- patches.apparmor/remove_suid_new_case_in_2.6.22.diff: Merge fix.
[linux-flexiantxendom0-3.2.10.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 static int
1328 find_idlest_cpu_nodomain(struct task_struct *p, int this_cpu)
1329 {
1330         cpumask_t tmp;
1331         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1332         int idlest = -1;
1333         int i;
1334
1335         /* Traverse only the allowed CPUs */
1336         cpus_and(tmp, cpu_online_map, p->cpus_allowed);
1337
1338         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1339                 load = target_load(i, 1);
1340
1341                 if (load < min_load) {
1342                         min_load = load;
1343                         idlest = i;
1344                 }
1345         }
1346         return idlest;
1347 }
1348
1349 /*
1350  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1351  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1352  * SD_BALANCE_EXEC.
1353  *
1354  * Balance, ie. select the least loaded group.
1355  *
1356  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1357  *
1358  * preempt must be disabled.
1359  */
1360
1361 int affinity_load_balancing = 0;
1362
1363 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1364 {
1365         struct task_struct *t = current;
1366         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1367
1368         if (affinity_load_balancing && !cpus_full(t->cpus_allowed))
1369                 return find_idlest_cpu_nodomain(t, cpu);
1370
1371         for_each_domain(cpu, tmp) {
1372                 /*
1373                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1374                  */
1375                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1376                         break;
1377                 if (tmp->flags & flag)
1378                         sd = tmp;
1379         }
1380
1381         while (sd) {
1382                 cpumask_t span;
1383                 struct sched_group *group;
1384                 int new_cpu, weight;
1385
1386                 if (!(sd->flags & flag)) {
1387                         sd = sd->child;
1388                         continue;
1389                 }
1390
1391                 span = sd->span;
1392                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1393                 if (!group) {
1394                         sd = sd->child;
1395                         continue;
1396                 }
1397
1398                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1399                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1400                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1401                         sd = sd->child;
1402                         continue;
1403                 }
1404
1405                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1406                 cpu = new_cpu;
1407                 sd = NULL;
1408                 weight = cpus_weight(span);
1409                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1410                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1411                                 break;
1412                         if (tmp->flags & flag)
1413                                 sd = tmp;
1414                 }
1415                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1416         }
1417
1418         return cpu;
1419 }
1420
1421 #endif /* CONFIG_SMP */
1422
1423 /*
1424  * wake_idle() will wake a task on an idle cpu if task->cpu is
1425  * not idle and an idle cpu is available.  The span of cpus to
1426  * search starts with cpus closest then further out as needed,
1427  * so we always favor a closer, idle cpu.
1428  *
1429  * Returns the CPU we should wake onto.
1430  */
1431 #if defined(ARCH_HAS_SCHED_WAKE_IDLE)
1432 static int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1433 {
1434         cpumask_t tmp;
1435         struct sched_domain *sd;
1436         int i;
1437
1438         /*
1439          * If it is idle, then it is the best cpu to run this task.
1440          *
1441          * This cpu is also the best, if it has more than one task already.
1442          * Siblings must be also busy(in most cases) as they didn't already
1443          * pickup the extra load from this cpu and hence we need not check
1444          * sibling runqueue info. This will avoid the checks and cache miss
1445          * penalities associated with that.
1446          */
1447         if (idle_cpu(cpu) || cpu_rq(cpu)->nr_running > 1)
1448                 return cpu;
1449
1450         for_each_domain(cpu, sd) {
1451                 if (sd->flags & SD_WAKE_IDLE) {
1452                         cpus_and(tmp, sd->span, p->cpus_allowed);
1453                         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1454                                 if (idle_cpu(i))
1455                                         return i;
1456                         }
1457                 }
1458                 else
1459                         break;
1460         }
1461         return cpu;
1462 }
1463 #else
1464 static inline int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1465 {
1466         return cpu;
1467 }
1468 #endif
1469
1470 /***
1471  * try_to_wake_up - wake up a thread
1472  * @p: the to-be-woken-up thread
1473  * @state: the mask of task states that can be woken
1474  * @sync: do a synchronous wakeup?
1475  *
1476  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1477  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1478  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1479  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1480  * runnable without the overhead of this.
1481  *
1482  * returns failure only if the task is already active.
1483  */
1484 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1485 {
1486         int cpu, this_cpu, success = 0;
1487         unsigned long flags;
1488         long old_state;
1489         struct rq *rq;
1490 #ifdef CONFIG_SMP
1491         struct sched_domain *sd, *this_sd = NULL;
1492         unsigned long load, this_load;
1493         int new_cpu;
1494 #endif
1495
1496         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1497         old_state = p->state;
1498         if (!(old_state & state))
1499                 goto out;
1500
1501         if (p->array)
1502                 goto out_running;
1503
1504         cpu = task_cpu(p);
1505         this_cpu = smp_processor_id();
1506
1507 #ifdef CONFIG_SMP
1508         if (unlikely(task_running(rq, p)))
1509                 goto out_activate;
1510
1511         new_cpu = cpu;
1512
1513         schedstat_inc(rq, ttwu_cnt);
1514         if (cpu == this_cpu) {
1515                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1516                 goto out_set_cpu;
1517         }
1518
1519         for_each_domain(this_cpu, sd) {
1520                 if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1521                         schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1522                         this_sd = sd;
1523                         break;
1524                 }
1525         }
1526
1527         if (unlikely(!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)))
1528                 goto out_set_cpu;
1529
1530         /*
1531          * Check for affine wakeup and passive balancing possibilities.
1532          */
1533         if (this_sd) {
1534                 int idx = this_sd->wake_idx;
1535                 unsigned int imbalance;
1536
1537                 imbalance = 100 + (this_sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1538
1539                 load = source_load(cpu, idx);
1540                 this_load = target_load(this_cpu, idx);
1541
1542                 new_cpu = this_cpu; /* Wake to this CPU if we can */
1543
1544                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1545                         unsigned long tl = this_load;
1546                         unsigned long tl_per_task;
1547
1548                         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1549
1550                         /*
1551                          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1552                          * effect of the currently running task from the load
1553                          * of the current CPU:
1554                          */
1555                         if (sync)
1556                                 tl -= current->load_weight;
1557
1558                         if ((tl <= load &&
1559                                 tl + target_load(cpu, idx) <= tl_per_task) ||
1560                                 100*(tl + p->load_weight) <= imbalance*load) {
1561                                 /*
1562                                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1563                                  * p is cache cold in this domain, and
1564                                  * there is no bad imbalance.
1565                                  */
1566                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_affine);
1567                                 goto out_set_cpu;
1568                         }
1569                 }
1570
1571                 /*
1572                  * Start passive balancing when half the imbalance_pct
1573                  * limit is reached.
1574                  */
1575                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_BALANCE) {
1576                         if (imbalance*this_load <= 100*load) {
1577                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_balance);
1578                                 goto out_set_cpu;
1579                         }
1580                 }
1581         }
1582
1583         new_cpu = cpu; /* Could not wake to this_cpu. Wake to cpu instead */
1584 out_set_cpu:
1585         new_cpu = wake_idle(new_cpu, p);
1586         if (new_cpu != cpu) {
1587                 set_task_cpu(p, new_cpu);
1588                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1589                 /* might preempt at this point */
1590                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1591                 old_state = p->state;
1592                 if (!(old_state & state))
1593                         goto out;
1594                 if (p->array)
1595                         goto out_running;
1596
1597                 this_cpu = smp_processor_id();
1598                 cpu = task_cpu(p);
1599         }
1600
1601 out_activate:
1602 #endif /* CONFIG_SMP */
1603         if (old_state == TASK_UNINTERRUPTIBLE) {
1604                 rq->nr_uninterruptible--;
1605                 /*
1606                  * Tasks on involuntary sleep don't earn
1607                  * sleep_avg beyond just interactive state.
1608                  */
1609                 p->sleep_type = SLEEP_NONINTERACTIVE;
1610         } else
1611
1612         /*
1613          * Tasks that have marked their sleep as noninteractive get
1614          * woken up with their sleep average not weighted in an
1615          * interactive way.
1616          */
1617                 if (old_state & TASK_NONINTERACTIVE)
1618                         p->sleep_type = SLEEP_NONINTERACTIVE;
1619
1620
1621         activate_task(p, rq, cpu == this_cpu);
1622         /*
1623          * Sync wakeups (i.e. those types of wakeups where the waker
1624          * has indicated that it will leave the CPU in short order)
1625          * don't trigger a preemption, if the woken up task will run on
1626          * this cpu. (in this case the 'I will reschedule' promise of
1627          * the waker guarantees that the freshly woken up task is going
1628          * to be considered on this CPU.)
1629          */
1630         if (!sync || cpu != this_cpu) {
1631                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
1632                         resched_task(rq->curr);
1633         }
1634         success = 1;
1635
1636 out_running:
1637         p->state = TASK_RUNNING;
1638 out:
1639         task_rq_unlock(rq, &flags);
1640
1641         return success;
1642 }
1643
1644 int fastcall wake_up_process(struct task_struct *p)
1645 {
1646         return try_to_wake_up(p, TASK_STOPPED | TASK_TRACED |
1647                                  TASK_INTERRUPTIBLE | TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0);
1648 }
1649 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1650
1651 int fastcall wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1652 {
1653         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1654 }
1655
1656 static void task_running_tick(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1657 /*
1658  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1659  * p is forked by current.
1660  */
1661 void fastcall sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
1662 {
1663         int cpu = get_cpu();
1664
1665 #ifdef CONFIG_SMP
1666         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
1667 #endif
1668         set_task_cpu(p, cpu);
1669
1670         /*
1671          * We mark the process as running here, but have not actually
1672          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
1673          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1674          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1675          */
1676         p->state = TASK_RUNNING;
1677
1678         /*
1679          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
1680          */
1681         p->prio = current->normal_prio;
1682
1683         INIT_LIST_HEAD(&p->run_list);
1684         p->array = NULL;
1685 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1686         if (unlikely(sched_info_on()))
1687                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1688 #endif
1689 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
1690         p->oncpu = 0;
1691 #endif
1692 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1693         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1694         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1695 #endif
1696         /*
1697          * Share the timeslice between parent and child, thus the
1698          * total amount of pending timeslices in the system doesn't change,
1699          * resulting in more scheduling fairness.
1700          */
1701         local_irq_disable();
1702         p->time_slice = (current->time_slice + 1) >> 1;
1703         /*
1704          * The remainder of the first timeslice might be recovered by
1705          * the parent if the child exits early enough.
1706          */
1707         p->first_time_slice = 1;
1708         current->time_slice >>= 1;
1709         p->timestamp = sched_clock();
1710         if (unlikely(!current->time_slice)) {
1711                 /*
1712                  * This case is rare, it happens when the parent has only
1713                  * a single jiffy left from its timeslice. Taking the
1714                  * runqueue lock is not a problem.
1715                  */
1716                 current->time_slice = 1;
1717                 task_running_tick(cpu_rq(cpu), current);
1718         }
1719         local_irq_enable();
1720         put_cpu();
1721 }
1722
1723 /*
1724  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1725  *
1726  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1727  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1728  * on the runqueue and wakes it.
1729  */
1730 void fastcall wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
1731 {
1732         struct rq *rq, *this_rq;
1733         unsigned long flags;
1734         int this_cpu, cpu;
1735
1736         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1737         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
1738         this_cpu = smp_processor_id();
1739         cpu = task_cpu(p);
1740
1741         /*
1742          * We decrease the sleep average of forking parents
1743          * and children as well, to keep max-interactive tasks
1744          * from forking tasks that are max-interactive. The parent
1745          * (current) is done further down, under its lock.
1746          */
1747         p->sleep_avg = JIFFIES_TO_NS(CURRENT_BONUS(p) *
1748                 CHILD_PENALTY / 100 * MAX_SLEEP_AVG / MAX_BONUS);
1749
1750         p->prio = effective_prio(p);
1751
1752         if (likely(cpu == this_cpu)) {
1753                 if (!(clone_flags & CLONE_VM)) {
1754                         /*
1755                          * The VM isn't cloned, so we're in a good position to
1756                          * do child-runs-first in anticipation of an exec. This
1757                          * usually avoids a lot of COW overhead.
1758                          */
1759                         if (unlikely(!current->array))
1760                                 __activate_task(p, rq);
1761                         else {
1762                                 p->prio = current->prio;
1763                                 p->normal_prio = current->normal_prio;
1764                                 list_add_tail(&p->run_list, &current->run_list);
1765                                 p->array = current->array;
1766                                 p->array->nr_active++;
1767                                 inc_nr_running(p, rq);
1768                         }
1769                         set_need_resched();
1770                 } else
1771                         /* Run child last */
1772                         __activate_task(p, rq);
1773                 /*
1774                  * We skip the following code due to cpu == this_cpu
1775                  *
1776                  *   task_rq_unlock(rq, &flags);
1777                  *   this_rq = task_rq_lock(current, &flags);
1778                  */
1779                 this_rq = rq;
1780         } else {
1781                 this_rq = cpu_rq(this_cpu);
1782
1783                 /*
1784                  * Not the local CPU - must adjust timestamp. This should
1785                  * get optimised away in the !CONFIG_SMP case.
1786                  */
1787                 p->timestamp = (p->timestamp - this_rq->most_recent_timestamp)
1788                                         + rq->most_recent_timestamp;
1789                 __activate_task(p, rq);
1790                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
1791                         resched_task(rq->curr);
1792
1793                 /*
1794                  * Parent and child are on different CPUs, now get the
1795                  * parent runqueue to update the parent's ->sleep_avg:
1796                  */
1797                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1798                 this_rq = task_rq_lock(current, &flags);
1799         }
1800         current->sleep_avg = JIFFIES_TO_NS(CURRENT_BONUS(current) *
1801                 PARENT_PENALTY / 100 * MAX_SLEEP_AVG / MAX_BONUS);
1802         task_rq_unlock(this_rq, &flags);
1803 }
1804
1805 /*
1806  * Potentially available exiting-child timeslices are
1807  * retrieved here - this way the parent does not get
1808  * penalized for creating too many threads.
1809  *
1810  * (this cannot be used to 'generate' timeslices
1811  * artificially, because any timeslice recovered here
1812  * was given away by the parent in the first place.)
1813  */
1814 void fastcall sched_exit(struct task_struct *p)
1815 {
1816         unsigned long flags;
1817         struct rq *rq;
1818
1819         /*
1820          * If the child was a (relative-) CPU hog then decrease
1821          * the sleep_avg of the parent as well.
1822          */
1823         rq = task_rq_lock(p->parent, &flags);
1824         if (p->first_time_slice && task_cpu(p) == task_cpu(p->parent)) {
1825                 p->parent->time_slice += p->time_slice;
1826                 if (unlikely(p->parent->time_slice > task_timeslice(p)))
1827                         p->parent->time_slice = task_timeslice(p);
1828         }
1829         if (p->sleep_avg < p->parent->sleep_avg)
1830                 p->parent->sleep_avg = p->parent->sleep_avg /
1831                 (EXIT_WEIGHT + 1) * EXIT_WEIGHT + p->sleep_avg /
1832                 (EXIT_WEIGHT + 1);
1833         task_rq_unlock(rq, &flags);
1834 }
1835
1836 /**
1837  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1838  * @rq: the runqueue preparing to switch
1839  * @next: the task we are going to switch to.
1840  *
1841  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1842  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1843  * switch.
1844  *
1845  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1846  * hooks.
1847  */
1848 static inline void prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1849 {
1850         prepare_lock_switch(rq, next);
1851         prepare_arch_switch(next);
1852 }
1853
1854 /**
1855  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1856  * @rq: runqueue associated with task-switch
1857  * @prev: the thread we just switched away from.
1858  *
1859  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1860  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1861  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1862  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1863  *
1864  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1865  * so, we finish that here outside of the runqueue lock.  (Doing it
1866  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1867  * details.)
1868  */
1869 static inline void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1870         __releases(rq->lock)
1871 {
1872         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1873         long prev_state;
1874
1875         rq->prev_mm = NULL;
1876
1877         /*
1878          * A task struct has one reference for the use as "current".
1879          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1880          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1881          * the scheduled task must drop that reference.
1882          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1883          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1884          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1885          * be dropped twice.
1886          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1887          */
1888         prev_state = prev->state;
1889         finish_arch_switch(prev);
1890         finish_lock_switch(rq, prev);
1891         if (mm)
1892                 mmdrop(mm);
1893         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1894                 /*
1895                  * Remove function-return probe instances associated with this
1896                  * task and put them back on the free list.
1897                  */
1898                 kprobe_flush_task(prev);
1899                 put_task_struct(prev);
1900         }
1901 }
1902
1903 /**
1904  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1905  * @prev: the thread we just switched away from.
1906  */
1907 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1908         __releases(rq->lock)
1909 {
1910         struct rq *rq = this_rq();
1911
1912         finish_task_switch(rq, prev);
1913 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1914         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1915         preempt_enable();
1916 #endif
1917         if (current->set_child_tid)
1918                 put_user(current->pid, current->set_child_tid);
1919 }
1920
1921 /*
1922  * context_switch - switch to the new MM and the new
1923  * thread's register state.
1924  */
1925 static inline struct task_struct *
1926 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1927                struct task_struct *next)
1928 {
1929         struct mm_struct *mm = next->mm;
1930         struct mm_struct *oldmm = prev->active_mm;
1931
1932         /*
1933          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1934          * combine the page table reload and the switch backend into
1935          * one hypercall.
1936          */
1937         arch_enter_lazy_cpu_mode();
1938
1939         if (!mm) {
1940                 next->active_mm = oldmm;
1941                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1942                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1943         } else
1944                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1945
1946         if (!prev->mm) {
1947                 prev->active_mm = NULL;
1948                 WARN_ON(rq->prev_mm);
1949                 rq->prev_mm = oldmm;
1950         }
1951         /*
1952          * Since the runqueue lock will be released by the next
1953          * task (which is an invalid locking op but in the case
1954          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
1955          * do an early lockdep release here:
1956          */
1957 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1958         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
1959 #endif
1960
1961         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1962         switch_to(prev, next, prev);
1963
1964         return prev;
1965 }
1966
1967 /*
1968  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
1969  *
1970  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1971  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
1972  * number of context switches performed since bootup.
1973  */
1974 unsigned long nr_running(void)
1975 {
1976         unsigned long i, sum = 0;
1977
1978         for_each_online_cpu(i)
1979                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
1980
1981         return sum;
1982 }
1983
1984 unsigned long nr_uninterruptible(void)
1985 {
1986         unsigned long i, sum = 0;
1987
1988         for_each_possible_cpu(i)
1989                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1990
1991         /*
1992          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
1993          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
1994          */
1995         if (unlikely((long)sum < 0))
1996                 sum = 0;
1997
1998         return sum;
1999 }
2000
2001 unsigned long long nr_context_switches(void)
2002 {
2003         int i;
2004         unsigned long long sum = 0;
2005
2006         for_each_possible_cpu(i)
2007                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2008
2009         return sum;
2010 }
2011
2012 unsigned long nr_iowait(void)
2013 {
2014         unsigned long i, sum = 0;
2015
2016         for_each_possible_cpu(i)
2017                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2018
2019         return sum;
2020 }
2021
2022 unsigned long nr_active(void)
2023 {
2024         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2025
2026         for_each_online_cpu(i) {
2027                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2028                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2029         }
2030
2031         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2032                 uninterruptible = 0;
2033
2034         return running + uninterruptible;
2035 }
2036
2037 #ifdef CONFIG_SMP
2038
2039 /*
2040  * Is this task likely cache-hot:
2041  */
2042 static inline int
2043 task_hot(struct task_struct *p, unsigned long long now, struct sched_domain *sd)
2044 {
2045         return (long long)(now - p->last_ran) < (long long)sd->cache_hot_time;
2046 }
2047
2048 /*
2049  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2050  *
2051  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2052  * you need to do so manually before calling.
2053  */
2054 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2055         __acquires(rq1->lock)
2056         __acquires(rq2->lock)
2057 {
2058         BUG_ON(!irqs_disabled());
2059         if (rq1 == rq2) {
2060                 spin_lock(&rq1->lock);
2061                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2062         } else {
2063                 if (rq1 < rq2) {
2064                         spin_lock(&rq1->lock);
2065                         spin_lock(&rq2->lock);
2066                 } else {
2067                         spin_lock(&rq2->lock);
2068                         spin_lock(&rq1->lock);
2069                 }
2070         }
2071 }
2072
2073 /*
2074  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2075  *
2076  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2077  * you need to do so manually after calling.
2078  */
2079 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2080         __releases(rq1->lock)
2081         __releases(rq2->lock)
2082 {
2083         spin_unlock(&rq1->lock);
2084         if (rq1 != rq2)
2085                 spin_unlock(&rq2->lock);
2086         else
2087                 __release(rq2->lock);
2088 }
2089
2090 /*
2091  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2092  */
2093 static void double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2094         __releases(this_rq->lock)
2095         __acquires(busiest->lock)
2096         __acquires(this_rq->lock)
2097 {
2098         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2099                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2100                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2101                 BUG_ON(1);
2102         }
2103         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2104                 if (busiest < this_rq) {
2105                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2106                         spin_lock(&busiest->lock);
2107                         spin_lock(&this_rq->lock);
2108                 } else
2109                         spin_lock(&busiest->lock);
2110         }
2111 }
2112
2113 /*
2114  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2115  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2116  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu.  Then
2117  * the cpu_allowed mask is restored.
2118  */
2119 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2120 {
2121         struct migration_req req;
2122         unsigned long flags;
2123         struct rq *rq;
2124
2125         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2126         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2127             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2128                 goto out;
2129
2130         /* force the process onto the specified CPU */
2131         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2132                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2133                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2134
2135                 get_task_struct(mt);
2136                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2137                 wake_up_process(mt);
2138                 put_task_struct(mt);
2139                 wait_for_completion(&req.done);
2140
2141                 return;
2142         }
2143 out:
2144         task_rq_unlock(rq, &flags);
2145 }
2146
2147 /*
2148  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2149  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2150  */
2151 void sched_exec(void)
2152 {
2153         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2154         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2155         put_cpu();
2156         if (new_cpu != this_cpu)
2157                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2158 }
2159
2160 /*
2161  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2162  * Both runqueues must be locked.
2163  */
2164 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct prio_array *src_array,
2165                       struct task_struct *p, struct rq *this_rq,
2166                       struct prio_array *this_array, int this_cpu)
2167 {
2168         dequeue_task(p, src_array);
2169         dec_nr_running(p, src_rq);
2170         set_task_cpu(p, this_cpu);
2171         inc_nr_running(p, this_rq);
2172         enqueue_task(p, this_array);
2173         p->timestamp = (p->timestamp - src_rq->most_recent_timestamp)
2174                                 + this_rq->most_recent_timestamp;
2175         /*
2176          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2177          * to be always true for them.
2178          */
2179         if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, this_rq))
2180                 resched_task(this_rq->curr);
2181 }
2182
2183 /*
2184  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2185  */
2186 static
2187 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2188                      struct sched_domain *sd, enum idle_type idle,
2189                      int *all_pinned)
2190 {
2191         /*
2192          * We do not migrate tasks that are:
2193          * 1) running (obviously), or
2194          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2195          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2196          */
2197         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed))
2198                 return 0;
2199         *all_pinned = 0;
2200
2201         if (task_running(rq, p))
2202                 return 0;
2203
2204         /*
2205          * Aggressive migration if:
2206          * 1) task is cache cold, or
2207          * 2) too many balance attempts have failed.
2208          */
2209
2210         if (sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2211 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2212                 if (task_hot(p, rq->most_recent_timestamp, sd))
2213                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2214 #endif
2215                 return 1;
2216         }
2217
2218         if (task_hot(p, rq->most_recent_timestamp, sd))
2219                 return 0;
2220         return 1;
2221 }
2222
2223 #define rq_best_prio(rq) min((rq)->curr->prio, (rq)->best_expired_prio)
2224
2225 /*
2226  * move_tasks tries to move up to max_nr_move tasks and max_load_move weighted
2227  * load from busiest to this_rq, as part of a balancing operation within
2228  * "domain". Returns the number of tasks moved.
2229  *
2230  * Called with both runqueues locked.
2231  */
2232 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2233                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
2234                       struct sched_domain *sd, enum idle_type idle,
2235                       int *all_pinned)
2236 {
2237         int idx, pulled = 0, pinned = 0, this_best_prio, best_prio,
2238             best_prio_seen, skip_for_load;
2239         struct prio_array *array, *dst_array;
2240         struct list_head *head, *curr;
2241         struct task_struct *tmp;
2242         long rem_load_move;
2243
2244         if (max_nr_move == 0 || max_load_move == 0)
2245                 goto out;
2246
2247         rem_load_move = max_load_move;
2248         pinned = 1;
2249         this_best_prio = rq_best_prio(this_rq);
2250         best_prio = rq_best_prio(busiest);
2251         /*
2252          * Enable handling of the case where there is more than one task
2253          * with the best priority.   If the current running task is one
2254          * of those with prio==best_prio we know it won't be moved
2255          * and therefore it's safe to override the skip (based on load) of
2256          * any task we find with that prio.
2257          */
2258         best_prio_seen = best_prio == busiest->curr->prio;
2259
2260         /*
2261          * We first consider expired tasks. Those will likely not be
2262          * executed in the near future, and they are most likely to
2263          * be cache-cold, thus switching CPUs has the least effect
2264          * on them.
2265          */
2266         if (busiest->expired->nr_active) {
2267                 array = busiest->expired;
2268                 dst_array = this_rq->expired;
2269         } else {
2270                 array = busiest->active;
2271                 dst_array = this_rq->active;
2272         }
2273
2274 new_array:
2275         /* Start searching at priority 0: */
2276         idx = 0;
2277 skip_bitmap:
2278         if (!idx)
2279                 idx = sched_find_first_bit(array->bitmap);
2280         else
2281                 idx = find_next_bit(array->bitmap, MAX_PRIO, idx);
2282         if (idx >= MAX_PRIO) {
2283                 if (array == busiest->expired && busiest->active->nr_active) {
2284                         array = busiest->active;
2285                         dst_array = this_rq->active;
2286                         goto new_array;
2287                 }
2288                 goto out;
2289         }
2290
2291         head = array->queue + idx;
2292         curr = head->prev;
2293 skip_queue:
2294         tmp = list_entry(curr, struct task_struct, run_list);
2295
2296         curr = curr->prev;
2297
2298         /*
2299          * To help distribute high priority tasks accross CPUs we don't
2300          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2301          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2302          */
2303         skip_for_load = tmp->load_weight > rem_load_move;
2304         if (skip_for_load && idx < this_best_prio)
2305                 skip_for_load = !best_prio_seen && idx == best_prio;
2306         if (skip_for_load ||
2307             !can_migrate_task(tmp, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2308
2309                 best_prio_seen |= idx == best_prio;
2310                 if (curr != head)
2311                         goto skip_queue;
2312                 idx++;
2313                 goto skip_bitmap;
2314         }
2315
2316         pull_task(busiest, array, tmp, this_rq, dst_array, this_cpu);
2317         pulled++;
2318         rem_load_move -= tmp->load_weight;
2319
2320         /*
2321          * We only want to steal up to the prescribed number of tasks
2322          * and the prescribed amount of weighted load.
2323          */
2324         if (pulled < max_nr_move && rem_load_move > 0) {
2325                 if (idx < this_best_prio)
2326                         this_best_prio = idx;
2327                 if (curr != head)
2328                         goto skip_queue;
2329                 idx++;
2330                 goto skip_bitmap;
2331         }
2332 out:
2333         /*
2334          * Right now, this is the only place pull_task() is called,
2335          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2336          * inside pull_task().
2337          */
2338         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2339
2340         if (all_pinned)
2341                 *all_pinned = pinned;
2342         return pulled;
2343 }
2344
2345 /*
2346  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2347  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2348  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2349  */
2350 static struct sched_group *
2351 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2352                    unsigned long *imbalance, enum idle_type idle, int *sd_idle,
2353                    cpumask_t *cpus, int *balance)
2354 {
2355         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2356         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2357         unsigned long max_pull;
2358         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2359         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2360         int load_idx;
2361 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2362         int power_savings_balance = 1;
2363         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2364         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2365         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2366 #endif
2367
2368         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2369         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2370         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2371         if (idle == NOT_IDLE)
2372                 load_idx = sd->busy_idx;
2373         else if (idle == NEWLY_IDLE)
2374                 load_idx = sd->newidle_idx;
2375         else
2376                 load_idx = sd->idle_idx;
2377
2378         do {
2379                 unsigned long load, group_capacity;
2380                 int local_group;
2381                 int i;
2382                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2383                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2384
2385                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2386
2387                 if (local_group)
2388                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2389
2390                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2391                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2392
2393                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2394                         struct rq *rq;
2395
2396                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2397                                 continue;
2398
2399                         rq = cpu_rq(i);
2400
2401                         if (*sd_idle && !idle_cpu(i))
2402                                 *sd_idle = 0;
2403
2404                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2405                         if (local_group) {
2406                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2407                                         first_idle_cpu = 1;
2408                                         balance_cpu = i;
2409                                 }
2410
2411                                 load = target_load(i, load_idx);
2412                         } else
2413                                 load = source_load(i, load_idx);
2414
2415                         avg_load += load;
2416                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2417                         sum_weighted_load += rq->raw_weighted_load;
2418                 }
2419
2420                 /*
2421                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2422                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2423                  * domains.
2424                  */
2425                 if (local_group && balance_cpu != this_cpu && balance) {
2426                         *balance = 0;
2427                         goto ret;
2428                 }
2429
2430                 total_load += avg_load;
2431                 total_pwr += group->__cpu_power;
2432
2433                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2434                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2435                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2436
2437                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2438
2439                 if (local_group) {
2440                         this_load = avg_load;
2441                         this = group;
2442                         this_nr_running = sum_nr_running;
2443                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2444                 } else if (avg_load > max_load &&
2445                            sum_nr_running > group_capacity) {
2446                         max_load = avg_load;
2447                         busiest = group;
2448                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2449                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2450                 }
2451
2452 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2453                 /*
2454                  * Busy processors will not participate in power savings
2455                  * balance.
2456                  */
2457                 if (idle == NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2458                         goto group_next;
2459
2460                 /*
2461                  * If the local group is idle or completely loaded
2462                  * no need to do power savings balance at this domain
2463                  */
2464                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2465                                     !this_nr_running))
2466                         power_savings_balance = 0;
2467
2468                 /*
2469                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2470                  * don't include that group in power savings calculations
2471                  */
2472                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2473                     || !sum_nr_running)
2474                         goto group_next;
2475
2476                 /*
2477                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2478                  * This is the group from where we need to pick up the load
2479                  * for saving power
2480                  */
2481                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2482                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2483                      first_cpu(group->cpumask) <
2484                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2485                         group_min = group;
2486                         min_nr_running = sum_nr_running;
2487                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2488                                                 sum_nr_running;
2489                 }
2490
2491                 /*
2492                  * Calculate the group which is almost near its
2493                  * capacity but still has some space to pick up some load
2494                  * from other group and save more power
2495                  */
2496                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2497                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2498                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2499                              first_cpu(group->cpumask) >
2500                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2501                                 group_leader = group;
2502                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2503                         }
2504                 }
2505 group_next:
2506 #endif
2507                 group = group->next;
2508         } while (group != sd->groups);
2509
2510         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2511                 goto out_balanced;
2512
2513         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2514
2515         if (this_load >= avg_load ||
2516                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2517                 goto out_balanced;
2518
2519         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2520         /*
2521          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2522          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2523          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2524          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2525          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2526          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2527          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2528          * by pulling tasks to us.  Be careful of negative numbers as they'll
2529          * appear as very large values with unsigned longs.
2530          */
2531         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2532                 goto out_balanced;
2533
2534         /*
2535          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2536          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2537          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2538          */
2539         if (max_load < avg_load) {
2540                 *imbalance = 0;
2541                 goto small_imbalance;
2542         }
2543
2544         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2545         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2546
2547         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2548         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
2549                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
2550                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2551
2552         /*
2553          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2554          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2555          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2556          * moved
2557          */
2558         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
2559                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
2560                 unsigned int imbn;
2561
2562 small_imbalance:
2563                 pwr_move = pwr_now = 0;
2564                 imbn = 2;
2565                 if (this_nr_running) {
2566                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2567                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2568                                 imbn = 1;
2569                 } else
2570                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2571
2572                 if (max_load - this_load >= busiest_load_per_task * imbn) {
2573                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2574                         return busiest;
2575                 }
2576
2577                 /*
2578                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2579                  * however we may be able to increase total CPU power used by
2580                  * moving them.
2581                  */
2582
2583                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
2584                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
2585                 pwr_now += this->__cpu_power *
2586                                 min(this_load_per_task, this_load);
2587                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2588
2589                 /* Amount of load we'd subtract */
2590                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
2591                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2592                 if (max_load > tmp)
2593                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
2594                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
2595
2596                 /* Amount of load we'd add */
2597                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
2598                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
2599                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2600                                         max_load * busiest->__cpu_power);
2601                 else
2602                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2603                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2604                 pwr_move += this->__cpu_power *
2605                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
2606                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2607
2608                 /* Move if we gain throughput */
2609                 if (pwr_move <= pwr_now)
2610                         goto out_balanced;
2611
2612                 *imbalance = busiest_load_per_task;
2613         }
2614
2615         return busiest;
2616
2617 out_balanced:
2618 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2619         if (idle == NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2620                 goto ret;
2621
2622         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
2623                 *imbalance = min_load_per_task;
2624                 return group_min;
2625         }
2626 #endif
2627 ret:
2628         *imbalance = 0;
2629         return NULL;
2630 }
2631
2632 /*
2633  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2634  */
2635 static struct rq *
2636 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum idle_type idle,
2637                    unsigned long imbalance, cpumask_t *cpus)
2638 {
2639         struct rq *busiest = NULL, *rq;
2640         unsigned long max_load = 0;
2641         int i;
2642
2643         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2644
2645                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
2646                         continue;
2647
2648                 rq = cpu_rq(i);
2649
2650                 if (rq->nr_running == 1 && rq->raw_weighted_load > imbalance)
2651                         continue;
2652
2653                 if (rq->raw_weighted_load > max_load) {
2654                         max_load = rq->raw_weighted_load;
2655                         busiest = rq;
2656                 }
2657         }
2658
2659         return busiest;
2660 }
2661
2662 /*
2663  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2664  * so long as it is large enough.
2665  */
2666 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2667
2668 static inline unsigned long minus_1_or_zero(unsigned long n)
2669 {
2670         return n > 0 ? n - 1 : 0;
2671 }
2672
2673 /*
2674  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2675  * tasks if there is an imbalance.
2676  */
2677 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
2678                         struct sched_domain *sd, enum idle_type idle,
2679                         int *balance)
2680 {
2681         int nr_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
2682         struct sched_group *group;
2683         unsigned long imbalance;
2684         struct rq *busiest;
2685         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2686         unsigned long flags;
2687
2688         /*
2689          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2690          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2691          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
2692          * portraying it as NOT_IDLE.
2693          */
2694         if (idle != NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2695             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2696                 sd_idle = 1;
2697
2698         schedstat_inc(sd, lb_cnt[idle]);
2699
2700 redo:
2701         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
2702                                    &cpus, balance);
2703
2704         if (*balance == 0)
2705                 goto out_balanced;
2706
2707         if (!group) {
2708                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
2709                 goto out_balanced;
2710         }
2711
2712         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, &cpus);
2713         if (!busiest) {
2714                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
2715                 goto out_balanced;
2716         }
2717
2718         BUG_ON(busiest == this_rq);
2719
2720         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
2721
2722         nr_moved = 0;
2723         if (busiest->nr_running > 1) {
2724                 /*
2725                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
2726                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
2727                  * still unbalanced. nr_moved simply stays zero, so it is
2728                  * correctly treated as an imbalance.
2729                  */
2730                 local_irq_save(flags);
2731                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
2732                 nr_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2733                                       minus_1_or_zero(busiest->nr_running),
2734                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
2735                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
2736                 local_irq_restore(flags);
2737
2738                 /*
2739                  * some other cpu did the load balance for us.
2740                  */
2741                 if (nr_moved && this_cpu != smp_processor_id())
2742                         resched_cpu(this_cpu);
2743
2744                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
2745                 if (unlikely(all_pinned)) {
2746                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2747                         if (!cpus_empty(cpus))
2748                                 goto redo;
2749                         goto out_balanced;
2750                 }
2751         }
2752
2753         if (!nr_moved) {
2754                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
2755                 sd->nr_balance_failed++;
2756
2757                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
2758
2759                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
2760
2761                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
2762                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
2763                          */
2764                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
2765                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2766                                 all_pinned = 1;
2767                                 goto out_one_pinned;
2768                         }
2769
2770                         if (!busiest->active_balance) {
2771                                 busiest->active_balance = 1;
2772                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
2773                                 active_balance = 1;
2774                         }
2775                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2776                         if (active_balance)
2777                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
2778
2779                         /*
2780                          * We've kicked active balancing, reset the failure
2781                          * counter.
2782                          */
2783                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
2784                 }
2785         } else
2786                 sd->nr_balance_failed = 0;
2787
2788         if (likely(!active_balance)) {
2789                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
2790                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
2791         } else {
2792                 /*
2793                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
2794                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
2795                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
2796                  * move_tasks).
2797                  */
2798                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
2799                         sd->balance_interval *= 2;
2800         }
2801
2802         if (!nr_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2803             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2804                 return -1;
2805         return nr_moved;
2806
2807 out_balanced:
2808         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
2809
2810         sd->nr_balance_failed = 0;
2811
2812 out_one_pinned:
2813         /* tune up the balancing interval */
2814         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
2815                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
2816                 sd->balance_interval *= 2;
2817
2818         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2819             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2820                 return -1;
2821         return 0;
2822 }
2823
2824 /*
2825  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2826  * tasks if there is an imbalance.
2827  *
2828  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (NEWLY_IDLE).
2829  * this_rq is locked.
2830  */
2831 static int
2832 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
2833 {
2834         struct sched_group *group;
2835         struct rq *busiest = NULL;
2836         unsigned long imbalance;
2837         int nr_moved = 0;
2838         int sd_idle = 0;
2839         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2840
2841         /*
2842          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2843          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2844          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
2845          * portraying it as NOT_IDLE.
2846          */
2847         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2848             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2849                 sd_idle = 1;
2850
2851         schedstat_inc(sd, lb_cnt[NEWLY_IDLE]);
2852 redo:
2853         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, NEWLY_IDLE,
2854                                    &sd_idle, &cpus, NULL);
2855         if (!group) {
2856                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[NEWLY_IDLE]);
2857                 goto out_balanced;
2858         }
2859
2860         busiest = find_busiest_queue(group, NEWLY_IDLE, imbalance,
2861                                 &cpus);
2862         if (!busiest) {
2863                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[NEWLY_IDLE]);
2864                 goto out_balanced;
2865         }
2866
2867         BUG_ON(busiest == this_rq);
2868
2869         schedstat_add(sd, lb_imbalance[NEWLY_IDLE], imbalance);
2870
2871         nr_moved = 0;
2872         if (busiest->nr_running > 1) {
2873                 /* Attempt to move tasks */
2874                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
2875                 nr_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2876                                         minus_1_or_zero(busiest->nr_running),
2877                                         imbalance, sd, NEWLY_IDLE, NULL);
2878                 spin_unlock(&busiest->lock);
2879
2880                 if (!nr_moved) {
2881                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2882                         if (!cpus_empty(cpus))
2883                                 goto redo;
2884                 }
2885         }
2886
2887         if (!nr_moved) {
2888                 schedstat_inc(sd, lb_failed[NEWLY_IDLE]);
2889                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2890                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2891                         return -1;
2892         } else
2893                 sd->nr_balance_failed = 0;
2894
2895         return nr_moved;
2896
2897 out_balanced:
2898         schedstat_inc(sd, lb_balanced[NEWLY_IDLE]);
2899         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2900             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2901                 return -1;
2902         sd->nr_balance_failed = 0;
2903
2904         return 0;
2905 }
2906
2907 /*
2908  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
2909  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
2910  */
2911 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
2912 {
2913         struct sched_domain *sd;
2914         int pulled_task = 0;
2915         unsigned long next_balance = jiffies + 60 *  HZ;
2916
2917         for_each_domain(this_cpu, sd) {
2918                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE) {
2919                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
2920                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu,
2921                                                         this_rq, sd);
2922                         if (time_after(next_balance,
2923                                   sd->last_balance + sd->balance_interval))
2924                                 next_balance = sd->last_balance
2925                                                 + sd->balance_interval;
2926                         if (pulled_task)
2927                                 break;
2928                 }
2929         }
2930         if (!pulled_task)
2931                 /*
2932                  * We are going idle. next_balance may be set based on
2933                  * a busy processor. So reset next_balance.
2934                  */
2935                 this_rq->next_balance = next_balance;
2936 }
2937
2938 /*
2939  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
2940  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
2941  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
2942  * logical imbalances.
2943  *
2944  * Called with busiest_rq locked.
2945  */
2946 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
2947 {
2948         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
2949         struct sched_domain *sd;
2950         struct rq *target_rq;
2951
2952         /* Is there any task to move? */
2953         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
2954                 return;
2955
2956         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
2957
2958         /*
2959          * This condition is "impossible", if it occurs
2960          * we need to fix it.  Originally reported by
2961          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
2962          */
2963         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
2964
2965         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
2966         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
2967
2968         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
2969         for_each_domain(target_cpu, sd) {
2970                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
2971                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
2972                                 break;
2973         }
2974
2975         if (likely(sd)) {
2976                 schedstat_inc(sd, alb_cnt);
2977
2978                 if (move_tasks(target_rq, target_cpu, busiest_rq, 1,
2979                                RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(100), sd, SCHED_IDLE,
2980                                NULL))
2981                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
2982                 else
2983                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
2984         }
2985         spin_unlock(&target_rq->lock);
2986 }
2987
2988 static void update_load(struct rq *this_rq)
2989 {
2990         unsigned long this_load;
2991         unsigned int i, scale;
2992
2993         this_load = this_rq->raw_weighted_load;
2994
2995         /* Update our load: */
2996         for (i = 0, scale = 1; i < 3; i++, scale += scale) {
2997                 unsigned long old_load, new_load;
2998
2999                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3000
3001                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3002                 new_load = this_load;
3003                 /*
3004                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3005                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3006                  * example.
3007                  */
3008                 if (new_load > old_load)
3009                         new_load += scale-1;
3010                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3011         }
3012 }
3013
3014 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3015 static struct {
3016         atomic_t load_balancer;
3017         cpumask_t  cpu_mask;
3018 } nohz ____cacheline_aligned = {
3019         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3020         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3021 };
3022
3023 /*
3024  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3025  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3026  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3027  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3028  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3029  * arrives...
3030  *
3031  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3032  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3033  * nohz.cpu_mask..
3034  *
3035  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3036  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3037  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3038  * there is no need for ilb owner.
3039  *
3040  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3041  * next busy scheduler_tick()
3042  */
3043 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3044 {
3045         int cpu = smp_processor_id();
3046
3047         if (stop_tick) {
3048                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3049                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3050
3051                 /*
3052                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3053                  */
3054                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3055                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3056                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3057                                 BUG();
3058                         return 0;
3059                 }
3060
3061                 /* time for ilb owner also to sleep */
3062                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3063                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3064                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3065                         return 0;
3066                 }
3067
3068                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3069                         /* make me the ilb owner */
3070                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3071                                 return 1;
3072                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3073                         return 1;
3074         } else {
3075                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3076                         return 0;
3077
3078                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3079
3080                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3081                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3082                                 BUG();
3083         }
3084         return 0;
3085 }
3086 #endif
3087
3088 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3089
3090 /*
3091  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3092  * and initiates a balancing operation if so.
3093  *
3094  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3095  */
3096 static inline void rebalance_domains(int cpu, enum idle_type idle)
3097 {
3098         int balance = 1;
3099         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3100         unsigned long interval;
3101         struct sched_domain *sd;
3102         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3103         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3104
3105         for_each_domain(cpu, sd) {
3106                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3107                         continue;
3108
3109                 interval = sd->balance_interval;
3110                 if (idle != SCHED_IDLE)
3111                         interval *= sd->busy_factor;
3112
3113                 /* scale ms to jiffies */
3114                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3115                 if (unlikely(!interval))
3116                         interval = 1;
3117
3118                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3119                         if (!spin_trylock(&balancing))
3120                                 goto out;
3121                 }
3122
3123                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3124                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3125                                 /*
3126                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3127                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3128                                  * not idle.
3129                                  */
3130                                 idle = NOT_IDLE;
3131                         }
3132                         sd->last_balance = jiffies;
3133                 }
3134                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3135                         spin_unlock(&balancing);
3136 out:
3137                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3138                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3139
3140                 /*
3141                  * Stop the load balance at this level. There is another
3142                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3143                  * actively.
3144                  */
3145                 if (!balance)
3146                         break;
3147         }
3148         rq->next_balance = next_balance;
3149 }
3150
3151 /*
3152  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3153  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3154  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3155  */
3156 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3157 {
3158         int local_cpu = smp_processor_id();
3159         struct rq *local_rq = cpu_rq(local_cpu);
3160         enum idle_type idle = local_rq->idle_at_tick ? SCHED_IDLE : NOT_IDLE;
3161
3162         rebalance_domains(local_cpu, idle);
3163
3164 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3165         /*
3166          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3167          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3168          * stopped.
3169          */
3170         if (local_rq->idle_at_tick &&
3171             atomic_read(&nohz.load_balancer) == local_cpu) {
3172                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3173                 struct rq *rq;
3174                 int balance_cpu;
3175
3176                 cpu_clear(local_cpu, cpus);
3177                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3178                         /*
3179                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3180                          * work being done for other cpus. Next load
3181                          * balancing owner will pick it up.
3182                          */
3183                         if (need_resched())
3184                                 break;
3185
3186                         rebalance_domains(balance_cpu, SCHED_IDLE);
3187
3188                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3189                         if (time_after(local_rq->next_balance, rq->next_balance))
3190                                 local_rq->next_balance = rq->next_balance;
3191                 }
3192         }
3193 #endif
3194 }
3195
3196 /*
3197  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3198  *
3199  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3200  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3201  * if the whole system is idle.
3202  */
3203 static inline void trigger_load_balance(int cpu)
3204 {
3205         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3206 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3207         /*
3208          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3209          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3210          * load balancer.
3211          */
3212         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3213                 rq->in_nohz_recently = 0;
3214
3215                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3216                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3217                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3218                 }
3219
3220                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3221                         /*
3222                          * simple selection for now: Nominate the
3223                          * first cpu in the nohz list to be the next
3224                          * ilb owner.
3225                          *
3226                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3227                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3228                          */
3229                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3230
3231                         if (ilb != NR_CPUS)
3232                                 resched_cpu(ilb);
3233                 }
3234         }
3235
3236         /*
3237          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3238          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3239          */
3240         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3241             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3242                 resched_cpu(cpu);
3243                 return;
3244         }
3245
3246         /*
3247          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3248          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3249          */
3250         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3251             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3252                 return;
3253 #endif
3254         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3255                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3256 }
3257 #else
3258 /*
3259  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3260  */
3261 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3262 {
3263 }
3264 #endif
3265
3266 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3267
3268 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3269
3270 /*
3271  * This is called on clock ticks and on context switches.
3272  * Bank in p->sched_time the ns elapsed since the last tick or switch.
3273  */
3274 static inline void
3275 update_cpu_clock(struct task_struct *p, struct rq *rq, unsigned long long now)
3276 {
3277         p->sched_time += now - p->last_ran;
3278         p->last_ran = rq->most_recent_timestamp = now;
3279 }
3280
3281 /*
3282  * Return current->sched_time plus any more ns on the sched_clock
3283  * that have not yet been banked.
3284  */
3285 unsigned long long current_sched_time(const struct task_struct *p)
3286 {
3287         unsigned long long ns;
3288         unsigned long flags;
3289
3290         local_irq_save(flags);
3291         ns = p->sched_time + sched_clock() - p->last_ran;
3292         local_irq_restore(flags);
3293
3294         return ns;
3295 }
3296
3297 /*
3298  * We place interactive tasks back into the active array, if possible.
3299  *
3300  * To guarantee that this does not starve expired tasks we ignore the
3301  * interactivity of a task if the first expired task had to wait more
3302  * than a 'reasonable' amount of time. This deadline timeout is
3303  * load-dependent, as the frequency of array switched decreases with
3304  * increasing number of running tasks. We also ignore the interactivity
3305  * if a better static_prio task has expired:
3306  */
3307 static inline int expired_starving(struct rq *rq)
3308 {
3309         if (rq->curr->static_prio > rq->best_expired_prio)
3310                 return 1;
3311         if (!STARVATION_LIMIT || !rq->expired_timestamp)
3312                 return 0;
3313         if (jiffies - rq->expired_timestamp > STARVATION_LIMIT * rq->nr_running)
3314                 return 1;
3315         return 0;
3316 }
3317
3318 /*
3319  * Account user cpu time to a process.
3320  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3321  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3322  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3323  */
3324 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3325 {
3326         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3327         cputime64_t tmp;
3328
3329         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3330
3331         /* Add user time to cpustat. */
3332         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3333         if (TASK_NICE(p) > 0)
3334                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3335         else
3336                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3337 }
3338
3339 /*
3340  * Account system cpu time to a process.
3341  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3342  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3343  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3344  */
3345 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3346                          cputime_t cputime)
3347 {
3348         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3349         struct rq *rq = this_rq();
3350         cputime64_t tmp;
3351
3352         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3353
3354         /* Add system time to cpustat. */
3355         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3356         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3357                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3358         else if (softirq_count())
3359                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3360         else if (p != rq->idle)
3361                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3362         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3363                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3364         else
3365                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3366         /* Account for system time used */
3367         acct_update_integrals(p);
3368 }
3369
3370 /*
3371  * Account for involuntary wait time.
3372  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3373  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3374  */
3375 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3376 {
3377         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3378         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3379         struct rq *rq = this_rq();
3380
3381         if (p == rq->idle) {
3382                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3383                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3384                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3385                 else
3386                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3387         } else
3388                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3389 }
3390
3391 static void task_running_tick(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3392 {
3393         if (p->array != rq->active) {
3394                 /* Task has expired but was not scheduled yet */
3395                 set_tsk_need_resched(p);
3396                 return;
3397         }
3398         spin_lock(&rq->lock);
3399         /*
3400          * The task was running during this tick - update the
3401          * time slice counter. Note: we do not update a thread's
3402          * priority until it either goes to sleep or uses up its
3403          * timeslice. This makes it possible for interactive tasks
3404          * to use up their timeslices at their highest priority levels.
3405          */
3406         if (rt_task(p)) {
3407                 /*
3408                  * RR tasks need a special form of timeslice management.
3409                  * FIFO tasks have no timeslices.
3410                  */
3411                 if ((p->policy == SCHED_RR) && !--p->time_slice) {
3412                         p->time_slice = task_timeslice(p);
3413                         p->first_time_slice = 0;
3414                         set_tsk_need_resched(p);
3415
3416                         /* put it at the end of the queue: */
3417                         requeue_task(p, rq->active);
3418                 }
3419                 goto out_unlock;
3420         }
3421         if (!--p->time_slice) {
3422                 dequeue_task(p, rq->active);
3423                 set_tsk_need_resched(p);
3424                 p->prio = effective_prio(p);
3425                 p->time_slice = task_timeslice(p);
3426                 p->first_time_slice = 0;
3427
3428                 if (!rq->expired_timestamp)
3429                         rq->expired_timestamp = jiffies;
3430                 if (!TASK_INTERACTIVE(p) || expired_starving(rq)) {
3431                         enqueue_task(p, rq->expired);
3432                         if (p->static_prio < rq->best_expired_prio)
3433                                 rq->best_expired_prio = p->static_prio;
3434                 } else
3435                         enqueue_task(p, rq->active);
3436         } else {
3437                 /*
3438                  * Prevent a too long timeslice allowing a task to monopolize
3439                  * the CPU. We do this by splitting up the timeslice into
3440                  * smaller pieces.
3441                  *
3442                  * Note: this does not mean the task's timeslices expire or
3443                  * get lost in any way, they just might be preempted by
3444                  * another task of equal priority. (one with higher
3445                  * priority would have preempted this task already.) We
3446                  * requeue this task to the end of the list on this priority
3447                  * level, which is in essence a round-robin of tasks with
3448                  * equal priority.
3449                  *
3450                  * This only applies to tasks in the interactive
3451                  * delta range with at least TIMESLICE_GRANULARITY to requeue.
3452                  */
3453                 if (TASK_INTERACTIVE(p) && !((task_timeslice(p) -
3454                         p->time_slice) % TIMESLICE_GRANULARITY(p)) &&
3455                         (p->time_slice >= TIMESLICE_GRANULARITY(p)) &&
3456                         (p->array == rq->active)) {
3457
3458                         requeue_task(p, rq->active);
3459                         set_tsk_need_resched(p);
3460                 }
3461         }
3462 out_unlock:
3463         spin_unlock(&rq->lock);
3464 }
3465
3466 /*
3467  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3468  * We call it with interrupts disabled.
3469  *
3470  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3471  * timeslices.
3472  */
3473 void scheduler_tick(void)
3474 {
3475         unsigned long long now = sched_clock();
3476         struct task_struct *p = current;
3477         int cpu = smp_processor_id();
3478         int idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3479         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3480
3481         update_cpu_clock(p, rq, now);
3482
3483         if (!idle_at_tick)
3484                 task_running_tick(rq, p);
3485 #ifdef CONFIG_SMP
3486         update_load(rq);
3487         rq->idle_at_tick = idle_at_tick;
3488         trigger_load_balance(cpu);
3489 #endif
3490 }
3491
3492 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3493
3494 void fastcall add_preempt_count(int val)
3495 {
3496         /*
3497          * Underflow?
3498          */
3499         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3500                 return;
3501         preempt_count() += val;
3502         /*
3503          * Spinlock count overflowing soon?
3504          */
3505         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3506                                 PREEMPT_MASK - 10);
3507 }
3508 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3509
3510 void fastcall sub_preempt_count(int val)
3511 {
3512         /*
3513          * Underflow?
3514          */
3515         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3516                 return;
3517         /*
3518          * Is the spinlock portion underflowing?
3519          */
3520         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3521                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3522                 return;
3523
3524         preempt_count() -= val;
3525 }
3526 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3527
3528 #endif
3529
3530 static inline int interactive_sleep(enum sleep_type sleep_type)
3531 {
3532         return (sleep_type == SLEEP_INTERACTIVE ||
3533                 sleep_type == SLEEP_INTERRUPTED);
3534 }
3535
3536 /*
3537  * schedule() is the main scheduler function.
3538  */
3539 asmlinkage void __sched schedule(void)
3540 {
3541         struct task_struct *prev, *next;
3542         struct prio_array *array;
3543         struct list_head *queue;
3544         unsigned long long now;
3545         unsigned long run_time;
3546         int cpu, idx, new_prio;
3547         long *switch_count;
3548         struct rq *rq;
3549
3550         /*
3551          * Test if we are atomic.  Since do_exit() needs to call into
3552          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3553          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3554          */
3555         if (unlikely(in_atomic() && !current->exit_state)) {
3556                 printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: "
3557                         "%s/0x%08x/%d\n",
3558                         current->comm, preempt_count(), current->pid);
3559                 debug_show_held_locks(current);
3560                 if (irqs_disabled())
3561                         print_irqtrace_events(current);
3562                 dump_stack();
3563         }
3564         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3565
3566 need_resched:
3567         preempt_disable();
3568         prev = current;
3569         release_kernel_lock(prev);
3570 need_resched_nonpreemptible:
3571         rq = this_rq();
3572
3573         /*
3574          * The idle thread is not allowed to schedule!
3575          * Remove this check after it has been exercised a bit.
3576          */
3577         if (unlikely(prev == rq->idle) && prev->state != TASK_RUNNING) {
3578                 printk(KERN_ERR "bad: scheduling from the idle thread!\n");
3579                 dump_stack();
3580         }
3581
3582         schedstat_inc(rq, sched_cnt);
3583         now = sched_clock();
3584         if (likely((long long)(now - prev->timestamp) < NS_MAX_SLEEP_AVG)) {
3585                 run_time = now - prev->timestamp;
3586                 if (unlikely((long long)(now - prev->timestamp) < 0))
3587                         run_time = 0;
3588         } else
3589                 run_time = NS_MAX_SLEEP_AVG;
3590
3591         /*
3592          * Tasks charged proportionately less run_time at high sleep_avg to
3593          * delay them losing their interactive status
3594          */
3595         run_time /= (CURRENT_BONUS(prev) ? : 1);
3596
3597         spin_lock_irq(&rq->lock);
3598
3599         switch_count = &prev->nivcsw;
3600         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3601                 switch_count = &prev->nvcsw;
3602                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
3603                                 unlikely(signal_pending(prev))))
3604                         prev->state = TASK_RUNNING;
3605                 else {
3606                         if (prev->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
3607                                 rq->nr_uninterruptible++;
3608                         deactivate_task(prev, rq);
3609                 }
3610         }
3611
3612         cpu = smp_processor_id();
3613         if (unlikely(!rq->nr_running)) {
3614                 idle_balance(cpu, rq);
3615                 if (!rq->nr_running) {
3616                         next = rq->idle;
3617                         rq->expired_timestamp = 0;
3618                         goto switch_tasks;
3619                 }
3620         }
3621
3622         array = rq->active;
3623         if (unlikely(!array->nr_active)) {
3624                 /*
3625                  * Switch the active and expired arrays.
3626                  */
3627                 schedstat_inc(rq, sched_switch);
3628                 rq->active = rq->expired;
3629                 rq->expired = array;
3630                 array = rq->active;
3631                 rq->expired_timestamp = 0;
3632                 rq->best_expired_prio = MAX_PRIO;
3633         }
3634
3635         idx = sched_find_first_bit(array->bitmap);
3636         queue = array->queue + idx;
3637         next = list_entry(queue->next, struct task_struct, run_list);
3638
3639         if (!rt_task(next) && interactive_sleep(next->sleep_type)) {
3640                 unsigned long long delta = now - next->timestamp;
3641                 if (unlikely((long long)(now - next->timestamp) < 0))
3642                         delta = 0;
3643
3644                 if (next->sleep_type == SLEEP_INTERACTIVE)
3645                         delta = delta * (ON_RUNQUEUE_WEIGHT * 128 / 100) / 128;
3646
3647                 array = next->array;
3648                 new_prio = recalc_task_prio(next, next->timestamp + delta);
3649
3650                 if (unlikely(next->prio != new_prio)) {
3651                         dequeue_task(next, array);
3652                         next->prio = new_prio;
3653                         enqueue_task(next, array);
3654                 }
3655         }
3656         next->sleep_type = SLEEP_NORMAL;
3657 switch_tasks:
3658         if (next == rq->idle)
3659                 schedstat_inc(rq, sched_goidle);
3660         prefetch(next);
3661         prefetch_stack(next);
3662         clear_tsk_need_resched(prev);
3663         rcu_qsctr_inc(task_cpu(prev));
3664
3665         update_cpu_clock(prev, rq, now);
3666
3667         prev->sleep_avg -= run_time;
3668         if ((long)prev->sleep_avg <= 0)
3669                 prev->sleep_avg = 0;
3670         prev->timestamp = prev->last_ran = now;
3671
3672         sched_info_switch(prev, next);
3673         if (likely(prev != next)) {
3674                 next->timestamp = next->last_ran = now;
3675                 rq->nr_switches++;
3676                 rq->curr = next;
3677                 ++*switch_count;
3678
3679                 prepare_task_switch(rq, next);
3680                 prev = context_switch(rq, prev, next);
3681                 barrier();
3682                 /*
3683                  * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3684                  * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3685                  * frame will be invalid.
3686                  */
3687                 finish_task_switch(this_rq(), prev);
3688         } else
3689                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
3690
3691         prev = current;
3692         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(prev) < 0))
3693                 goto need_resched_nonpreemptible;
3694         preempt_enable_no_resched();
3695         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3696                 goto need_resched;
3697 }
3698 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3699
3700 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3701 /*
3702  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3703  * off of preempt_enable.  Kernel preemptions off return from interrupt
3704  * occur there and call schedule directly.
3705  */
3706 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3707 {
3708         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3709 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3710         struct task_struct *task = current;
3711         int saved_lock_depth;
3712 #endif
3713         /*
3714          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3715          * we do not want to preempt the current task.  Just return..
3716          */
3717         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3718                 return;
3719
3720 need_resched:
3721         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3722         /*
3723          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3724          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3725          * auto-release the semaphore:
3726          */
3727 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3728         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3729         task->lock_depth = -1;
3730 #endif
3731         schedule();
3732 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3733         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3734 #endif
3735         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3736
3737         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3738         barrier();
3739         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3740                 goto need_resched;
3741 }
3742 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3743
3744 /*
3745  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3746  * off of irq context.
3747  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3748  * protect us against recursive calling from irq.
3749  */
3750 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3751 {
3752         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3753 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3754         struct task_struct *task = current;
3755         int saved_lock_depth;
3756 #endif
3757         /* Catch callers which need to be fixed */
3758         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3759
3760 need_resched:
3761         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3762         /*
3763          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3764          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3765          * auto-release the semaphore:
3766          */
3767 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3768         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3769         task->lock_depth = -1;
3770 #endif
3771         local_irq_enable();
3772         schedule();
3773         local_irq_disable();
3774 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3775         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3776 #endif
3777         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3778
3779         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3780         barrier();
3781         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3782                 goto need_resched;
3783 }
3784
3785 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3786
3787 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
3788                           void *key)
3789 {
3790         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
3791 }
3792 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3793
3794 /*
3795  * The core wakeup function.  Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3796  * wake everything up.  If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3797  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3798  *
3799  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3800  * started to run but is not in state TASK_RUNNING.  try_to_wake_up() returns
3801  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3802  */
3803 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3804                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
3805 {
3806         struct list_head *tmp, *next;
3807
3808         list_for_each_safe(tmp, next, &q->task_list) {
3809                 wait_queue_t *curr = list_entry(tmp, wait_queue_t, task_list);
3810                 unsigned flags = curr->flags;
3811
3812                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
3813                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3814                         break;
3815         }
3816 }
3817
3818 /**
3819  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3820  * @q: the waitqueue
3821  * @mode: which threads
3822  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3823  * @key: is directly passed to the wakeup function
3824  */
3825 void fastcall __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3826                         int nr_exclusive, void *key)
3827 {
3828         unsigned long flags;
3829
3830         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3831         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3832         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3833 }
3834 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3835
3836 /*
3837  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3838  */
3839 void fastcall __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3840 {
3841         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3842 }
3843
3844 /**
3845  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
3846  * @q: the waitqueue
3847  * @mode: which threads
3848  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3849  *
3850  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3851  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3852  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3853  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3854  *
3855  * On UP it can prevent extra preemption.
3856  */
3857 void fastcall
3858 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3859 {
3860         unsigned long flags;
3861         int sync = 1;
3862
3863         if (unlikely(!q))
3864                 return;
3865
3866         if (unlikely(!nr_exclusive))
3867                 sync = 0;
3868
3869         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3870         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
3871         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3872 }
3873 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3874
3875 void fastcall complete(struct completion *x)
3876 {
3877         unsigned long flags;
3878
3879         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3880         x->done++;
3881         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3882                          1, 0, NULL);
3883         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3884 }
3885 EXPORT_SYMBOL(complete);
3886
3887 void fastcall complete_all(struct completion *x)
3888 {
3889         unsigned long flags;
3890
3891         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3892         x->done += UINT_MAX/2;
3893         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3894                          0, 0, NULL);
3895         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3896 }
3897 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3898
3899 void fastcall __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3900 {
3901         might_sleep();
3902
3903         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3904         if (!x->done) {
3905                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3906
3907                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3908                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3909                 do {
3910                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3911                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3912                         schedule();
3913                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3914                 } while (!x->done);
3915                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3916         }
3917         x->done--;
3918         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3919 }
3920 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3921
3922 unsigned long fastcall __sched
3923 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3924 {
3925         might_sleep();
3926
3927         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3928         if (!x->done) {
3929                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3930
3931                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3932                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3933                 do {
3934                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3935                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3936                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3937                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3938                         if (!timeout) {
3939                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3940                                 goto out;
3941                         }
3942                 } while (!x->done);
3943                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3944         }
3945         x->done--;
3946 out:
3947         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3948         return timeout;
3949 }
3950 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3951
3952 int fastcall __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3953 {
3954         int ret = 0;
3955
3956         might_sleep();
3957
3958         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3959         if (!x->done) {
3960                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3961
3962                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3963                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3964                 do {
3965                         if (signal_pending(current)) {
3966                                 ret = -ERESTARTSYS;
3967                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3968                                 goto out;
3969                         }
3970                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3971                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3972                         schedule();
3973                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3974                 } while (!x->done);
3975                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3976         }
3977         x->done--;
3978 out:
3979         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3980
3981         return ret;
3982 }
3983 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3984
3985 unsigned long fastcall __sched
3986 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3987                                           unsigned long timeout)
3988 {
3989         might_sleep();
3990
3991         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3992         if (!x->done) {
3993                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3994
3995                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3996                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3997                 do {
3998                         if (signal_pending(current)) {
3999                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4000                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4001                                 goto out;
4002                         }
4003                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
4004                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4005                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4006                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4007                         if (!timeout) {
4008                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4009                                 goto out;
4010                         }
4011                 } while (!x->done);
4012                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4013         }
4014         x->done--;
4015 out:
4016         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4017         return timeout;
4018 }
4019 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4020
4021
4022 #define SLEEP_ON_VAR                                    \
4023         unsigned long flags;                            \
4024         wait_queue_t wait;                              \
4025         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4026
4027 #define SLEEP_ON_HEAD                                   \
4028         spin_lock_irqsave(&q->lock,flags);              \
4029         __add_wait_queue(q, &wait);                     \
4030         spin_unlock(&q->lock);
4031
4032 #define SLEEP_ON_TAIL                                   \
4033         spin_lock_irq(&q->lock);                        \
4034         __remove_wait_queue(q, &wait);                  \
4035         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4036
4037 void fastcall __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4038 {
4039         SLEEP_ON_VAR
4040
4041         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
4042
4043         SLEEP_ON_HEAD
4044         schedule();
4045         SLEEP_ON_TAIL
4046 }
4047 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4048
4049 long fastcall __sched
4050 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4051 {
4052         SLEEP_ON_VAR
4053
4054         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
4055
4056         SLEEP_ON_HEAD
4057         timeout = schedule_timeout(timeout);
4058         SLEEP_ON_TAIL
4059
4060         return timeout;
4061 }
4062 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4063
4064 void fastcall __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4065 {
4066         SLEEP_ON_VAR
4067
4068         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
4069
4070         SLEEP_ON_HEAD
4071         schedule();
4072         SLEEP_ON_TAIL
4073 }
4074 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4075
4076 long fastcall __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4077 {
4078         SLEEP_ON_VAR
4079
4080         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
4081
4082         SLEEP_ON_HEAD
4083         timeout = schedule_timeout(timeout);
4084         SLEEP_ON_TAIL
4085
4086         return timeout;
4087 }
4088
4089 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4090
4091 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4092
4093 /*
4094  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4095  * @p: task
4096  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4097  *
4098  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4099  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4100  *
4101  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4102  */
4103 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4104 {
4105         struct prio_array *array;
4106         unsigned long flags;
4107         struct rq *rq;
4108         int oldprio;
4109
4110         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4111
4112         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4113
4114         oldprio = p->prio;
4115         array = p->array;
4116         if (array)
4117                 dequeue_task(p, array);
4118         p->prio = prio;
4119
4120         if (array) {
4121                 /*
4122                  * If changing to an RT priority then queue it
4123                  * in the active array!
4124                  */
4125                 if (rt_task(p))
4126                         array = rq->active;
4127                 enqueue_task(p, array);
4128                 /*
4129                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4130                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
4131                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
4132                  */
4133                 if (task_running(rq, p)) {
4134                         if (p->prio > oldprio)
4135                                 resched_task(rq->curr);
4136                 } else if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
4137                         resched_task(rq->curr);
4138         }
4139         task_rq_unlock(rq, &flags);
4140 }
4141
4142 #endif
4143
4144 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4145 {
4146         struct prio_array *array;
4147         int old_prio, delta;
4148         unsigned long flags;
4149         struct rq *rq;
4150
4151         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4152                 return;
4153         /*
4154          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4155          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4156          */
4157         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4158         /*
4159          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4160          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4161          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4162          * not SCHED_NORMAL/SCHED_BATCH:
4163          */
4164         if (has_rt_policy(p)) {
4165                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4166                 goto out_unlock;
4167         }
4168         array = p->array;
4169         if (array) {
4170                 dequeue_task(p, array);
4171                 dec_raw_weighted_load(rq, p);
4172         }
4173
4174         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4175         set_load_weight(p);
4176         old_prio = p->prio;
4177         p->prio = effective_prio(p);
4178         delta = p->prio - old_prio;
4179
4180         if (array) {
4181                 enqueue_task(p, array);
4182                 inc_raw_weighted_load(rq, p);
4183                 /*
4184                  * If the task increased its priority or is running and
4185                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4186                  */
4187                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4188                         resched_task(rq->curr);
4189         }
4190 out_unlock:
4191         task_rq_unlock(rq, &flags);
4192 }
4193 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4194
4195 /*
4196  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4197  * @p: task
4198  * @nice: nice value
4199  */
4200 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4201 {
4202         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4203         int nice_rlim = 20 - nice;
4204
4205         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4206                 capable(CAP_SYS_NICE));
4207 }
4208
4209 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4210
4211 /*
4212  * sys_nice - change the priority of the current process.
4213  * @increment: priority increment
4214  *
4215  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4216  * does similar things.
4217  */
4218 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4219 {
4220         long nice, retval;
4221
4222         /*
4223          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4224          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4225          * and we have a single winner.
4226          */
4227         if (increment < -40)
4228                 increment = -40;
4229         if (increment > 40)
4230                 increment = 40;
4231
4232         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4233         if (nice < -20)
4234                 nice = -20;
4235         if (nice > 19)
4236                 nice = 19;
4237
4238         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4239                 return -EPERM;
4240
4241         retval = security_task_setnice(current, nice);
4242         if (retval)
4243                 return retval;
4244
4245         set_user_nice(current, nice);
4246         return 0;
4247 }
4248
4249 #endif
4250
4251 /**
4252  * task_prio - return the priority value of a given task.
4253  * @p: the task in question.
4254  *
4255  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4256  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4257  * around 0, value goes from -16 to +15.
4258  */
4259 int task_prio(const struct task_struct *p)
4260 {
4261         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4262 }
4263
4264 /**
4265  * task_nice - return the nice value of a given task.
4266  * @p: the task in question.
4267  */
4268 int task_nice(const struct task_struct *p)
4269 {
4270         return TASK_NICE(p);
4271 }
4272 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_nice);
4273
4274 /**
4275  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4276  * @cpu: the processor in question.
4277  */
4278 int idle_cpu(int cpu)
4279 {
4280         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4281 }
4282
4283 /**
4284  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4285  * @cpu: the processor in question.
4286  */
4287 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4288 {
4289         return cpu_rq(cpu)->idle;
4290 }
4291
4292 /**
4293  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4294  * @pid: the pid in question.
4295  */
4296 static inline struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4297 {
4298         return pid ? find_task_by_pid(pid) : current;
4299 }
4300
4301 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4302 static void __setscheduler(struct task_struct *p, int policy, int prio)
4303 {
4304         BUG_ON(p->array);
4305
4306         p->policy = policy;
4307         p->rt_priority = prio;
4308         p->normal_prio = normal_prio(p);
4309         /* we are holding p->pi_lock already */
4310         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4311         /*
4312          * SCHED_BATCH tasks are treated as perpetual CPU hogs:
4313          */
4314         if (policy == SCHED_BATCH)
4315                 p->sleep_avg = 0;
4316         set_load_weight(p);
4317 }
4318
4319 /**
4320  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4321  * @p: the task in question.
4322  * @policy: new policy.
4323  * @param: structure containing the new RT priority.
4324  *
4325  * NOTE that the task may be already dead.
4326  */
4327 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4328                        struct sched_param *param)
4329 {
4330         int retval, oldprio, oldpolicy = -1;
4331         struct prio_array *array;
4332         unsigned long flags;
4333         struct rq *rq;
4334
4335         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4336         BUG_ON(in_interrupt());
4337 recheck:
4338         /* double check policy once rq lock held */
4339         if (policy < 0)
4340                 policy = oldpolicy = p->policy;
4341         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4342                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH)
4343                 return -EINVAL;
4344         /*
4345          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4346          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL and
4347          * SCHED_BATCH is 0.
4348          */
4349         if (param->sched_priority < 0 ||
4350             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4351             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4352                 return -EINVAL;
4353         if (is_rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4354                 return -EINVAL;
4355
4356         /*
4357          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4358          */
4359         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4360                 if (is_rt_policy(policy)) {
4361                         unsigned long rlim_rtprio;
4362                         unsigned long flags;
4363
4364                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4365                                 return -ESRCH;
4366                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4367                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4368
4369                         /* can't set/change the rt policy */
4370                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4371                                 return -EPERM;
4372
4373                         /* can't increase priority */
4374                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4375                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4376                                 return -EPERM;
4377                 }
4378
4379                 /* can't change other user's priorities */
4380                 if ((current->euid != p->euid) &&
4381                     (current->euid != p->uid))
4382                         return -EPERM;
4383         }
4384
4385         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4386         if (retval)
4387                 return retval;
4388         /*
4389          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4390          * changing the priority of the task:
4391          */
4392         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4393         /*
4394          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4395          * runqueue lock must be held.
4396          */
4397         rq = __task_rq_lock(p);
4398         /* recheck policy now with rq lock held */
4399         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4400                 policy = oldpolicy = -1;
4401                 __task_rq_unlock(rq);
4402                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4403                 goto recheck;
4404         }
4405         array = p->array;
4406         if (array)
4407                 deactivate_task(p, rq);
4408         oldprio = p->prio;
4409         __setscheduler(p, policy, param->sched_priority);
4410         if (array) {
4411                 __activate_task(p, rq);
4412                 /*
4413                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4414                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
4415                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
4416                  */
4417                 if (task_running(rq, p)) {
4418                         if (p->prio > oldprio)
4419                                 resched_task(rq->curr);
4420                 } else if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
4421                         resched_task(rq->curr);
4422         }
4423         __task_rq_unlock(rq);
4424         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4425
4426         rt_mutex_adjust_pi(p);
4427
4428         return 0;
4429 }
4430 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4431
4432 static int
4433 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4434 {
4435         struct sched_param lparam;
4436         struct task_struct *p;
4437         int retval;
4438
4439         if (!param || pid < 0)
4440                 return -EINVAL;
4441         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4442                 return -EFAULT;
4443
4444         rcu_read_lock();
4445         retval = -ESRCH;
4446         p = find_process_by_pid(pid);
4447         if (p != NULL)
4448                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4449         rcu_read_unlock();
4450
4451         return retval;
4452 }
4453
4454 /**
4455  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4456  * @pid: the pid in question.
4457  * @policy: new policy.
4458  * @param: structure containing the new RT priority.
4459  */
4460 asmlinkage long sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy,
4461                                        struct sched_param __user *param)
4462 {
4463         /* negative values for policy are not valid */
4464         if (policy < 0)
4465                 return -EINVAL;
4466
4467         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4468 }
4469
4470 /**
4471  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4472  * @pid: the pid in question.
4473  * @param: structure containing the new RT priority.
4474  */
4475 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4476 {
4477         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4478 }
4479
4480 /**
4481  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4482  * @pid: the pid in question.
4483  */
4484 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4485 {
4486         struct task_struct *p;
4487         int retval = -EINVAL;
4488
4489         if (pid < 0)
4490                 goto out_nounlock;
4491
4492         retval = -ESRCH;
4493         read_lock(&tasklist_lock);
4494         p = find_process_by_pid(pid);
4495         if (p) {
4496                 retval = security_task_getscheduler(p);
4497                 if (!retval)
4498                         retval = p->policy;
4499         }
4500         read_unlock(&tasklist_lock);
4501
4502 out_nounlock:
4503         return retval;
4504 }
4505
4506 /**
4507  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4508  * @pid: the pid in question.
4509  * @param: structure containing the RT priority.
4510  */
4511 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4512 {
4513         struct sched_param lp;
4514         struct task_struct *p;
4515         int retval = -EINVAL;
4516
4517         if (!param || pid < 0)
4518                 goto out_nounlock;
4519
4520         read_lock(&tasklist_lock);
4521         p = find_process_by_pid(pid);
4522         retval = -ESRCH;
4523         if (!p)
4524                 goto out_unlock;
4525
4526         retval = security_task_getscheduler(p);
4527         if (retval)
4528                 goto out_unlock;
4529
4530         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4531         read_unlock(&tasklist_lock);
4532
4533         /*
4534          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4535          */
4536         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4537
4538 out_nounlock:
4539         return retval;
4540
4541 out_unlock:
4542         read_unlock(&tasklist_lock);
4543         return retval;
4544 }
4545
4546 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4547 {
4548         cpumask_t cpus_allowed;
4549         struct task_struct *p;
4550         int retval;
4551
4552         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4553         read_lock(&tasklist_lock);
4554
4555         p = find_process_by_pid(pid);
4556         if (!p) {
4557                 read_unlock(&tasklist_lock);
4558                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4559                 return -ESRCH;
4560         }
4561
4562         /*
4563          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4564          * tasklist_lock held.  We will bump the task_struct's
4565          * usage count and then drop tasklist_lock.
4566          */
4567         get_task_struct(p);
4568         read_unlock(&tasklist_lock);
4569
4570         retval = -EPERM;
4571         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4572                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4573                 goto out_unlock;
4574
4575         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4576         if (retval)
4577                 goto out_unlock;
4578
4579         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4580         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4581         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4582
4583 out_unlock:
4584         put_task_struct(p);
4585         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4586         return retval;
4587 }
4588
4589 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4590                              cpumask_t *new_mask)
4591 {
4592         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4593                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4594         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4595                 len = sizeof(cpumask_t);
4596         }
4597         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4598 }
4599
4600 /**
4601  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4602  * @pid: pid of the process
4603  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4604  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4605  */
4606 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4607                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4608 {
4609         cpumask_t new_mask;
4610         int retval;
4611
4612         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4613         if (retval)
4614                 return retval;
4615
4616         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4617 }
4618
4619 /*
4620  * Represents all cpu's present in the system
4621  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4622  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4623  * method, such as ACPI for e.g.
4624  */
4625
4626 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4627 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4628
4629 #ifndef CONFIG_SMP
4630 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4631 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
4632
4633 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4634 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
4635 #endif
4636
4637 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4638 {
4639         struct task_struct *p;
4640         int retval;
4641
4642         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4643         read_lock(&tasklist_lock);
4644
4645         retval = -ESRCH;
4646         p = find_process_by_pid(pid);
4647         if (!p)
4648                 goto out_unlock;
4649
4650         retval = security_task_getscheduler(p);
4651         if (retval)
4652                 goto out_unlock;
4653
4654         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4655
4656 out_unlock:
4657         read_unlock(&tasklist_lock);
4658         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4659         if (retval)
4660                 return retval;
4661
4662         return 0;
4663 }
4664
4665 /**
4666  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4667  * @pid: pid of the process
4668  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4669  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4670  */
4671 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4672                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4673 {
4674         int ret;
4675         cpumask_t mask;
4676
4677         if (len < sizeof(cpumask_t))
4678                 return -EINVAL;
4679
4680         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
4681         if (ret < 0)
4682                 return ret;
4683
4684         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
4685                 return -EFAULT;
4686
4687         return sizeof(cpumask_t);
4688 }
4689
4690 /**
4691  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4692  *
4693  * This function yields the current CPU by moving the calling thread
4694  * to the expired array. If there are no other threads running on this
4695  * CPU then this function will return.
4696  */
4697 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
4698 {
4699         struct rq *rq = this_rq_lock();
4700         struct prio_array *array = current->array, *target = rq->expired;
4701
4702         schedstat_inc(rq, yld_cnt);
4703         /*
4704          * We implement yielding by moving the task into the expired
4705          * queue.
4706          *
4707          * (special rule: RT tasks will just roundrobin in the active
4708          *  array.)
4709          */
4710         if (rt_task(current))
4711                 target = rq->active;
4712
4713         if (array->nr_active == 1) {
4714                 schedstat_inc(rq, yld_act_empty);
4715                 if (!rq->expired->nr_active)
4716                         schedstat_inc(rq, yld_both_empty);
4717         } else if (!rq->expired->nr_active)
4718                 schedstat_inc(rq, yld_exp_empty);
4719
4720         if (array != target) {
4721                 dequeue_task(current, array);
4722                 enqueue_task(current, target);
4723         } else
4724                 /*
4725                  * requeue_task is cheaper so perform that if possible.
4726                  */
4727                 requeue_task(current, array);
4728
4729         /*
4730          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4731          * no need to preempt or enable interrupts:
4732          */
4733         __release(rq->lock);
4734         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4735         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
4736         preempt_enable_no_resched();
4737
4738         schedule();
4739
4740         return 0;
4741 }
4742
4743 static void __cond_resched(void)
4744 {
4745 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
4746         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
4747 #endif
4748         /*
4749          * The BKS might be reacquired before we have dropped
4750          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
4751          * cond_resched() call.
4752          */
4753         do {
4754                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4755                 schedule();
4756                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4757         } while (need_resched());
4758 }
4759
4760 int __sched cond_resched(void)
4761 {
4762         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
4763                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4764                 __cond_resched();
4765                 return 1;
4766         }
4767         return 0;
4768 }
4769 EXPORT_SYMBOL(cond_resched);
4770
4771 /*
4772  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4773  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4774  *
4775  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT.  We do strange low-level
4776  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4777  * spin_unlock(), once by hand).
4778  */
4779 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4780 {
4781         int ret = 0;
4782
4783         if (need_lockbreak(lock)) {
4784                 spin_unlock(lock);
4785                 cpu_relax();
4786                 ret = 1;
4787                 spin_lock(lock);
4788         }
4789         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4790                 spin_release(&lock->dep_map, 1, _THIS_IP_);
4791                 _raw_spin_unlock(lock);
4792                 preempt_enable_no_resched();
4793                 __cond_resched();
4794                 ret = 1;
4795                 spin_lock(lock);
4796         }
4797         return ret;
4798 }
4799 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
4800
4801 int __sched cond_resched_softirq(void)
4802 {
4803         BUG_ON(!in_softirq());
4804
4805         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4806                 local_bh_enable();
4807                 __cond_resched();
4808                 local_bh_disable();
4809                 return 1;
4810         }
4811         return 0;
4812 }
4813 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
4814
4815 /**
4816  * yield - yield the current processor to other threads.
4817  *
4818  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4819  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4820  */
4821 void __sched yield(void)
4822 {
4823         set_current_state(TASK_RUNNING);
4824         sys_sched_yield();
4825 }
4826 EXPORT_SYMBOL(yield);
4827
4828 /*
4829  * This task is about to go to sleep on IO.  Increment rq->nr_iowait so
4830  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4831  *
4832  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
4833  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
4834  */
4835 void __sched io_schedule(void)
4836 {
4837         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4838
4839         delayacct_blkio_start();
4840         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4841         schedule();
4842         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4843         delayacct_blkio_end();
4844 }
4845 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4846
4847 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4848 {
4849         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4850         long ret;
4851
4852         delayacct_blkio_start();
4853         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4854         ret = schedule_timeout(timeout);
4855         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4856         delayacct_blkio_end();
4857         return ret;
4858 }
4859
4860 /**
4861  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4862  * @policy: scheduling class.
4863  *
4864  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4865  * by a given scheduling class.
4866  */
4867 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
4868 {
4869         int ret = -EINVAL;
4870
4871         switch (policy) {
4872         case SCHED_FIFO:
4873         case SCHED_RR:
4874                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4875                 break;
4876         case SCHED_NORMAL:
4877         case SCHED_BATCH:
4878                 ret = 0;
4879                 break;
4880         }
4881         return ret;
4882 }
4883
4884 /**
4885  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4886  * @policy: scheduling class.
4887  *
4888  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4889  * by a given scheduling class.
4890  */
4891 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
4892 {
4893         int ret = -EINVAL;
4894
4895         switch (policy) {
4896         case SCHED_FIFO:
4897         case SCHED_RR:
4898                 ret = 1;
4899                 break;
4900         case SCHED_NORMAL:
4901         case SCHED_BATCH:
4902                 ret = 0;
4903         }
4904         return ret;
4905 }
4906
4907 /**
4908  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4909  * @pid: pid of the process.
4910  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4911  *
4912  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4913  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4914  */
4915 asmlinkage
4916 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
4917 {
4918         struct task_struct *p;
4919         int retval = -EINVAL;
4920         struct timespec t;
4921
4922         if (pid < 0)
4923                 goto out_nounlock;
4924
4925         retval = -ESRCH;
4926         read_lock(&tasklist_lock);
4927         p = find_process_by_pid(pid);
4928         if (!p)
4929                 goto out_unlock;
4930
4931         retval = security_task_getscheduler(p);
4932         if (retval)
4933                 goto out_unlock;
4934
4935         jiffies_to_timespec(p->policy == SCHED_FIFO ?
4936                                 0 : task_timeslice(p), &t);
4937         read_unlock(&tasklist_lock);
4938         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4939 out_nounlock:
4940         return retval;
4941 out_unlock:
4942         read_unlock(&tasklist_lock);
4943         return retval;
4944 }
4945
4946 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
4947
4948 static void show_task(struct task_struct *p)
4949 {
4950         unsigned long free = 0;
4951         unsigned state;
4952
4953         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4954         printk("%-13.13s %c", p->comm,
4955                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4956 #if (BITS_PER_LONG == 32)
4957         if (state == TASK_RUNNING)
4958                 printk(" running ");
4959         else
4960                 printk(" %08lX ", thread_saved_pc(p));
4961 #else
4962         if (state == TASK_RUNNING)
4963                 printk("  running task   ");
4964         else
4965                 printk(" %016lx ", thread_saved_pc(p));
4966 #endif
4967 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4968         {
4969                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
4970                 while (!*n)
4971                         n++;
4972                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
4973         }
4974 #endif
4975         printk("%5lu %5d %6d", free, p->pid, p->parent->pid);
4976         if (!p->mm)
4977                 printk(" (L-TLB)\n");
4978         else
4979                 printk(" (NOTLB)\n");
4980
4981         if (state != TASK_RUNNING)
4982                 show_stack(p, NULL);
4983 }
4984
4985 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4986 {
4987         struct task_struct *g, *p;
4988
4989 #if (BITS_PER_LONG == 32)
4990         printk("\n"
4991                "                         free                        sibling\n");
4992         printk("  task             PC    stack   pid father child younger older\n");
4993 #else
4994         printk("\n"
4995                "                                 free                        sibling\n");
4996         printk("  task                 PC        stack   pid father child younger older\n");
4997 #endif
4998         read_lock(&tasklist_lock);
4999         do_each_thread(g, p) {
5000                 /*
5001                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5002                  * console might take alot of time:
5003                  */
5004                 touch_nmi_watchdog();
5005                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5006                         show_task(p);
5007         } while_each_thread(g, p);
5008
5009         touch_all_softlockup_watchdogs();
5010
5011         read_unlock(&tasklist_lock);
5012         /*
5013          * Only show locks if all tasks are dumped:
5014          */
5015         if (state_filter == -1)
5016                 debug_show_all_locks();
5017 }
5018
5019 /**
5020  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5021  * @idle: task in question
5022  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5023  *
5024  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5025  * flag, to make booting more robust.
5026  */
5027 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5028 {
5029         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5030         unsigned long flags;
5031
5032         idle->timestamp = sched_clock();
5033         idle->sleep_avg = 0;
5034         idle->array = NULL;
5035         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5036         idle->state = TASK_RUNNING;
5037         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5038         set_task_cpu(idle, cpu);
5039
5040         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5041         rq->curr = rq->idle = idle;
5042 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5043         idle->oncpu = 1;
5044 #endif
5045         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5046
5047         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5048 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && !defined(CONFIG_PREEMPT_BKL)
5049         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5050 #else
5051         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5052 #endif
5053 }
5054
5055 /*
5056  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5057  * indicates which cpus entered this state. This is used
5058  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5059  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5060  * always be CPU_MASK_NONE.
5061  */
5062 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5063
5064 #ifdef CONFIG_SMP
5065 /*
5066  * This is how migration works:
5067  *
5068  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5069  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5070  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5071  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5072  *    thread off the CPU)
5073  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5074  *    task is still in the wrong runqueue.
5075  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5076  *    it and puts it into the right queue.
5077  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5078  * 7) we wake up and the migration is done.
5079  */
5080
5081 /*
5082  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5083  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5084  * is removed from the allowed bitmask.
5085  *
5086  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5087  * task must not exit() & deallocate itself prematurely.  The
5088  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5089  */
5090 int set_cpus_allowed(struct task_struct *p, cpumask_t new_mask)
5091 {
5092         struct migration_req req;
5093         unsigned long flags;
5094         struct rq *rq;
5095         int ret = 0;
5096
5097         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5098         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
5099                 ret = -EINVAL;
5100                 goto out;
5101         }
5102
5103         p->cpus_allowed = new_mask;
5104         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5105         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
5106                 goto out;
5107
5108         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
5109                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5110                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5111                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5112                 wait_for_completion(&req.done);
5113                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5114                 return 0;
5115         }
5116 out:
5117         task_rq_unlock(rq, &flags);
5118
5119         return ret;
5120 }
5121 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
5122
5123 /*
5124  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu.  We're doing
5125  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5126  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5127  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5128  *
5129  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5130  * as the task is no longer on this CPU.
5131  *
5132  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5133  */
5134 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5135 {
5136         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5137         int ret = 0;
5138
5139         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5140                 return ret;
5141
5142         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5143         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5144
5145         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5146         /* Already moved. */
5147         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5148                 goto out;
5149         /* Affinity changed (again). */
5150         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5151                 goto out;
5152
5153         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5154         if (p->array) {
5155                 /*
5156                  * Sync timestamp with rq_dest's before activating.
5157                  * The same thing could be achieved by doing this step
5158                  * afterwards, and pretending it was a local activate.
5159                  * This way is cleaner and logically correct.
5160                  */
5161                 p->timestamp = p->timestamp - rq_src->most_recent_timestamp
5162                                 + rq_dest->most_recent_timestamp;
5163                 deactivate_task(p, rq_src);
5164                 __activate_task(p, rq_dest);
5165                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq_dest))
5166                         resched_task(rq_dest->curr);
5167         }
5168         ret = 1;
5169 out:
5170         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5171         return ret;
5172 }
5173
5174 /*
5175  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5176  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5177  * another runqueue.
5178  */
5179 static int migration_thread(void *data)
5180 {
5181         int cpu = (long)data;
5182         struct rq *rq;
5183
5184         rq = cpu_rq(cpu);
5185         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5186
5187         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5188         while (!kthread_should_stop()) {
5189                 struct migration_req *req;
5190                 struct list_head *head;
5191
5192                 try_to_freeze();
5193
5194                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5195
5196                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5197                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5198                         goto wait_to_die;
5199                 }
5200
5201                 if (rq->active_balance) {
5202                         active_load_balance(rq, cpu);
5203                         rq->active_balance = 0;
5204                 }
5205
5206                 head = &rq->migration_queue;
5207
5208                 if (list_empty(head)) {
5209                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5210                         schedule();
5211                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5212                         continue;
5213                 }
5214                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5215                 list_del_init(head->next);
5216
5217                 spin_unlock(&rq->lock);
5218                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5219                 local_irq_enable();
5220
5221                 complete(&req->done);
5222         }
5223         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5224         return 0;
5225
5226 wait_to_die:
5227         /* Wait for kthread_stop */
5228         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5229         while (!kthread_should_stop()) {
5230                 schedule();
5231                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5232         }
5233         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5234         return 0;
5235 }
5236
5237 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5238 /*
5239  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if neccessary.
5240  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5241  */
5242 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5243 {
5244         unsigned long flags;
5245         cpumask_t mask;
5246         struct rq *rq;
5247         int dest_cpu;
5248
5249 restart:
5250         /* On same node? */
5251         mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5252         cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5253         dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5254
5255         /* On any allowed CPU? */
5256         if (dest_cpu == NR_CPUS)
5257                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5258
5259         /* No more Mr. Nice Guy. */
5260         if (dest_cpu == NR_CPUS) {
5261                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5262                 cpus_setall(p->cpus_allowed);
5263                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5264                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5265
5266                 /*
5267                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
5268                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
5269                  * leave kernel.
5270                  */
5271                 if (p->mm && printk_ratelimit())
5272                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5273                                "longer affine to cpu%d\n",
5274                                p->pid, p->comm, dead_cpu);
5275         }
5276         if (!__migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu))
5277                 goto restart;
5278 }
5279
5280 /*
5281  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5282  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5283  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5284  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5285  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5286  */
5287 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5288 {
5289         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
5290         unsigned long flags;
5291
5292         local_irq_save(flags);
5293         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5294         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5295         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5296         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5297         local_irq_restore(flags);
5298 }
5299
5300 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5301 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5302 {
5303         struct task_struct *p, *t;
5304
5305         write_lock_irq(&tasklist_lock);
5306
5307         do_each_thread(t, p) {
5308                 if (p == current)
5309                         continue;
5310
5311                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5312                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5313         } while_each_thread(t, p);
5314
5315         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
5316 }
5317
5318 /* Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5319  * It does so by boosting its priority to highest possible and adding it to
5320  * the _front_ of the runqueue. Used by CPU offline code.
5321  */
5322 void sched_idle_next(void)
5323 {
5324         int this_cpu = smp_processor_id();
5325         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5326         struct task_struct *p = rq->idle;
5327         unsigned long flags;
5328
5329         /* cpu has to be offline */
5330         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5331
5332         /*
5333          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5334          * and interrupts disabled on the current cpu.
5335          */
5336         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5337
5338         __setscheduler(p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5339
5340         /* Add idle task to the _front_ of its priority queue: */
5341         __activate_idle_task(p, rq);
5342
5343         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5344 }
5345
5346 /*
5347  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5348  * offline.
5349  */
5350 void idle_task_exit(void)
5351 {
5352         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5353
5354         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5355
5356         if (mm != &init_mm)
5357                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5358         mmdrop(mm);
5359 }
5360
5361 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5362 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5363 {
5364         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5365
5366         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5367         BUG_ON(p->exit_state != EXIT_ZOMBIE && p->exit_state != EXIT_DEAD);
5368
5369         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5370         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5371
5372         get_task_struct(p);
5373
5374         /*
5375          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5376          * that's OK.  No task can be added to this CPU, so iteration is
5377          * fine.
5378          * NOTE: interrupts should be left disabled  --dev@
5379          */
5380         spin_unlock(&rq->lock);
5381         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5382         spin_lock(&rq->lock);
5383
5384         put_task_struct(p);
5385 }
5386
5387 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5388 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5389 {
5390         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5391         unsigned int arr, i;
5392
5393         for (arr = 0; arr < 2; arr++) {
5394                 for (i = 0; i < MAX_PRIO; i++) {
5395                         struct list_head *list = &rq->arrays[arr].queue[i];
5396
5397                         while (!list_empty(list))
5398                                 migrate_dead(dead_cpu, list_entry(list->next,
5399                                              struct task_struct, run_list));
5400                 }
5401         }
5402 }
5403 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5404
5405 /*
5406  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5407  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5408  */
5409 static int __cpuinit
5410 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5411 {
5412         struct task_struct *p;
5413         int cpu = (long)hcpu;
5414         unsigned long flags;
5415         struct rq *rq;
5416
5417         switch (action) {
5418         case CPU_LOCK_ACQUIRE:
5419                 mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
5420                 break;
5421
5422         case CPU_UP_PREPARE:
5423         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5424                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d",cpu);
5425                 if (IS_ERR(p))
5426                         return NOTIFY_BAD;
5427                 p->flags |= PF_NOFREEZE;
5428                 kthread_bind(p, cpu);
5429                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5430                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5431                 __setscheduler(p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5432                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5433                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5434                 break;
5435
5436         case CPU_ONLINE:
5437         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5438                 /* Strictly unneccessary, as first user will wake it. */
5439                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5440                 break;
5441
5442 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5443         case CPU_UP_CANCELED:
5444         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5445                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5446                         break;
5447                 /* Unbind it from offline cpu so it can run.  Fall thru. */
5448                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5449                              any_online_cpu(cpu_online_map));
5450                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5451                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5452                 break;
5453
5454         case CPU_DEAD:
5455         case CPU_DEAD_FROZEN:
5456                 migrate_live_tasks(cpu);
5457                 rq = cpu_rq(cpu);
5458                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5459                 rq->migration_thread = NULL;
5460                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5461                 rq = task_rq_lock(rq->idle, &flags);
5462                 deactivate_task(rq->idle, rq);
5463                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
5464                 __setscheduler(rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5465                 migrate_dead_tasks(cpu);
5466                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5467                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5468                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5469
5470                 /* No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5471                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex.  Just wake up
5472                  * the requestors. */
5473                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5474                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5475                         struct migration_req *req;
5476
5477                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5478                                          struct migration_req, list);
5479                         list_del_init(&req->list);
5480                         complete(&req->done);
5481                 }
5482                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5483                 break;
5484 #endif
5485         case CPU_LOCK_RELEASE:
5486                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
5487                 break;
5488         }
5489         return NOTIFY_OK;
5490 }
5491
5492 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5493  * happens before everything else.
5494  */
5495 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5496         .notifier_call = migration_call,
5497         .priority = 10
5498 };
5499
5500 int __init migration_init(void)
5501 {
5502         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5503         int err;
5504
5505         /* Start one for the boot CPU: */
5506         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5507         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5508         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5509         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5510
5511         return 0;
5512 }
5513 #endif
5514
5515 #ifdef CONFIG_SMP
5516
5517 /* Number of possible processor ids */
5518 int nr_cpu_ids __read_mostly = NR_CPUS;
5519 EXPORT_SYMBOL(nr_cpu_ids);
5520
5521 #undef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5522 #ifdef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5523 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5524 {
5525         int level = 0;
5526
5527         if (!sd) {
5528                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5529                 return;
5530         }
5531
5532         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5533
5534         do {
5535                 int i;
5536                 char str[NR_CPUS];
5537                 struct sched_group *group = sd->groups;
5538                 cpumask_t groupmask;
5539
5540                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
5541                 cpus_clear(groupmask);
5542
5543                 printk(KERN_DEBUG);
5544                 for (i = 0; i < level + 1; i++)
5545                         printk(" ");
5546                 printk("domain %d: ", level);
5547
5548                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5549                         printk("does not load-balance\n");
5550                         if (sd->parent)
5551                                 printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5552                                                 " has parent");
5553                         break;
5554                 }
5555
5556                 printk("span %s\n", str);
5557
5558                 if (!cpu_isset(cpu, sd->span))
5559                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5560                                         "CPU%d\n", cpu);
5561                 if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask))
5562                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5563                                         " CPU%d\n", cpu);
5564
5565                 printk(KERN_DEBUG);
5566                 for (i = 0; i < level + 2; i++)
5567                         printk(" ");
5568                 printk("groups:");
5569                 do {
5570                         if (!group) {
5571                                 printk("\n");
5572                                 printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5573                                 break;
5574                         }
5575
5576                         if (!group->__cpu_power) {
5577                                 printk("\n");
5578                                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5579                                                 "set\n");
5580                         }
5581
5582                         if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
5583                                 printk("\n");
5584                                 printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5585                         }
5586
5587                         if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
5588                                 printk("\n");
5589                                 printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5590                         }
5591
5592                         cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
5593
5594                         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
5595                         printk(" %s", str);
5596
5597                         group = group->next;
5598                 } while (group != sd->groups);
5599                 printk("\n");
5600
5601                 if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
5602                         printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span "
5603                                         "domain->span\n");
5604
5605                 level++;
5606                 sd = sd->parent;
5607                 if (!sd)
5608                         continue;
5609
5610                 if (!cpus_subset(groupmask, sd->span))
5611                         printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5612                                 "of domain->span\n");
5613
5614         } while (sd);
5615 }
5616 #else
5617 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5618 #endif
5619
5620 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5621 {
5622         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
5623                 return 1;
5624
5625         /* Following flags need at least 2 groups */
5626         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5627                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5628                          SD_BALANCE_FORK |
5629                          SD_BALANCE_EXEC |
5630                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5631                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5632                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5633                         return 0;
5634         }
5635
5636         /* Following flags don't use groups */
5637         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
5638                          SD_WAKE_AFFINE |
5639                          SD_WAKE_BALANCE))
5640                 return 0;
5641
5642         return 1;
5643 }
5644
5645 static int
5646 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5647 {
5648         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5649
5650         if (sd_degenerate(parent))
5651                 return 1;
5652
5653         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
5654                 return 0;
5655
5656         /* Does parent contain flags not in child? */
5657         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
5658         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
5659                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
5660         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5661         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5662                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5663                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5664                                 SD_BALANCE_FORK |
5665                                 SD_BALANCE_EXEC |
5666                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5667                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5668         }
5669         if (~cflags & pflags)
5670                 return 0;
5671
5672         return 1;
5673 }
5674
5675 /*
5676  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain.  Callers must
5677  * hold the hotplug lock.
5678  */
5679 static void cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5680 {
5681         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5682         struct sched_domain *tmp;
5683
5684         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5685         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
5686                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5687                 if (!parent)
5688                         break;
5689                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5690                         tmp->parent = parent->parent;
5691                         if (parent->parent)
5692                                 parent->parent->child = tmp;
5693                 }
5694         }
5695
5696         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5697                 sd = sd->parent;
5698                 if (sd)
5699                         sd->child = NULL;
5700         }
5701
5702         sched_domain_debug(sd, cpu);
5703
5704         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5705 }
5706
5707 /* cpus with isolated domains */
5708 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
5709
5710 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5711 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5712 {
5713         int ints[NR_CPUS], i;
5714
5715         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5716         cpus_clear(cpu_isolated_map);
5717         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
5718                 if (ints[i] < NR_CPUS)
5719                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
5720         return 1;
5721 }
5722
5723 __setup ("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5724
5725 /*
5726  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
5727  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
5728  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
5729  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
5730  *
5731  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
5732  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5733  * and ->cpu_power to 0.
5734  */
5735 static void
5736 init_sched_build_groups(cpumask_t span, const cpumask_t *cpu_map,
5737                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5738                                         struct sched_group **sg))
5739 {
5740         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5741         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
5742         int i;
5743
5744         for_each_cpu_mask(i, span) {
5745                 struct sched_group *sg;
5746                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg);
5747                 int j;
5748
5749                 if (cpu_isset(i, covered))
5750                         continue;
5751
5752                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
5753                 sg->__cpu_power = 0;
5754
5755                 for_each_cpu_mask(j, span) {
5756                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL) != group)
5757                                 continue;
5758
5759                         cpu_set(j, covered);
5760                         cpu_set(j, sg->cpumask);
5761                 }
5762                 if (!first)
5763                         first = sg;
5764                 if (last)
5765                         last->next = sg;
5766                 last = sg;
5767         }
5768         last->next = first;
5769 }
5770
5771 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
5772
5773 /*
5774  * Self-tuning task migration cost measurement between source and target CPUs.
5775  *
5776  * This is done by measuring the cost of manipulating buffers of varying
5777  * sizes. For a given buffer-size here are the steps that are taken:
5778  *
5779  * 1) the source CPU reads+dirties a shared buffer
5780  * 2) the target CPU reads+dirties the same shared buffer
5781  *
5782  * We measure how long they take, in the following 4 scenarios:
5783  *
5784  *  - source: CPU1, target: CPU2 | cost1
5785  *  - source: CPU2, target: CPU1 | cost2
5786  *  - source: CPU1, target: CPU1 | cost3
5787  *  - source: CPU2, target: CPU2 | cost4
5788  *
5789  * We then calculate the cost3+cost4-cost1-cost2 difference - this is
5790  * the cost of migration.
5791  *
5792  * We then start off from a small buffer-size and iterate up to larger
5793  * buffer sizes, in 5% steps - measuring each buffer-size separately, and
5794  * doing a maximum search for the cost. (The maximum cost for a migration
5795  * normally occurs when the working set size is around the effective cache
5796  * size.)
5797  */
5798 #define SEARCH_SCOPE            2
5799 #define MIN_CACHE_SIZE          (64*1024U)
5800 #define DEFAULT_CACHE_SIZE      (5*1024*1024U)
5801 #define ITERATIONS              1
5802 #define SIZE_THRESH             130
5803 #define COST_THRESH             130
5804
5805 /*
5806  * The migration cost is a function of 'domain distance'. Domain
5807  * distance is the number of steps a CPU has to iterate down its
5808  * domain tree to share a domain with the other CPU. The farther
5809  * two CPUs are from each other, the larger the distance gets.
5810  *
5811  * Note that we use the distance only to cache measurement results,
5812  * the distance value is not used numerically otherwise. When two
5813  * CPUs have the same distance it is assumed that the migration
5814  * cost is the same. (this is a simplification but quite practical)
5815  */
5816 #define MAX_DOMAIN_DISTANCE 32
5817
5818 static unsigned long long migration_cost[MAX_DOMAIN_DISTANCE] =
5819                 { [ 0 ... MAX_DOMAIN_DISTANCE-1 ] =
5820 /*
5821  * Architectures may override the migration cost and thus avoid
5822  * boot-time calibration. Unit is nanoseconds. Mostly useful for
5823  * virtualized hardware:
5824  */
5825 #ifdef CONFIG_DEFAULT_MIGRATION_COST
5826                         CONFIG_DEFAULT_MIGRATION_COST
5827 #else
5828                         -1LL
5829 #endif
5830 };
5831
5832 /*
5833  * Allow override of migration cost - in units of microseconds.
5834  * E.g. migration_cost=1000,2000,3000 will set up a level-1 cost
5835  * of 1 msec, level-2 cost of 2 msecs and level3 cost of 3 msecs:
5836  */
5837 static int __init migration_cost_setup(char *str)
5838 {
5839         int ints[MAX_DOMAIN_DISTANCE+1], i;
5840
5841         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5842
5843         printk("#ints: %d\n", ints[0]);
5844         for (i = 1; i <= ints[0]; i++) {
5845                 migration_cost[i-1] = (unsigned long long)ints[i]*1000;
5846                 printk("migration_cost[%d]: %Ld\n", i-1, migration_cost[i-1]);
5847         }
5848         return 1;
5849 }
5850
5851 __setup ("migration_cost=", migration_cost_setup);
5852
5853 /*
5854  * Global multiplier (divisor) for migration-cutoff values,
5855  * in percentiles. E.g. use a value of 150 to get 1.5 times
5856  * longer cache-hot cutoff times.
5857  *
5858  * (We scale it from 100 to 128 to long long handling easier.)
5859  */
5860
5861 #define MIGRATION_FACTOR_SCALE 128
5862
5863 static unsigned int migration_factor = MIGRATION_FACTOR_SCALE;
5864
5865 static int __init setup_migration_factor(char *str)
5866 {
5867         get_option(&str, &migration_factor);
5868         migration_factor = migration_factor * MIGRATION_FACTOR_SCALE / 100;
5869         return 1;
5870 }
5871
5872 __setup("migration_factor=", setup_migration_factor);
5873
5874 /*
5875  * Estimated distance of two CPUs, measured via the number of domains
5876  * we have to pass for the two CPUs to be in the same span:
5877  */
5878 static unsigned long domain_distance(int cpu1, int cpu2)
5879 {
5880         unsigned long distance = 0;
5881         struct sched_domain *sd;
5882
5883         for_each_domain(cpu1, sd) {
5884                 WARN_ON(!cpu_isset(cpu1, sd->span));
5885                 if (cpu_isset(cpu2, sd->span))
5886                         return distance;
5887                 distance++;
5888         }
5889         if (distance >= MAX_DOMAIN_DISTANCE) {
5890                 WARN_ON(1);
5891                 distance = MAX_DOMAIN_DISTANCE-1;
5892         }
5893
5894         return distance;
5895 }
5896
5897 static unsigned int migration_debug;
5898
5899 static int __init setup_migration_debug(char *str)
5900 {
5901         get_option(&str, &migration_debug);
5902         return 1;
5903 }
5904
5905 __setup("migration_debug=", setup_migration_debug);
5906
5907 /*
5908  * Maximum cache-size that the scheduler should try to measure.
5909  * Architectures with larger caches should tune this up during
5910  * bootup. Gets used in the domain-setup code (i.e. during SMP
5911  * bootup).
5912  */
5913 unsigned int max_cache_size;
5914
5915 static int __init setup_max_cache_size(char *str)
5916 {
5917         get_option(&str, &max_cache_size);
5918         return 1;
5919 }
5920
5921 __setup("max_cache_size=", setup_max_cache_size);
5922
5923 /*
5924  * Dirty a big buffer in a hard-to-predict (for the L2 cache) way. This
5925  * is the operation that is timed, so we try to generate unpredictable
5926  * cachemisses that still end up filling the L2 cache:
5927  */
5928 static void touch_cache(void *__cache, unsigned long __size)
5929 {
5930         unsigned long size = __size / sizeof(long);
5931         unsigned long chunk1 = size / 3;
5932         unsigned long chunk2 = 2 * size / 3;
5933         unsigned long *cache = __cache;
5934         int i;
5935
5936         for (i = 0; i < size/6; i += 8) {
5937                 switch (i % 6) {
5938                         case 0: cache[i]++;
5939                         case 1: cache[size-1-i]++;
5940                         case 2: cache[chunk1-i]++;
5941                         case 3: cache[chunk1+i]++;
5942                         case 4: cache[chunk2-i]++;
5943                         case 5: cache[chunk2+i]++;
5944                 }
5945         }
5946 }
5947
5948 /*
5949  * Measure the cache-cost of one task migration. Returns in units of nsec.
5950  */
5951 static unsigned long long
5952 measure_one(void *cache, unsigned long size, int source, int target)
5953 {
5954         cpumask_t mask, saved_mask;
5955         unsigned long long t0, t1, t2, t3, cost;
5956
5957         saved_mask = current->cpus_allowed;
5958
5959         /*
5960          * Flush source caches to RAM and invalidate them:
5961          */
5962         sched_cacheflush();
5963
5964         /*
5965          * Migrate to the source CPU:
5966          */
5967         mask = cpumask_of_cpu(source);
5968         set_cpus_allowed(current, mask);
5969         WARN_ON(smp_processor_id() != source);
5970
5971         /*
5972          * Dirty the working set:
5973          */
5974         t0 = sched_clock();
5975         touch_cache(cache, size);
5976         t1 = sched_clock();
5977
5978         /*
5979          * Migrate to the target CPU, dirty the L2 cache and access
5980          * the shared buffer. (which represents the working set
5981          * of a migrated task.)
5982          */
5983         mask = cpumask_of_cpu(target);
5984         set_cpus_allowed(current, mask);
5985         WARN_ON(smp_processor_id() != target);
5986
5987         t2 = sched_clock();
5988         touch_cache(cache, size);
5989         t3 = sched_clock();
5990
5991         cost = t1-t0 + t3-t2;
5992
5993         if (migration_debug >= 2)
5994                 printk("[%d->%d]: %8Ld %8Ld %8Ld => %10Ld.\n",
5995                         source, target, t1-t0, t1-t0, t3-t2, cost);
5996         /*
5997          * Flush target caches to RAM and invalidate them:
5998          */
5999         sched_cacheflush();
6000
6001         set_cpus_allowed(current, saved_mask);
6002
6003         return cost;
6004 }
6005
6006 /*
6007  * Measure a series of task migrations and return the average
6008  * result. Since this code runs early during bootup the system
6009  * is 'undisturbed' and the average latency makes sense.
6010  *
6011  * The algorithm in essence auto-detects the relevant cache-size,
6012  * so it will properly detect different cachesizes for different
6013  * cache-hierarchies, depending on how the CPUs are connected.
6014  *
6015  * Architectures can prime the upper limit of the search range via
6016  * max_cache_size, otherwise the search range defaults to 20MB...64K.
6017  */
6018 static unsigned long long
6019 measure_cost(int cpu1, int cpu2, void *cache, unsigned int size)
6020 {
6021         unsigned long long cost1, cost2;
6022         int i;
6023
6024         /*
6025          * Measure the migration cost of 'size' bytes, over an
6026          * average of 10 runs:
6027          *
6028          * (We perturb the cache size by a small (0..4k)
6029          *  value to compensate size/alignment related artifacts.
6030          *  We also subtract the cost of the operation done on
6031          *  the same CPU.)
6032          */
6033         cost1 = 0;
6034
6035         /*
6036          * dry run, to make sure we start off cache-cold on cpu1,
6037          * and to get any vmalloc pagefaults in advance:
6038          */
6039         measure_one(cache, size, cpu1, cpu2);
6040         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
6041                 cost1 += measure_one(cache, size - i * 1024, cpu1, cpu2);
6042
6043         measure_one(cache, size, cpu2, cpu1);
6044         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
6045                 cost1 += measure_one(cache, size - i * 1024, cpu2, cpu1);
6046
6047         /*
6048          * (We measure the non-migrating [cached] cost on both
6049          *  cpu1 and cpu2, to handle CPUs with different speeds)
6050          */
6051         cost2 = 0;
6052
6053         measure_one(cache, size, cpu1, cpu1);
6054         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
6055                 cost2 += measure_one(cache, size - i * 1024, cpu1, cpu1);
6056
6057         measure_one(cache, size, cpu2, cpu2);
6058         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
6059                 cost2 += measure_one(cache, size - i * 1024, cpu2, cpu2);
6060
6061         /*
6062          * Get the per-iteration migration cost:
6063          */
6064         do_div(cost1, 2 * ITERATIONS);
6065         do_div(cost2, 2 * ITERATIONS);
6066
6067         return cost1 - cost2;
6068 }
6069
6070 static unsigned long long measure_migration_cost(int cpu1, int cpu2)
6071 {
6072         unsigned long long max_cost = 0, fluct = 0, avg_fluct = 0;
6073         unsigned int max_size, size, size_found = 0;
6074         long long cost = 0, prev_cost;
6075         void *cache;
6076
6077         /*
6078          * Search from max_cache_size*5 down to 64K - the real relevant
6079          * cachesize has to lie somewhere inbetween.
6080          */
6081         if (max_cache_size) {
6082                 max_size = max(max_cache_size * SEARCH_SCOPE, MIN_CACHE_SIZE);
6083                 size = max(max_cache_size / SEARCH_SCOPE, MIN_CACHE_SIZE);
6084         } else {
6085                 /*
6086                  * Since we have no estimation about the relevant
6087                  * search range
6088                  */
6089                 max_size = DEFAULT_CACHE_SIZE * SEARCH_SCOPE;
6090                 size = MIN_CACHE_SIZE;
6091         }
6092
6093         if (!cpu_online(cpu1) || !cpu_online(cpu2)) {
6094                 printk("cpu %d and %d not both online!\n", cpu1, cpu2);
6095                 return 0;
6096         }
6097
6098         /*
6099          * Allocate the working set:
6100          */
6101         cache = vmalloc(max_size);
6102         if (!cache) {
6103                 printk("could not vmalloc %d bytes for cache!\n", 2 * max_size);
6104                 return 1000000; /* return 1 msec on very small boxen */
6105         }
6106
6107         while (size <= max_size) {
6108                 prev_cost = cost;
6109                 cost = measure_cost(cpu1, cpu2, cache, size);
6110
6111                 /*
6112                  * Update the max:
6113                  */
6114                 if (cost > 0) {
6115                         if (max_cost < cost) {
6116                                 max_cost = cost;
6117                                 size_found = size;
6118                         }
6119                 }
6120                 /*
6121                  * Calculate average fluctuation, we use this to prevent
6122                  * noise from triggering an early break out of the loop:
6123                  */
6124                 fluct = abs(cost - prev_cost);
6125                 avg_fluct = (avg_fluct + fluct)/2;
6126
6127                 if (migration_debug)
6128                         printk("-> [%d][%d][%7d] %3ld.%ld [%3ld.%ld] (%ld): "
6129                                 "(%8Ld %8Ld)\n",
6130                                 cpu1, cpu2, size,
6131                                 (long)cost / 1000000,
6132                                 ((long)cost / 100000) % 10,
6133                                 (long)max_cost / 1000000,
6134                                 ((long)max_cost / 100000) % 10,
6135                                 domain_distance(cpu1, cpu2),
6136                                 cost, avg_fluct);
6137
6138                 /*
6139                  * If we iterated at least 20% past the previous maximum,
6140                  * and the cost has dropped by more than 20% already,
6141                  * (taking fluctuations into account) then we assume to
6142                  * have found the maximum and break out of the loop early:
6143                  */
6144                 if (size_found && (size*100 > size_found*SIZE_THRESH))
6145                         if (cost+avg_fluct <= 0 ||
6146                                 max_cost*100 > (cost+avg_fluct)*COST_THRESH) {
6147
6148                                 if (migration_debug)
6149                                         printk("-> found max.\n");
6150                                 break;
6151                         }
6152                 /*
6153                  * Increase the cachesize in 10% steps:
6154                  */
6155                 size = size * 10 / 9;
6156         }
6157
6158         if (migration_debug)
6159                 printk("[%d][%d] working set size found: %d, cost: %Ld\n",
6160                         cpu1, cpu2, size_found, max_cost);
6161
6162         vfree(cache);
6163
6164         /*
6165          * A task is considered 'cache cold' if at least 2 times
6166          * the worst-case cost of migration has passed.
6167          *
6168          * (this limit is only listened to if the load-balancing
6169          * situation is 'nice' - if there is a large imbalance we
6170          * ignore it for the sake of CPU utilization and
6171          * processing fairness.)
6172          */
6173         return 2 * max_cost * migration_factor / MIGRATION_FACTOR_SCALE;
6174 }
6175
6176 static void calibrate_migration_costs(const cpumask_t *cpu_map)
6177 {
6178         int cpu1 = -1, cpu2 = -1, cpu, orig_cpu = raw_smp_processor_id();
6179         unsigned long j0, j1, distance, max_distance = 0;
6180         struct sched_domain *sd;
6181
6182         j0 = jiffies;
6183
6184         /*
6185          * First pass - calculate the cacheflush times:
6186          */
6187         for_each_cpu_mask(cpu1, *cpu_map) {
6188                 for_each_cpu_mask(cpu2, *cpu_map) {
6189                         if (cpu1 == cpu2)
6190                                 continue;
6191                         distance = domain_distance(cpu1, cpu2);
6192                         max_distance = max(max_distance, distance);
6193                         /*
6194                          * No result cached yet?
6195                          */
6196                         if (migration_cost[distance] == -1LL)
6197                                 migration_cost[distance] =
6198                                         measure_migration_cost(cpu1, cpu2);
6199                 }
6200         }
6201         /*
6202          * Second pass - update the sched domain hierarchy with
6203          * the new cache-hot-time estimations:
6204          */
6205         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6206                 distance = 0;
6207                 for_each_domain(cpu, sd) {
6208                         sd->cache_hot_time = migration_cost[distance];
6209                         distance++;
6210                 }
6211         }
6212         /*
6213          * Print the matrix:
6214          */
6215         if (migration_debug)
6216                 printk("migration: max_cache_size: %d, cpu: %d MHz:\n",
6217                         max_cache_size,
6218 #ifdef CONFIG_X86
6219                         cpu_khz/1000
6220 #else
6221                         -1
6222 #endif
6223                 );
6224         if (system_state == SYSTEM_BOOTING && num_online_cpus() > 1) {
6225                 printk("migration_cost=");
6226                 for (distance = 0; distance <= max_distance; distance++) {
6227                         if (distance)
6228                                 printk(",");
6229                         printk("%ld", (long)migration_cost[distance] / 1000);
6230                 }
6231                 printk("\n");
6232         }
6233         j1 = jiffies;
6234         if (migration_debug)
6235                 printk("migration: %ld seconds\n", (j1-j0) / HZ);
6236
6237         /*
6238          * Move back to the original CPU. NUMA-Q gets confused
6239          * if we migrate to another quad during bootup.
6240          */
6241         if (raw_smp_processor_id() != orig_cpu) {
6242                 cpumask_t mask = cpumask_of_cpu(orig_cpu),
6243                         saved_mask = current->cpus_allowed;
6244
6245                 set_cpus_allowed(current, mask);
6246                 set_cpus_allowed(current, saved_mask);
6247         }
6248 }
6249
6250 #ifdef CONFIG_NUMA
6251
6252 /**
6253  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6254  * @node: node whose sched_domain we're building
6255  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6256  *
6257  * Find the next node to include in a given scheduling domain.  Simply
6258  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6259  *
6260  * Should use nodemask_t.
6261  */
6262 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
6263 {
6264         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6265
6266         min_val = INT_MAX;
6267
6268         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6269                 /* Start at @node */
6270                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
6271
6272                 if (!nr_cpus_node(n))
6273                         continue;
6274
6275                 /* Skip already used nodes */
6276                 if (test_bit(n, used_nodes))
6277                         continue;
6278
6279                 /* Simple min distance search */
6280                 val = node_distance(node, n);
6281
6282                 if (val < min_val) {
6283                         min_val = val;
6284                         best_node = n;
6285                 }
6286         }
6287
6288         set_bit(best_node, used_nodes);
6289         return best_node;
6290 }
6291
6292 /**
6293  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6294  * @node: node whose cpumask we're constructing
6295  * @size: number of nodes to include in this span
6296  *
6297  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span.  It
6298  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6299  * out optimally.
6300  */
6301 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
6302 {
6303         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
6304         cpumask_t span, nodemask;
6305         int i;
6306
6307         cpus_clear(span);
6308         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
6309
6310         nodemask = node_to_cpumask(node);
6311         cpus_or(span, span, nodemask);
6312         set_bit(node, used_nodes);
6313
6314         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6315                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
6316
6317                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
6318                 cpus_or(span, span, nodemask);
6319         }
6320
6321         return span;
6322 }
6323 #endif
6324
6325 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6326
6327 /*
6328  * SMT sched-domains:
6329  */
6330 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6331 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
6332 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
6333
6334 static int cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6335                             struct sched_group **sg)
6336 {
6337         if (sg)
6338                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
6339         return cpu;
6340 }
6341 #endif
6342
6343 /*
6344  * multi-core sched-domains:
6345  */
6346 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6347 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
6348 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
6349 #endif
6350
6351 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6352 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6353                              struct sched_group **sg)
6354 {
6355         int group;
6356         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
6357         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6358         group = first_cpu(mask);
6359         if (sg)
6360                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
6361         return group;
6362 }
6363 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6364 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6365                              struct sched_group **sg)
6366 {
6367         if (sg)
6368                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
6369         return cpu;
6370 }
6371 #endif
6372
6373 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
6374 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
6375
6376 static int cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6377                              struct sched_group **sg)
6378 {
6379         int group;
6380 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6381         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
6382         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6383         group = first_cpu(mask);
6384 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6385         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
6386         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6387         group = first_cpu(mask);
6388 #else
6389         group = cpu;
6390 #endif
6391         if (sg)
6392                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
6393         return group;
6394 }
6395
6396 #ifdef CONFIG_NUMA
6397 /*
6398  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6399  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6400  * gets dynamically allocated.
6401  */
6402 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
6403 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
6404
6405 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
6406 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
6407
6408 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6409                                  struct sched_group **sg)
6410 {
6411         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
6412         int group;
6413
6414         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6415         group = first_cpu(nodemask);
6416
6417         if (sg)
6418                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
6419         return group;
6420 }
6421
6422 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6423 {
6424         struct sched_group *sg = group_head;
6425         int j;
6426
6427         if (!sg)
6428                 return;
6429 next_sg:
6430         for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
6431                 struct sched_domain *sd;
6432
6433                 sd = &per_cpu(phys_domains, j);
6434                 if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
6435                         /*
6436                          * Only add "power" once for each
6437                          * physical package.
6438                          */
6439                         continue;
6440                 }
6441
6442                 sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
6443         }
6444         sg = sg->next;
6445         if (sg != group_head)
6446                 goto next_sg;
6447 }
6448 #endif
6449
6450 #ifdef CONFIG_NUMA
6451 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6452 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6453 {
6454         int cpu, i;
6455
6456         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6457                 struct sched_group **sched_group_nodes
6458                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6459
6460                 if (!sched_group_nodes)
6461                         continue;
6462
6463                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6464                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6465                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6466
6467                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6468                         if (cpus_empty(nodemask))
6469                                 continue;
6470
6471                         if (sg == NULL)
6472                                 continue;
6473                         sg = sg->next;
6474 next_sg:
6475                         oldsg = sg;
6476                         sg = sg->next;
6477                         kfree(oldsg);
6478                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6479                                 goto next_sg;
6480                 }
6481                 kfree(sched_group_nodes);
6482                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6483         }
6484 }
6485 #else
6486 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6487 {
6488 }
6489 #endif
6490
6491 /*
6492  * Initialize sched groups cpu_power.
6493  *
6494  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6495  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6496  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6497  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6498  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6499  * less cpu_power.
6500  *
6501  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
6502  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
6503  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
6504  */
6505 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6506 {
6507         struct sched_domain *child;
6508         struct sched_group *group;
6509
6510         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6511
6512         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
6513                 return;
6514
6515         child = sd->child;
6516
6517         sd->groups->__cpu_power = 0;
6518
6519         /*
6520          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
6521          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
6522          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
6523          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
6524          * same sched domain.
6525          */
6526         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
6527                        (child->flags &
6528                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
6529                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
6530                 return;
6531         }
6532
6533         /*
6534          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
6535          */
6536         group = child->groups;
6537         do {
6538                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
6539                 group = group->next;
6540         } while (group != child->groups);
6541 }
6542
6543 /*
6544  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6545  * to the individual cpus
6546  */
6547 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6548 {
6549         int i;
6550         struct sched_domain *sd;
6551 #ifdef CONFIG_NUMA
6552         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
6553         int sd_allnodes = 0;
6554
6555         /*
6556          * Allocate the per-node list of sched groups
6557          */
6558         sched_group_nodes = kzalloc(sizeof(struct sched_group*)*MAX_NUMNODES,
6559                                            GFP_KERNEL);
6560         if (!sched_group_nodes) {
6561                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6562                 return -ENOMEM;
6563         }
6564         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6565 #endif
6566
6567         /*
6568          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6569          */
6570         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6571                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6572                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6573
6574                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6575
6576 #ifdef CONFIG_NUMA
6577                 if (cpus_weight(*cpu_map)
6578                                 > SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
6579                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6580                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6581                         sd->span = *cpu_map;
6582                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6583                         p = sd;
6584                         sd_allnodes = 1;
6585                 } else
6586                         p = NULL;
6587
6588                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6589                 *sd = SD_NODE_INIT;
6590                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6591                 sd->parent = p;
6592                 if (p)
6593                         p->child = sd;
6594                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6595 #endif
6596
6597                 p = sd;
6598                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6599                 *sd = SD_CPU_INIT;
6600                 sd->span = nodemask;
6601                 sd->parent = p;
6602                 if (p)
6603                         p->child = sd;
6604                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6605
6606 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6607                 p = sd;
6608                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6609                 *sd = SD_MC_INIT;
6610                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6611                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6612                 sd->parent = p;
6613                 p->child = sd;
6614                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6615 #endif
6616
6617 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6618                 p = sd;
6619                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6620                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6621                 sd->span = cpu_sibling_map[i];
6622                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6623                 sd->parent = p;
6624                 p->child = sd;
6625                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6626 #endif
6627         }
6628
6629 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6630         /* Set up CPU (sibling) groups */
6631         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6632                 cpumask_t this_sibling_map = cpu_sibling_map[i];
6633                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6634                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6635                         continue;
6636
6637                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map, &cpu_to_cpu_group);
6638         }
6639 #endif
6640
6641 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6642         /* Set up multi-core groups */
6643         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6644                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6645                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6646                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6647                         continue;
6648                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map, &cpu_to_core_group);
6649         }
6650 #endif
6651
6652
6653         /* Set up physical groups */
6654         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6655                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6656
6657                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6658                 if (cpus_empty(nodemask))
6659                         continue;
6660
6661                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map, &cpu_to_phys_group);
6662         }
6663
6664 #ifdef CONFIG_NUMA
6665         /* Set up node groups */
6666         if (sd_allnodes)
6667                 init_sched_build_groups(*cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group);
6668
6669         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6670                 /* Set up node groups */
6671                 struct sched_group *sg, *prev;
6672                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6673                 cpumask_t domainspan;
6674                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6675                 int j;
6676
6677                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6678                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6679                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6680                         continue;
6681                 }
6682
6683                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6684                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6685
6686                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6687                 if (!sg) {
6688                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6689                                 "node %d\n", i);
6690                         goto error;
6691                 }
6692                 sched_group_nodes[i] = sg;
6693                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6694                         struct sched_domain *sd;
6695                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6696                         sd->groups = sg;
6697                 }
6698                 sg->__cpu_power = 0;
6699                 sg->cpumask = nodemask;
6700                 sg->next = sg;
6701                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6702                 prev = sg;
6703
6704                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6705                         cpumask_t tmp, notcovered;
6706                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6707
6708                         cpus_complement(notcovered, covered);
6709                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6710                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6711                         if (cpus_empty(tmp))
6712                                 break;
6713
6714                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6715                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6716                         if (cpus_empty(tmp))
6717                                 continue;
6718
6719                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6720                                           GFP_KERNEL, i);
6721                         if (!sg) {
6722                                 printk(KERN_WARNING
6723                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6724                                 goto error;
6725                         }
6726                         sg->__cpu_power = 0;
6727                         sg->cpumask = tmp;
6728                         sg->next = prev->next;
6729                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6730                         prev->next = sg;
6731                         prev = sg;
6732                 }
6733         }
6734 #endif
6735
6736         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6737 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6738         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6739                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6740                 init_sched_groups_power(i, sd);
6741         }
6742 #endif
6743 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6744         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6745                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6746                 init_sched_groups_power(i, sd);
6747         }
6748 #endif
6749
6750         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6751                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6752                 init_sched_groups_power(i, sd);
6753         }
6754
6755 #ifdef CONFIG_NUMA
6756         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6757                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6758
6759         if (sd_allnodes) {
6760                 struct sched_group *sg;
6761
6762                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg);
6763                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6764         }
6765 #endif
6766
6767         /* Attach the domains */
6768         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6769                 struct sched_domain *sd;
6770 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6771                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6772 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6773                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6774 #else
6775                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6776 #endif
6777                 cpu_attach_domain(sd, i);
6778         }
6779         /*
6780          * Tune cache-hot values:
6781          */
6782         calibrate_migration_costs(cpu_map);
6783
6784         return 0;
6785
6786 #ifdef CONFIG_NUMA
6787 error:
6788         free_sched_groups(cpu_map);
6789         return -ENOMEM;
6790 #endif
6791 }
6792 /*
6793  * Set up scheduler domains and groups.  Callers must hold the hotplug lock.
6794  */
6795 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6796 {
6797         cpumask_t cpu_default_map;
6798         int err;
6799
6800         /*
6801          * Setup mask for cpus without special case scheduling requirements.
6802          * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6803          * exclude other special cases in the future.
6804          */
6805         cpus_andnot(cpu_default_map, *cpu_map, cpu_isolated_map);
6806
6807         err = build_sched_domains(&cpu_default_map);
6808
6809         return err;
6810 }
6811
6812 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6813 {
6814         free_sched_groups(cpu_map);
6815 }
6816
6817 /*
6818  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6819  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6820  */
6821 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6822 {
6823         int i;
6824
6825         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
6826                 cpu_attach_domain(NULL, i);
6827         synchronize_sched();
6828         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
6829 }
6830
6831 /*
6832  * Partition sched domains as specified by the cpumasks below.
6833  * This attaches all cpus from the cpumasks to the NULL domain,
6834  * waits for a RCU quiescent period, recalculates sched
6835  * domain information and then attaches them back to the
6836  * correct sched domains
6837  * Call with hotplug lock held
6838  */
6839 int partition_sched_domains(cpumask_t *partition1, cpumask_t *partition2)
6840 {
6841         cpumask_t change_map;
6842         int err = 0;
6843
6844         cpus_and(*partition1, *partition1, cpu_online_map);
6845         cpus_and(*partition2, *partition2, cpu_online_map);
6846         cpus_or(change_map, *partition1, *partition2);
6847
6848         /* Detach sched domains from all of the affected cpus */
6849         detach_destroy_domains(&change_map);
6850         if (!cpus_empty(*partition1))
6851                 err = build_sched_domains(partition1);
6852         if (!err && !cpus_empty(*partition2))
6853                 err = build_sched_domains(partition2);
6854
6855         return err;
6856 }
6857
6858 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6859 int arch_reinit_sched_domains(void)
6860 {
6861         int err;
6862
6863         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6864         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6865         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6866         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6867
6868         return err;
6869 }
6870
6871 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6872 {
6873         int ret;
6874
6875         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
6876                 return -EINVAL;
6877
6878         if (smt)
6879                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
6880         else
6881                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
6882
6883         ret = arch_reinit_sched_domains();
6884
6885         return ret ? ret : count;
6886 }
6887
6888 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6889 {
6890         int err = 0;
6891
6892 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6893         if (smt_capable())
6894                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6895                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
6896 #endif
6897 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6898         if (!err && mc_capable())
6899                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6900                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
6901 #endif
6902         return err;
6903 }
6904 #endif
6905
6906 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6907 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6908 {
6909         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6910 }
6911 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6912                                             const char *buf, size_t count)
6913 {
6914         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6915 }
6916 SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
6917             sched_mc_power_savings_store);
6918 #endif
6919
6920 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6921 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6922 {
6923         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6924 }
6925 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6926                                              const char *buf, size_t count)
6927 {
6928         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6929 }
6930 SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
6931             sched_smt_power_savings_store);
6932 #endif
6933
6934 /*
6935  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy.  The domains
6936  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
6937  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
6938  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
6939  */
6940 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
6941                                 unsigned long action, void *hcpu)
6942 {
6943         switch (action) {
6944         case CPU_UP_PREPARE:
6945         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6946         case CPU_DOWN_PREPARE:
6947         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6948                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6949                 return NOTIFY_OK;
6950
6951         case CPU_UP_CANCELED:
6952         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6953         case CPU_DOWN_FAILED:
6954         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6955         case CPU_ONLINE:
6956         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6957         case CPU_DEAD:
6958         case CPU_DEAD_FROZEN:
6959                 /*
6960                  * Fall through and re-initialise the domains.
6961                  */
6962                 break;
6963         default:
6964                 return NOTIFY_DONE;
6965         }
6966
6967         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
6968         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6969
6970         return NOTIFY_OK;
6971 }
6972
6973 void __init sched_init_smp(void)
6974 {
6975         cpumask_t non_isolated_cpus;
6976
6977         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6978         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6979         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
6980         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
6981                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6982         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6983         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
6984         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
6985
6986         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6987         if (set_cpus_allowed(current, non_isolated_cpus) < 0)
6988                 BUG();
6989 }
6990 #else
6991 void __init sched_init_smp(void)
6992 {
6993 }
6994 #endif /* CONFIG_SMP */
6995
6996 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6997 {
6998         /* Linker adds these: start and end of __sched functions */
6999         extern char __sched_text_start[], __sched_text_end[];
7000
7001         return in_lock_functions(addr) ||
7002                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7003                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7004 }
7005
7006 void __init sched_init(void)
7007 {
7008         int i, j, k;
7009         int highest_cpu = 0;
7010
7011         for_each_possible_cpu(i) {
7012                 struct prio_array *array;
7013                 struct rq *rq;
7014
7015                 rq = cpu_rq(i);
7016                 spin_lock_init(&rq->lock);
7017                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
7018                 rq->nr_running = 0;
7019                 rq->active = rq->arrays;
7020                 rq->expired = rq->arrays + 1;
7021                 rq->best_expired_prio = MAX_PRIO;
7022
7023 #ifdef CONFIG_SMP
7024                 rq->sd = NULL;
7025                 for (j = 1; j < 3; j++)
7026                         rq->cpu_load[j] = 0;
7027                 rq->active_balance = 0;
7028                 rq->push_cpu = 0;
7029                 rq->cpu = i;
7030                 rq->migration_thread = NULL;
7031                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
7032 #endif
7033                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7034
7035                 for (j = 0; j < 2; j++) {
7036                         array = rq->arrays + j;
7037                         for (k = 0; k < MAX_PRIO; k++) {
7038                                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + k);
7039                                 __clear_bit(k, array->bitmap);
7040                         }
7041                         // delimiter for bitsearch
7042                         __set_bit(MAX_PRIO, array->bitmap);
7043                 }
7044                 highest_cpu = i;
7045         }
7046
7047         set_load_weight(&init_task);
7048
7049 #ifdef CONFIG_SMP
7050         nr_cpu_ids = highest_cpu + 1;
7051         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
7052 #endif
7053
7054 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7055         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
7056 #endif
7057
7058         /*
7059          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7060          */
7061         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7062         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7063
7064         /*
7065          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7066          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7067          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7068          * when this runqueue becomes "idle".
7069          */
7070         init_idle(current, smp_processor_id());
7071 }
7072
7073 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
7074 void __might_sleep(char *file, int line)
7075 {
7076 #ifdef in_atomic
7077         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7078
7079         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
7080             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
7081                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7082                         return;
7083                 prev_jiffy = jiffies;
7084                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
7085                                 " context at %s:%d\n", file, line);
7086                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
7087                         in_atomic(), irqs_disabled());
7088                 debug_show_held_locks(current);
7089                 if (irqs_disabled())
7090                         print_irqtrace_events(current);
7091                 dump_stack();
7092         }
7093 #endif
7094 }
7095 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7096 #endif
7097
7098 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7099 void normalize_rt_tasks(void)
7100 {
7101         struct prio_array *array;
7102         struct task_struct *p;
7103         unsigned long flags;
7104         struct rq *rq;
7105
7106         read_lock_irq(&tasklist_lock);
7107         for_each_process(p) {
7108                 if (!rt_task(p))
7109                         continue;
7110
7111                 spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
7112                 rq = __task_rq_lock(p);
7113
7114                 array = p->array;
7115                 if (array)
7116                         deactivate_task(p, task_rq(p));
7117                 __setscheduler(p, SCHED_NORMAL, 0);
7118                 if (array) {
7119                         __activate_task(p, task_rq(p));
7120                         resched_task(rq->curr);
7121                 }
7122
7123                 __task_rq_unlock(rq);
7124                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
7125         }
7126         read_unlock_irq(&tasklist_lock);
7127 }
7128
7129 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7130
7131 #if     defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KDB)
7132 /*
7133  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
7134  *
7135  * They can only be called when the whole system has been
7136  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7137  * activity can take place. Using them for anything else would
7138  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7139  * under any other configuration.
7140  */
7141
7142 /**
7143  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7144  * @cpu: the processor in question.
7145  *
7146  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7147  */
7148 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7149 {
7150         return cpu_curr(cpu);
7151 }
7152
7153 /**
7154  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7155  * @cpu: the processor in question.
7156  * @p: the task pointer to set.
7157  *
7158  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7159  * are serviced on a separate stack.  It allows the architecture to switch the
7160  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner.  This function
7161  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7162  * and caller must save the original value of the current task (see
7163  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7164  * re-starting the system.
7165  *
7166  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7167  */
7168 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7169 {
7170         cpu_curr(cpu) = p;
7171 }
7172
7173 #endif
7174
7175 #ifdef  CONFIG_KDB
7176
7177 #include <linux/kdb.h>
7178
7179 static void
7180 kdb_prio(char *name, struct prio_array *array, kdb_printf_t xxx_printf)
7181 {
7182         int pri;
7183
7184         xxx_printf("  %s nr_active:%d  bitmap: 0x%lx 0x%lx 0x%lx\n",
7185                 name, array->nr_active,
7186                 array->bitmap[0], array->bitmap[1], array->bitmap[2]);
7187
7188         pri = sched_find_first_bit(array->bitmap);
7189         if (pri != MAX_PRIO) {
7190                 xxx_printf("   bitmap priorities:");
7191                 while (pri != MAX_PRIO) {
7192                         xxx_printf(" %d", pri);
7193                         pri++;
7194                         pri = find_next_bit(array->bitmap, MAX_PRIO, pri);
7195                 }
7196                 xxx_printf("\n");
7197         }
7198
7199         for (pri = 0; pri < MAX_PRIO; pri++) {
7200                 int printed_hdr = 0;
7201                 struct list_head *head, *curr;
7202
7203                 head = array->queue + pri;
7204                 curr = head->next;
7205                 while(curr != head) {
7206                         struct task_struct *task;
7207                         if (!printed_hdr) {
7208                                 xxx_printf("   queue at priority=%d\n", pri);
7209                                 printed_hdr = 1;
7210                         }
7211                         task = list_entry(curr, struct task_struct, run_list);
7212                         xxx_printf("    0x%p %d %s  time_slice:%d\n",
7213                                    task, task->pid, task->comm,
7214                                    task->time_slice);
7215                         curr = curr->next;
7216                 }
7217         }
7218 }
7219
7220 /* This code must be in sched.c because struct rq is only defined in this
7221  * source.  To allow most of kdb to be modular, this code cannot call any kdb
7222  * functions directly, any external functions that it needs must be passed in
7223  * as parameters.
7224  */
7225
7226 void
7227 kdb_runqueue(unsigned long cpu, kdb_printf_t xxx_printf)
7228 {
7229         struct rq *rq;
7230
7231         rq = cpu_rq(cpu);
7232
7233         xxx_printf("CPU%ld lock:%s curr:0x%p(%d)(%s)",
7234                    cpu, (spin_is_locked(&rq->lock))?"LOCKED":"free",
7235                    rq->curr, rq->curr->pid, rq->curr->comm);
7236         if (rq->curr == rq->idle)
7237                 xxx_printf(" is idle");
7238         xxx_printf("\n ");
7239 #ifdef CONFIG_SMP
7240         xxx_printf(" cpu_load:%lu %lu %lu",
7241                         rq->cpu_load[0], rq->cpu_load[1], rq->cpu_load[2]);
7242 #endif
7243         xxx_printf(" nr_running:%lu nr_switches:%llu\n",
7244                    rq->nr_running, rq->nr_switches);
7245         kdb_prio("active", rq->active, xxx_printf);
7246         kdb_prio("expired", rq->expired, xxx_printf);
7247 }
7248 EXPORT_SYMBOL(kdb_runqueue);
7249
7250 #endif  /* CONFIG_KDB */