6985                 struct rq *rq;
6986
6987                 rq = cpu_rq(i);
6988                 spin_lock_init(&rq->lock);
6989                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
6990                 rq->nr_running = 0;
6991                 rq->active = rq->arrays;
6992                 rq->expired = rq->arrays + 1;
6993                 rq->best_expired_prio = MAX_PRIO;
6994
6995 #ifdef CONFIG_SMP
6996                 rq->sd = NULL;
6997                 for (j = 1; j < 3; j++)
6998                         rq->cpu_load[j] = 0;
6999                 rq->active_balance = 0;
7000                 rq->push_cpu = 0;
7001                 rq->cpu = i;
7002                 rq->migration_thread = NULL;
7003                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
7004 #endif
7005                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7006
7007                 for (j = 0; j < 2; j++) {
7008                         array = rq->arrays + j;
7009                         for (k = 0; k < MAX_PRIO; k++) {
7010                                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + k);
7011                                 __clear_bit(k, array->bitmap);
7012                         }
7013                         // delimiter for bitsearch
7014                         __set_bit(MAX_PRIO, array->bitmap);
7015                 }
7016                 highest_cpu = i;
7017         }
7018
7019         set_load_weight(&init_task);
7020
7021 #ifdef CONFIG_SMP
7022         nr_cpu_ids = highest_cpu + 1;
7023         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
7024 #endif
7025
7026 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7027         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
7028 #endif
7029
7030         /*
7031          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7032          */
7033         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7034         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7035
7036         /*
7037          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7038          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7039          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7040          * when this runqueue becomes "idle".
7041          */
7042         init_idle(current, smp_processor_id());
7043 }
7044
7045 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
7046 void __might_sleep(char *file, int line)
7047 {
7048 #ifdef in_atomic
7049         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7050
7051         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
7052             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
7053                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7054                         return;
7055                 prev_jiffy = jiffies;
7056                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
7057                                 " context at %s:%d\n", file, line);
7058                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
7059                         in_atomic(), irqs_disabled());
7060                 debug_show_held_locks(current);
7061                 if (irqs_disabled())
7062                         print_irqtrace_events(current);
7063                 dump_stack();
7064         }
7065 #endif
7066 }
7067 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7068 #endif
7069
7070 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7071 void normalize_rt_tasks(void)
7072 {
7073         struct prio_array *array;
7074         struct task_struct *p;
7075         unsigned long flags;
7076         struct rq *rq;
7077
7078         read_lock_irq(&tasklist_lock);
7079         for_each_process(p) {
7080                 if (!rt_task(p))
7081                         continue;
7082
7083                 spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
7084                 rq = __task_rq_lock(p);
7085
7086                 array = p->array;
7087                 if (array)
7088                         deactivate_task(p, task_rq(p));
7089                 __setscheduler(p, SCHED_NORMAL, 0);
7090                 if (array) {
7091                         __activate_task(p, task_rq(p));
7092                         resched_task(rq->curr);
7093                 }
7094
7095                 __task_rq_unlock(rq);
7096                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
7097         }
7098         read_unlock_irq(&tasklist_lock);
7099 }
7100
7101 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7102
7103 #ifdef CONFIG_IA64
7104 /*
7105  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
7106  *
7107  * They can only be called when the whole system has been
7108  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7109  * activity can take place. Using them for anything else would
7110  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7111  * under any other configuration.
7112  */
7113
7114 /**
7115  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7116  * @cpu: the processor in question.
7117  *
7118  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7119  */
7120 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7121 {
7122         return cpu_curr(cpu);
7123 }
7124
7125 /**
7126  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7127  * @cpu: the processor in question.
7128  * @p: the task pointer to set.
7129  *
7130  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7131  * are serviced on a separate stack.  It allows the architecture to switch the
7132  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner.  This function
7133  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7134  * and caller must save the original value of the current task (see
7135  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7136  * re-starting the system.
7137  *
7138  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7139  */
7140 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7141 {
7142         cpu_curr(cpu) = p;
7143 }
7144
7145 #endif