sched: define and use CPU_PRI_* enums for cpu notifier priorities
[linux-2.6.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/stop_machine.h>
61 #include <linux/sysctl.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/times.h>
64 #include <linux/tsacct_kern.h>
65 #include <linux/kprobes.h>
66 #include <linux/delayacct.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73 #include <linux/ftrace.h>
74 #include <linux/slab.h>
75
76 #include <asm/tlb.h>
77 #include <asm/irq_regs.h>
78
79 #include "sched_cpupri.h"
80
81 #define CREATE_TRACE_POINTS
82 #include <trace/events/sched.h>
83
84 /*
85  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
86  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
87  * and back.
88  */
89 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
90 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
91 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
92
93 /*
94  * 'User priority' is the nice value converted to something we
95  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
96  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
97  */
98 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
99 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
100 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
101
102 /*
103  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
104  */
105 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
106
107 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
108 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
109
110 /*
111  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
112  *
113  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
114  * Timeslices get refilled after they expire.
115  */
116 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
117
118 /*
119  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
120  */
121 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
122
123 static inline int rt_policy(int policy)
124 {
125         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
126                 return 1;
127         return 0;
128 }
129
130 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
131 {
132         return rt_policy(p->policy);
133 }
134
135 /*
136  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
137  */
138 struct rt_prio_array {
139         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
140         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
141 };
142
143 struct rt_bandwidth {
144         /* nests inside the rq lock: */
145         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
146         ktime_t                 rt_period;
147         u64                     rt_runtime;
148         struct hrtimer          rt_period_timer;
149 };
150
151 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
152
153 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
154
155 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
156 {
157         struct rt_bandwidth *rt_b =
158                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
159         ktime_t now;
160         int overrun;
161         int idle = 0;
162
163         for (;;) {
164                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
165                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
166
167                 if (!overrun)
168                         break;
169
170                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
171         }
172
173         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
174 }
175
176 static
177 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
178 {
179         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
180         rt_b->rt_runtime = runtime;
181
182         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
183
184         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
185                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
186         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
187 }
188
189 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
190 {
191         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
192 }
193
194 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
195 {
196         ktime_t now;
197
198         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
199                 return;
200
201         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
202                 return;
203
204         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
205         for (;;) {
206                 unsigned long delta;
207                 ktime_t soft, hard;
208
209                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
210                         break;
211
212                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
213                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
214
215                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
216                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
217                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
218                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
219                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
220         }
221         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
222 }
223
224 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
225 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
226 {
227         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
228 }
229 #endif
230
231 /*
232  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
233  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
234  */
235 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
236
237 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
238
239 #include <linux/cgroup.h>
240
241 struct cfs_rq;
242
243 static LIST_HEAD(task_groups);
244
245 /* task group related information */
246 struct task_group {
247         struct cgroup_subsys_state css;
248
249 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
250         /* schedulable entities of this group on each cpu */
251         struct sched_entity **se;
252         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
253         struct cfs_rq **cfs_rq;
254         unsigned long shares;
255 #endif
256
257 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
258         struct sched_rt_entity **rt_se;
259         struct rt_rq **rt_rq;
260
261         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
262 #endif
263
264         struct rcu_head rcu;
265         struct list_head list;
266
267         struct task_group *parent;
268         struct list_head siblings;
269         struct list_head children;
270 };
271
272 #define root_task_group init_task_group
273
274 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
275  * a task group's cpu shares.
276  */
277 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
278
279 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
280
281 #ifdef CONFIG_SMP
282 static int root_task_group_empty(void)
283 {
284         return list_empty(&root_task_group.children);
285 }
286 #endif
287
288 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
289
290 /*
291  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
292  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
293  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
294  * too large, so as the shares value of a task group.
295  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
296  *  limitation from this.)
297  */
298 #define MIN_SHARES      2
299 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
300
301 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
302 #endif
303
304 /* Default task group.
305  *      Every task in system belong to this group at bootup.
306  */
307 struct task_group init_task_group;
308
309 /* return group to which a task belongs */
310 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
311 {
312         struct task_group *tg;
313
314 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
315         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
316                                 struct task_group, css);
317 #else
318         tg = &init_task_group;
319 #endif
320         return tg;
321 }
322
323 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
324 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
325 {
326         /*
327          * Strictly speaking this rcu_read_lock() is not needed since the
328          * task_group is tied to the cgroup, which in turn can never go away
329          * as long as there are tasks attached to it.
330          *
331          * However since task_group() uses task_subsys_state() which is an
332          * rcu_dereference() user, this quiets CONFIG_PROVE_RCU.
333          */
334         rcu_read_lock();
335 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
336         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
337         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
338 #endif
339
340 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
341         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
342         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
343 #endif
344         rcu_read_unlock();
345 }
346
347 #else
348
349 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
350 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
351 {
352         return NULL;
353 }
354
355 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
356
357 /* CFS-related fields in a runqueue */
358 struct cfs_rq {
359         struct load_weight load;
360         unsigned long nr_running;
361
362         u64 exec_clock;
363         u64 min_vruntime;
364
365         struct rb_root tasks_timeline;
366         struct rb_node *rb_leftmost;
367
368         struct list_head tasks;
369         struct list_head *balance_iterator;
370
371         /*
372          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
373          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
374          */
375         struct sched_entity *curr, *next, *last;
376
377         unsigned int nr_spread_over;
378
379 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
380         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
381
382         /*
383          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
384          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
385          * (like users, containers etc.)
386          *
387          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
388          * list is used during load balance.
389          */
390         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
391         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
392
393 #ifdef CONFIG_SMP
394         /*
395          * the part of load.weight contributed by tasks
396          */
397         unsigned long task_weight;
398
399         /*
400          *   h_load = weight * f(tg)
401          *
402          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
403          * this group.
404          */
405         unsigned long h_load;
406
407         /*
408          * this cpu's part of tg->shares
409          */
410         unsigned long shares;
411
412         /*
413          * load.weight at the time we set shares
414          */
415         unsigned long rq_weight;
416 #endif
417 #endif
418 };
419
420 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
421 struct rt_rq {
422         struct rt_prio_array active;
423         unsigned long rt_nr_running;
424 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
425         struct {
426                 int curr; /* highest queued rt task prio */
427 #ifdef CONFIG_SMP
428                 int next; /* next highest */
429 #endif
430         } highest_prio;
431 #endif
432 #ifdef CONFIG_SMP
433         unsigned long rt_nr_migratory;
434         unsigned long rt_nr_total;
435         int overloaded;
436         struct plist_head pushable_tasks;
437 #endif
438         int rt_throttled;
439         u64 rt_time;
440         u64 rt_runtime;
441         /* Nests inside the rq lock: */
442         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
443
444 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
445         unsigned long rt_nr_boosted;
446
447         struct rq *rq;
448         struct list_head leaf_rt_rq_list;
449         struct task_group *tg;
450 #endif
451 };
452
453 #ifdef CONFIG_SMP
454
455 /*
456  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
457  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
458  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
459  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
460  * object.
461  *
462  */
463 struct root_domain {
464         atomic_t refcount;
465         cpumask_var_t span;
466         cpumask_var_t online;
467
468         /*
469          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
470          * one runnable RT task.
471          */
472         cpumask_var_t rto_mask;
473         atomic_t rto_count;
474 #ifdef CONFIG_SMP
475         struct cpupri cpupri;
476 #endif
477 };
478
479 /*
480  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
481  * members (mimicking the global state we have today).
482  */
483 static struct root_domain def_root_domain;
484
485 #endif
486
487 /*
488  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
489  *
490  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
491  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
492  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
493  */
494 struct rq {
495         /* runqueue lock: */
496         raw_spinlock_t lock;
497
498         /*
499          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
500          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
501          */
502         unsigned long nr_running;
503         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
504         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
505 #ifdef CONFIG_NO_HZ
506         u64 nohz_stamp;
507         unsigned char in_nohz_recently;
508 #endif
509         unsigned int skip_clock_update;
510
511         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
512         struct load_weight load;
513         unsigned long nr_load_updates;
514         u64 nr_switches;
515
516         struct cfs_rq cfs;
517         struct rt_rq rt;
518
519 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
520         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
521         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
522 #endif
523 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
524         struct list_head leaf_rt_rq_list;
525 #endif
526
527         /*
528          * This is part of a global counter where only the total sum
529          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
530          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
531          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
532          */
533         unsigned long nr_uninterruptible;
534
535         struct task_struct *curr, *idle;
536         unsigned long next_balance;
537         struct mm_struct *prev_mm;
538
539         u64 clock;
540
541         atomic_t nr_iowait;
542
543 #ifdef CONFIG_SMP
544         struct root_domain *rd;
545         struct sched_domain *sd;
546
547         unsigned long cpu_power;
548
549         unsigned char idle_at_tick;
550         /* For active balancing */
551         int post_schedule;
552         int active_balance;
553         int push_cpu;
554         struct cpu_stop_work active_balance_work;
555         /* cpu of this runqueue: */
556         int cpu;
557         int online;
558
559         unsigned long avg_load_per_task;
560
561         u64 rt_avg;
562         u64 age_stamp;
563         u64 idle_stamp;
564         u64 avg_idle;
565 #endif
566
567         /* calc_load related fields */
568         unsigned long calc_load_update;
569         long calc_load_active;
570
571 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
572 #ifdef CONFIG_SMP
573         int hrtick_csd_pending;
574         struct call_single_data hrtick_csd;
575 #endif
576         struct hrtimer hrtick_timer;
577 #endif
578
579 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
580         /* latency stats */
581         struct sched_info rq_sched_info;
582         unsigned long long rq_cpu_time;
583         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
584
585         /* sys_sched_yield() stats */
586         unsigned int yld_count;
587
588         /* schedule() stats */
589         unsigned int sched_switch;
590         unsigned int sched_count;
591         unsigned int sched_goidle;
592
593         /* try_to_wake_up() stats */
594         unsigned int ttwu_count;
595         unsigned int ttwu_local;
596
597         /* BKL stats */
598         unsigned int bkl_count;
599 #endif
600 };
601
602 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
603
604 static inline
605 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
606 {
607         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
608
609         /*
610          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
611          * this case, we can save a useless back to back clock update.
612          */
613         if (test_tsk_need_resched(p))
614                 rq->skip_clock_update = 1;
615 }
616
617 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
618 {
619 #ifdef CONFIG_SMP
620         return rq->cpu;
621 #else
622         return 0;
623 #endif
624 }
625
626 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
627         rcu_dereference_check((p), \
628                               rcu_read_lock_sched_held() || \
629                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
630
631 /*
632  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
633  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
634  *
635  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
636  * preempt-disabled sections.
637  */
638 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
639         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
640
641 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
642 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
643 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
644 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
645 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
646
647 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
648 {
649         if (!rq->skip_clock_update)
650                 rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
651 }
652
653 /*
654  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
655  */
656 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
657 # define const_debug __read_mostly
658 #else
659 # define const_debug static const
660 #endif
661
662 /**
663  * runqueue_is_locked
664  * @cpu: the processor in question.
665  *
666  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
667  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
668  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
669  */
670 int runqueue_is_locked(int cpu)
671 {
672         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
673 }
674
675 /*
676  * Debugging: various feature bits
677  */
678
679 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
680         __SCHED_FEAT_##name ,
681
682 enum {
683 #include "sched_features.h"
684 };
685
686 #undef SCHED_FEAT
687
688 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
689         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
690
691 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
692 #include "sched_features.h"
693         0;
694
695 #undef SCHED_FEAT
696
697 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
698 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
699         #name ,
700
701 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
702 #include "sched_features.h"
703         NULL
704 };
705
706 #undef SCHED_FEAT
707
708 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
709 {
710         int i;
711
712         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
713                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
714                         seq_puts(m, "NO_");
715                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
716         }
717         seq_puts(m, "\n");
718
719         return 0;
720 }
721
722 static ssize_t
723 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
724                 size_t cnt, loff_t *ppos)
725 {
726         char buf[64];
727         char *cmp = buf;
728         int neg = 0;
729         int i;
730
731         if (cnt > 63)
732                 cnt = 63;
733
734         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
735                 return -EFAULT;
736
737         buf[cnt] = 0;
738
739         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
740                 neg = 1;
741                 cmp += 3;
742         }
743
744         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
745                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
746
747                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
748                         if (neg)
749                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
750                         else
751                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
752                         break;
753                 }
754         }
755
756         if (!sched_feat_names[i])
757                 return -EINVAL;
758
759         *ppos += cnt;
760
761         return cnt;
762 }
763
764 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
765 {
766         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
767 }
768
769 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
770         .open           = sched_feat_open,
771         .write          = sched_feat_write,
772         .read           = seq_read,
773         .llseek         = seq_lseek,
774         .release        = single_release,
775 };
776
777 static __init int sched_init_debug(void)
778 {
779         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
780                         &sched_feat_fops);
781
782         return 0;
783 }
784 late_initcall(sched_init_debug);
785
786 #endif
787
788 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
789
790 /*
791  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
792  * Limited because this is done with IRQs disabled.
793  */
794 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
795
796 /*
797  * ratelimit for updating the group shares.
798  * default: 0.25ms
799  */
800 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
801 unsigned int normalized_sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
802
803 /*
804  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
805  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
806  * default: 4
807  */
808 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
809
810 /*
811  * period over which we average the RT time consumption, measured
812  * in ms.
813  *
814  * default: 1s
815  */
816 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
817
818 /*
819  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
820  * default: 1s
821  */
822 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
823
824 static __read_mostly int scheduler_running;
825
826 /*
827  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
828  * default: 0.95s
829  */
830 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
831
832 static inline u64 global_rt_period(void)
833 {
834         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
835 }
836
837 static inline u64 global_rt_runtime(void)
838 {
839         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
840                 return RUNTIME_INF;
841
842         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
843 }
844
845 #ifndef prepare_arch_switch
846 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
847 #endif
848 #ifndef finish_arch_switch
849 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
850 #endif
851
852 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
853 {
854         return rq->curr == p;
855 }
856
857 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
858 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
859 {
860         return task_current(rq, p);
861 }
862
863 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
864 {
865 }
866
867 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
868 {
869 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
870         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
871         rq->lock.owner = current;
872 #endif
873         /*
874          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
875          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
876          * prev into current:
877          */
878         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
879
880         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
881 }
882
883 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
884 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
885 {
886 #ifdef CONFIG_SMP
887         return p->oncpu;
888 #else
889         return task_current(rq, p);
890 #endif
891 }
892
893 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
894 {
895 #ifdef CONFIG_SMP
896         /*
897          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
898          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
899          * here.
900          */
901         next->oncpu = 1;
902 #endif
903 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
904         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
905 #else
906         raw_spin_unlock(&rq->lock);
907 #endif
908 }
909
910 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
911 {
912 #ifdef CONFIG_SMP
913         /*
914          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
915          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
916          * finished.
917          */
918         smp_wmb();
919         prev->oncpu = 0;
920 #endif
921 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
922         local_irq_enable();
923 #endif
924 }
925 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
926
927 /*
928  * Check whether the task is waking, we use this to synchronize ->cpus_allowed
929  * against ttwu().
930  */
931 static inline int task_is_waking(struct task_struct *p)
932 {
933         return unlikely(p->state == TASK_WAKING);
934 }
935
936 /*
937  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
938  * Must be called interrupts disabled.
939  */
940 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
941         __acquires(rq->lock)
942 {
943         struct rq *rq;
944
945         for (;;) {
946                 rq = task_rq(p);
947                 raw_spin_lock(&rq->lock);
948                 if (likely(rq == task_rq(p)))
949                         return rq;
950                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
951         }
952 }
953
954 /*
955  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
956  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
957  * explicitly disabling preemption.
958  */
959 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
960         __acquires(rq->lock)
961 {
962         struct rq *rq;
963
964         for (;;) {
965                 local_irq_save(*flags);
966                 rq = task_rq(p);
967                 raw_spin_lock(&rq->lock);
968                 if (likely(rq == task_rq(p)))
969                         return rq;
970                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
971         }
972 }
973
974 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
975         __releases(rq->lock)
976 {
977         raw_spin_unlock(&rq->lock);
978 }
979
980 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
981         __releases(rq->lock)
982 {
983         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
984 }
985
986 /*
987  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
988  */
989 static struct rq *this_rq_lock(void)
990         __acquires(rq->lock)
991 {
992         struct rq *rq;
993
994         local_irq_disable();
995         rq = this_rq();
996         raw_spin_lock(&rq->lock);
997
998         return rq;
999 }
1000
1001 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1002 /*
1003  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1004  *
1005  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1006  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1007  * reschedule event.
1008  *
1009  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1010  * rq->lock.
1011  */
1012
1013 /*
1014  * Use hrtick when:
1015  *  - enabled by features
1016  *  - hrtimer is actually high res
1017  */
1018 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1019 {
1020         if (!sched_feat(HRTICK))
1021                 return 0;
1022         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1023                 return 0;
1024         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1025 }
1026
1027 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1028 {
1029         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1030                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1031 }
1032
1033 /*
1034  * High-resolution timer tick.
1035  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1036  */
1037 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1038 {
1039         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1040
1041         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1042
1043         raw_spin_lock(&rq->lock);
1044         update_rq_clock(rq);
1045         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1046         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1047
1048         return HRTIMER_NORESTART;
1049 }
1050
1051 #ifdef CONFIG_SMP
1052 /*
1053  * called from hardirq (IPI) context
1054  */
1055 static void __hrtick_start(void *arg)
1056 {
1057         struct rq *rq = arg;
1058
1059         raw_spin_lock(&rq->lock);
1060         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1061         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1062         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1063 }
1064
1065 /*
1066  * Called to set the hrtick timer state.
1067  *
1068  * called with rq->lock held and irqs disabled
1069  */
1070 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1071 {
1072         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1073         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1074
1075         hrtimer_set_expires(timer, time);
1076
1077         if (rq == this_rq()) {
1078                 hrtimer_restart(timer);
1079         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1080                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1081                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1082         }
1083 }
1084
1085 static int
1086 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1087 {
1088         int cpu = (int)(long)hcpu;
1089
1090         switch (action) {
1091         case CPU_UP_CANCELED:
1092         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1093         case CPU_DOWN_PREPARE:
1094         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1095         case CPU_DEAD:
1096         case CPU_DEAD_FROZEN:
1097                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1098                 return NOTIFY_OK;
1099         }
1100
1101         return NOTIFY_DONE;
1102 }
1103
1104 static __init void init_hrtick(void)
1105 {
1106         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1107 }
1108 #else
1109 /*
1110  * Called to set the hrtick timer state.
1111  *
1112  * called with rq->lock held and irqs disabled
1113  */
1114 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1115 {
1116         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1117                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1118 }
1119
1120 static inline void init_hrtick(void)
1121 {
1122 }
1123 #endif /* CONFIG_SMP */
1124
1125 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1126 {
1127 #ifdef CONFIG_SMP
1128         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1129
1130         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1131         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1132         rq->hrtick_csd.info = rq;
1133 #endif
1134
1135         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1136         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1137 }
1138 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1139 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1140 {
1141 }
1142
1143 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1144 {
1145 }
1146
1147 static inline void init_hrtick(void)
1148 {
1149 }
1150 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1151
1152 /*
1153  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1154  *
1155  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1156  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1157  * the target CPU.
1158  */
1159 #ifdef CONFIG_SMP
1160
1161 #ifndef tsk_is_polling
1162 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1163 #endif
1164
1165 static void resched_task(struct task_struct *p)
1166 {
1167         int cpu;
1168
1169         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1170
1171         if (test_tsk_need_resched(p))
1172                 return;
1173
1174         set_tsk_need_resched(p);
1175
1176         cpu = task_cpu(p);
1177         if (cpu == smp_processor_id())
1178                 return;
1179
1180         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1181         smp_mb();
1182         if (!tsk_is_polling(p))
1183                 smp_send_reschedule(cpu);
1184 }
1185
1186 static void resched_cpu(int cpu)
1187 {
1188         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1189         unsigned long flags;
1190
1191         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1192                 return;
1193         resched_task(cpu_curr(cpu));
1194         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1195 }
1196
1197 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1198 /*
1199  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1200  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1201  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1202  * idle system the next event might even be infinite time into the
1203  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1204  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1205  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1206  * wheel for the next timer event.
1207  */
1208 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1209 {
1210         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1211
1212         if (cpu == smp_processor_id())
1213                 return;
1214
1215         /*
1216          * This is safe, as this function is called with the timer
1217          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1218          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1219          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1220          * timer into account automatically.
1221          */
1222         if (rq->curr != rq->idle)
1223                 return;
1224
1225         /*
1226          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1227          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1228          * idle task through an additional NOOP schedule()
1229          */
1230         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1231
1232         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1233         smp_mb();
1234         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1235                 smp_send_reschedule(cpu);
1236 }
1237
1238 int nohz_ratelimit(int cpu)
1239 {
1240         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1241         u64 diff = rq->clock - rq->nohz_stamp;
1242
1243         rq->nohz_stamp = rq->clock;
1244
1245         return diff < (NSEC_PER_SEC / HZ) >> 1;
1246 }
1247
1248 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1249
1250 static u64 sched_avg_period(void)
1251 {
1252         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1253 }
1254
1255 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1256 {
1257         s64 period = sched_avg_period();
1258
1259         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1260                 rq->age_stamp += period;
1261                 rq->rt_avg /= 2;
1262         }
1263 }
1264
1265 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1266 {
1267         rq->rt_avg += rt_delta;
1268         sched_avg_update(rq);
1269 }
1270
1271 #else /* !CONFIG_SMP */
1272 static void resched_task(struct task_struct *p)
1273 {
1274         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1275         set_tsk_need_resched(p);
1276 }
1277
1278 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1279 {
1280 }
1281 #endif /* CONFIG_SMP */
1282
1283 #if BITS_PER_LONG == 32
1284 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1285 #else
1286 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1287 #endif
1288
1289 #define WMULT_SHIFT     32
1290
1291 /*
1292  * Shift right and round:
1293  */
1294 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1295
1296 /*
1297  * delta *= weight / lw
1298  */
1299 static unsigned long
1300 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1301                 struct load_weight *lw)
1302 {
1303         u64 tmp;
1304
1305         if (!lw->inv_weight) {
1306                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1307                         lw->inv_weight = 1;
1308                 else
1309                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1310                                 / (lw->weight+1);
1311         }
1312
1313         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1314         /*
1315          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1316          */
1317         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1318                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1319                         WMULT_SHIFT/2);
1320         else
1321                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1322
1323         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1324 }
1325
1326 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1327 {
1328         lw->weight += inc;
1329         lw->inv_weight = 0;
1330 }
1331
1332 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1333 {
1334         lw->weight -= dec;
1335         lw->inv_weight = 0;
1336 }
1337
1338 /*
1339  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1340  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1341  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1342  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1343  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1344  * slice expiry etc.
1345  */
1346
1347 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1348 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1349
1350 /*
1351  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1352  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1353  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1354  * that remained on nice 0.
1355  *
1356  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1357  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1358  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1359  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1360  * the relative distance between them is ~25%.)
1361  */
1362 static const int prio_to_weight[40] = {
1363  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1364  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1365  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1366  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1367  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1368  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1369  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1370  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1371 };
1372
1373 /*
1374  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1375  *
1376  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1377  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1378  * into multiplications:
1379  */
1380 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1381  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1382  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1383  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1384  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1385  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1386  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1387  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1388  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1389 };
1390
1391 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1392 enum cpuacct_stat_index {
1393         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1394         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1395
1396         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1397 };
1398
1399 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1400 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1401 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1402                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1403 #else
1404 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1405 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1406                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1407 #endif
1408
1409 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1410 {
1411         update_load_add(&rq->load, load);
1412 }
1413
1414 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1415 {
1416         update_load_sub(&rq->load, load);
1417 }
1418
1419 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1420 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1421
1422 /*
1423  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1424  * leaving it for the final time.
1425  */
1426 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1427 {
1428         struct task_group *parent, *child;
1429         int ret;
1430
1431         rcu_read_lock();
1432         parent = &root_task_group;
1433 down:
1434         ret = (*down)(parent, data);
1435         if (ret)
1436                 goto out_unlock;
1437         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1438                 parent = child;
1439                 goto down;
1440
1441 up:
1442                 continue;
1443         }
1444         ret = (*up)(parent, data);
1445         if (ret)
1446                 goto out_unlock;
1447
1448         child = parent;
1449         parent = parent->parent;
1450         if (parent)
1451                 goto up;
1452 out_unlock:
1453         rcu_read_unlock();
1454
1455         return ret;
1456 }
1457
1458 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1459 {
1460         return 0;
1461 }
1462 #endif
1463
1464 #ifdef CONFIG_SMP
1465 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1466 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1467 {
1468         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1469 }
1470
1471 /*
1472  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1473  * according to the scheduling class and "nice" value.
1474  *
1475  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1476  * balance conservatively.
1477  */
1478 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1479 {
1480         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1481         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1482
1483         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1484                 return total;
1485
1486         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1487 }
1488
1489 /*
1490  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1491  * according to the scheduling class and "nice" value.
1492  */
1493 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1494 {
1495         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1496         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1497
1498         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1499                 return total;
1500
1501         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1502 }
1503
1504 static unsigned long power_of(int cpu)
1505 {
1506         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1507 }
1508
1509 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1510
1511 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1512 {
1513         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1514         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1515
1516         if (nr_running)
1517                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1518         else
1519                 rq->avg_load_per_task = 0;
1520
1521         return rq->avg_load_per_task;
1522 }
1523
1524 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1525
1526 static __read_mostly unsigned long __percpu *update_shares_data;
1527
1528 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1529
1530 /*
1531  * Calculate and set the cpu's group shares.
1532  */
1533 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1534                                     unsigned long sd_shares,
1535                                     unsigned long sd_rq_weight,
1536                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1537 {
1538         unsigned long shares, rq_weight;
1539         int boost = 0;
1540
1541         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1542         if (!rq_weight) {
1543                 boost = 1;
1544                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1545         }
1546
1547         /*
1548          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1549          * shares_i =  -----------------------------
1550          *                  \Sum_j rq_weight_j
1551          */
1552         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1553         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1554
1555         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1556                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1557                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1558                 unsigned long flags;
1559
1560                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1561                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1562                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1563                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1564                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1565         }
1566 }
1567
1568 /*
1569  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1570  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1571  * parent group depends on the shares of its child groups.
1572  */
1573 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1574 {
1575         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1576         unsigned long *usd_rq_weight;
1577         struct sched_domain *sd = data;
1578         unsigned long flags;
1579         int i;
1580
1581         if (!tg->se[0])
1582                 return 0;
1583
1584         local_irq_save(flags);
1585         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1586
1587         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1588                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1589                 usd_rq_weight[i] = weight;
1590
1591                 rq_weight += weight;
1592                 /*
1593                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1594                  * is one of average load so that when a new task gets to
1595                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1596                  */
1597                 if (!weight)
1598                         weight = NICE_0_LOAD;
1599
1600                 sum_weight += weight;
1601                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1602         }
1603
1604         if (!rq_weight)
1605                 rq_weight = sum_weight;
1606
1607         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1608                 shares = tg->shares;
1609
1610         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1611                 shares = tg->shares;
1612
1613         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1614                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1615
1616         local_irq_restore(flags);
1617
1618         return 0;
1619 }
1620
1621 /*
1622  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1623  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1624  * group is a fraction of its parents load.
1625  */
1626 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1627 {
1628         unsigned long load;
1629         long cpu = (long)data;
1630
1631         if (!tg->parent) {
1632                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1633         } else {
1634                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1635                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1636                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1637         }
1638
1639         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1640
1641         return 0;
1642 }
1643
1644 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1645 {
1646         s64 elapsed;
1647         u64 now;
1648
1649         if (root_task_group_empty())
1650                 return;
1651
1652         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1653         elapsed = now - sd->last_update;
1654
1655         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1656                 sd->last_update = now;
1657                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1658         }
1659 }
1660
1661 static void update_h_load(long cpu)
1662 {
1663         if (root_task_group_empty())
1664                 return;
1665
1666         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1667 }
1668
1669 #else
1670
1671 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1672 {
1673 }
1674
1675 #endif
1676
1677 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1678
1679 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1680
1681 /*
1682  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1683  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1684  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1685  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1686  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1687  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1688  */
1689 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1690         __releases(this_rq->lock)
1691         __acquires(busiest->lock)
1692         __acquires(this_rq->lock)
1693 {
1694         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1695         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1696
1697         return 1;
1698 }
1699
1700 #else
1701 /*
1702  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1703  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1704  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1705  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1706  * regardless of entry order into the function.
1707  */
1708 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1709         __releases(this_rq->lock)
1710         __acquires(busiest->lock)
1711         __acquires(this_rq->lock)
1712 {
1713         int ret = 0;
1714
1715         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1716                 if (busiest < this_rq) {
1717                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1718                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1719                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1720                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1721                         ret = 1;
1722                 } else
1723                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1724                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1725         }
1726         return ret;
1727 }
1728
1729 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1730
1731 /*
1732  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1733  */
1734 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1735 {
1736         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1737                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1738                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1739                 BUG_ON(1);
1740         }
1741
1742         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1743 }
1744
1745 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1746         __releases(busiest->lock)
1747 {
1748         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1749         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1750 }
1751
1752 /*
1753  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1754  *
1755  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1756  * you need to do so manually before calling.
1757  */
1758 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1759         __acquires(rq1->lock)
1760         __acquires(rq2->lock)
1761 {
1762         BUG_ON(!irqs_disabled());
1763         if (rq1 == rq2) {
1764                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1765                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1766         } else {
1767                 if (rq1 < rq2) {
1768                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1769                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1770                 } else {
1771                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1772                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1773                 }
1774         }
1775 }
1776
1777 /*
1778  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1779  *
1780  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1781  * you need to do so manually after calling.
1782  */
1783 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1784         __releases(rq1->lock)
1785         __releases(rq2->lock)
1786 {
1787         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1788         if (rq1 != rq2)
1789                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1790         else
1791                 __release(rq2->lock);
1792 }
1793
1794 #endif
1795
1796 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1797 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1798 {
1799 #ifdef CONFIG_SMP
1800         cfs_rq->shares = shares;
1801 #endif
1802 }
1803 #endif
1804
1805 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq);
1806 static void update_sysctl(void);
1807 static int get_update_sysctl_factor(void);
1808
1809 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1810 {
1811         set_task_rq(p, cpu);
1812 #ifdef CONFIG_SMP
1813         /*
1814          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1815          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1816          * per-task data have been completed by this moment.
1817          */
1818         smp_wmb();
1819         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1820 #endif
1821 }
1822
1823 static const struct sched_class rt_sched_class;
1824
1825 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1826 #define for_each_class(class) \
1827    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1828
1829 #include "sched_stats.h"
1830
1831 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1832 {
1833         rq->nr_running++;
1834 }
1835
1836 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1837 {
1838         rq->nr_running--;
1839 }
1840
1841 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1842 {
1843         if (task_has_rt_policy(p)) {
1844                 p->se.load.weight = 0;
1845                 p->se.load.inv_weight = WMULT_CONST;
1846                 return;
1847         }
1848
1849         /*
1850          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1851          */
1852         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1853                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1854                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1855                 return;
1856         }
1857
1858         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1859         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1860 }
1861
1862 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1863 {
1864         update_rq_clock(rq);
1865         sched_info_queued(p);
1866         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1867         p->se.on_rq = 1;
1868 }
1869
1870 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1871 {
1872         update_rq_clock(rq);
1873         sched_info_dequeued(p);
1874         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1875         p->se.on_rq = 0;
1876 }
1877
1878 /*
1879  * activate_task - move a task to the runqueue.
1880  */
1881 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1882 {
1883         if (task_contributes_to_load(p))
1884                 rq->nr_uninterruptible--;
1885
1886         enqueue_task(rq, p, flags);
1887         inc_nr_running(rq);
1888 }
1889
1890 /*
1891  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1892  */
1893 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1894 {
1895         if (task_contributes_to_load(p))
1896                 rq->nr_uninterruptible++;
1897
1898         dequeue_task(rq, p, flags);
1899         dec_nr_running(rq);
1900 }
1901
1902 #include "sched_idletask.c"
1903 #include "sched_fair.c"
1904 #include "sched_rt.c"
1905 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1906 # include "sched_debug.c"
1907 #endif
1908
1909 /*
1910  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1911  */
1912 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1913 {
1914         return p->static_prio;
1915 }
1916
1917 /*
1918  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1919  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1920  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1921  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1922  * estimator recalculates.
1923  */
1924 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1925 {
1926         int prio;
1927
1928         if (task_has_rt_policy(p))
1929                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1930         else
1931                 prio = __normal_prio(p);
1932         return prio;
1933 }
1934
1935 /*
1936  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1937  * taken into account by the scheduler. This value might
1938  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1939  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1940  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1941  */
1942 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1943 {
1944         p->normal_prio = normal_prio(p);
1945         /*
1946          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1947          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1948          * to the normal priority:
1949          */
1950         if (!rt_prio(p->prio))
1951                 return p->normal_prio;
1952         return p->prio;
1953 }
1954
1955 /**
1956  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1957  * @p: the task in question.
1958  */
1959 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1960 {
1961         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1962 }
1963
1964 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1965                                        const struct sched_class *prev_class,
1966                                        int oldprio, int running)
1967 {
1968         if (prev_class != p->sched_class) {
1969                 if (prev_class->switched_from)
1970                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1971                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1972         } else
1973                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1974 }
1975
1976 #ifdef CONFIG_SMP
1977 /*
1978  * Is this task likely cache-hot:
1979  */
1980 static int
1981 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1982 {
1983         s64 delta;
1984
1985         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1986                 return 0;
1987
1988         /*
1989          * Buddy candidates are cache hot:
1990          */
1991         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
1992                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1993                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1994                 return 1;
1995
1996         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1997                 return 1;
1998         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1999                 return 0;
2000
2001         delta = now - p->se.exec_start;
2002
2003         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2004 }
2005
2006 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2007 {
2008 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2009         /*
2010          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2011          * ttwu() will sort out the placement.
2012          */
2013         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2014                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2015 #endif
2016
2017         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2018
2019         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2020                 p->se.nr_migrations++;
2021                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2022         }
2023
2024         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2025 }
2026
2027 struct migration_arg {
2028         struct task_struct *task;
2029         int dest_cpu;
2030 };
2031
2032 static int migration_cpu_stop(void *data);
2033
2034 /*
2035  * The task's runqueue lock must be held.
2036  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2037  */
2038 static bool migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2039 {
2040         struct rq *rq = task_rq(p);
2041
2042         /*
2043          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2044          * the next wake-up will properly place the task.
2045          */
2046         return p->se.on_rq || task_running(rq, p);
2047 }
2048
2049 /*
2050  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2051  *
2052  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2053  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2054  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2055  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2056  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2057  * @p has remained unscheduled the whole time.
2058  *
2059  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2060  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2061  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2062  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2063  * waiting to become inactive.
2064  */
2065 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2066 {
2067         unsigned long flags;
2068         int running, on_rq;
2069         unsigned long ncsw;
2070         struct rq *rq;
2071
2072         for (;;) {
2073                 /*
2074                  * We do the initial early heuristics without holding
2075                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2076                  * the runqueue lock when things look like they will
2077                  * work out!
2078                  */
2079                 rq = task_rq(p);
2080
2081                 /*
2082                  * If the task is actively running on another CPU
2083                  * still, just relax and busy-wait without holding
2084                  * any locks.
2085                  *
2086                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2087                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2088                  * But we don't care, since "task_running()" will
2089                  * return false if the runqueue has changed and p
2090                  * is actually now running somewhere else!
2091                  */
2092                 while (task_running(rq, p)) {
2093                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2094                                 return 0;
2095                         cpu_relax();
2096                 }
2097
2098                 /*
2099                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2100                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2101                  * just go back and repeat.
2102                  */
2103                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2104                 trace_sched_wait_task(p);
2105                 running = task_running(rq, p);
2106                 on_rq = p->se.on_rq;
2107                 ncsw = 0;
2108                 if (!match_state || p->state == match_state)
2109                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2110                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2111
2112                 /*
2113                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2114                  */
2115                 if (unlikely(!ncsw))
2116                         break;
2117
2118                 /*
2119                  * Was it really running after all now that we
2120                  * checked with the proper locks actually held?
2121                  *
2122                  * Oops. Go back and try again..
2123                  */
2124                 if (unlikely(running)) {
2125                         cpu_relax();
2126                         continue;
2127                 }
2128
2129                 /*
2130                  * It's not enough that it's not actively running,
2131                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2132                  * preempted!
2133                  *
2134                  * So if it was still runnable (but just not actively
2135                  * running right now), it's preempted, and we should
2136                  * yield - it could be a while.
2137                  */
2138                 if (unlikely(on_rq)) {
2139                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2140                         continue;
2141                 }
2142
2143                 /*
2144                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2145                  * runnable, which means that it will never become
2146                  * running in the future either. We're all done!
2147                  */
2148                 break;
2149         }
2150
2151         return ncsw;
2152 }
2153
2154 /***
2155  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2156  * @p: the to-be-kicked thread
2157  *
2158  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2159  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2160  *
2161  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2162  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2163  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2164  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2165  * achieved as well.
2166  */
2167 void kick_process(struct task_struct *p)
2168 {
2169         int cpu;
2170
2171         preempt_disable();
2172         cpu = task_cpu(p);
2173         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2174                 smp_send_reschedule(cpu);
2175         preempt_enable();
2176 }
2177 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2178 #endif /* CONFIG_SMP */
2179
2180 /**
2181  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2182  * @p:          the task to evaluate
2183  * @func:       the function to be called
2184  * @info:       the function call argument
2185  *
2186  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2187  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2188  */
2189 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2190                               void (*func) (void *info), void *info)
2191 {
2192         int cpu;
2193
2194         preempt_disable();
2195         cpu = task_cpu(p);
2196         if (task_curr(p))
2197                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2198         preempt_enable();
2199 }
2200
2201 #ifdef CONFIG_SMP
2202 /*
2203  * ->cpus_allowed is protected by either TASK_WAKING or rq->lock held.
2204  */
2205 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2206 {
2207         int dest_cpu;
2208         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2209
2210         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2211         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2212                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2213                         return dest_cpu;
2214
2215         /* Any allowed, online CPU? */
2216         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2217         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2218                 return dest_cpu;
2219
2220         /* No more Mr. Nice Guy. */
2221         if (unlikely(dest_cpu >= nr_cpu_ids)) {
2222                 dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2223                 /*
2224                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2225                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2226                  * leave kernel.
2227                  */
2228                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2229                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
2230                                "longer affine to cpu%d\n",
2231                                task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2232                 }
2233         }
2234
2235         return dest_cpu;
2236 }
2237
2238 /*
2239  * The caller (fork, wakeup) owns TASK_WAKING, ->cpus_allowed is stable.
2240  */
2241 static inline
2242 int select_task_rq(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2243 {
2244         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, sd_flags, wake_flags);
2245
2246         /*
2247          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2248          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2249          * cpu.
2250          *
2251          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2252          *
2253          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2254          *   not worry about this generic constraint ]
2255          */
2256         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2257                      !cpu_online(cpu)))
2258                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2259
2260         return cpu;
2261 }
2262
2263 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2264 {
2265         s64 diff = sample - *avg;
2266         *avg += diff >> 3;
2267 }
2268 #endif
2269
2270 /***
2271  * try_to_wake_up - wake up a thread
2272  * @p: the to-be-woken-up thread
2273  * @state: the mask of task states that can be woken
2274  * @sync: do a synchronous wakeup?
2275  *
2276  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2277  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2278  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2279  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2280  * runnable without the overhead of this.
2281  *
2282  * returns failure only if the task is already active.
2283  */
2284 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2285                           int wake_flags)
2286 {
2287         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2288         unsigned long flags;
2289         unsigned long en_flags = ENQUEUE_WAKEUP;
2290         struct rq *rq;
2291
2292         this_cpu = get_cpu();
2293
2294         smp_wmb();
2295         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2296         if (!(p->state & state))
2297                 goto out;
2298
2299         if (p->se.on_rq)
2300                 goto out_running;
2301
2302         cpu = task_cpu(p);
2303         orig_cpu = cpu;
2304
2305 #ifdef CONFIG_SMP
2306         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2307                 goto out_activate;
2308
2309         /*
2310          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2311          * we put the task in TASK_WAKING state.
2312          *
2313          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2314          */
2315         if (task_contributes_to_load(p)) {
2316                 if (likely(cpu_online(orig_cpu)))
2317                         rq->nr_uninterruptible--;
2318                 else
2319                         this_rq()->nr_uninterruptible--;
2320         }
2321         p->state = TASK_WAKING;
2322
2323         if (p->sched_class->task_waking) {
2324                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2325                 en_flags |= ENQUEUE_WAKING;
2326         }
2327
2328         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2329         if (cpu != orig_cpu)
2330                 set_task_cpu(p, cpu);
2331         __task_rq_unlock(rq);
2332
2333         rq = cpu_rq(cpu);
2334         raw_spin_lock(&rq->lock);
2335
2336         /*
2337          * We migrated the task without holding either rq->lock, however
2338          * since the task is not on the task list itself, nobody else
2339          * will try and migrate the task, hence the rq should match the
2340          * cpu we just moved it to.
2341          */
2342         WARN_ON(task_cpu(p) != cpu);
2343         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2344
2345 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2346         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2347         if (cpu == this_cpu)
2348                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2349         else {
2350                 struct sched_domain *sd;
2351                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2352                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2353                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2354                                 break;
2355                         }
2356                 }
2357         }
2358 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2359
2360 out_activate:
2361 #endif /* CONFIG_SMP */
2362         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2363         if (wake_flags & WF_SYNC)
2364                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2365         if (orig_cpu != cpu)
2366                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2367         if (cpu == this_cpu)
2368                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2369         else
2370                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2371         activate_task(rq, p, en_flags);
2372         success = 1;
2373
2374 out_running:
2375         trace_sched_wakeup(p, success);
2376         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2377
2378         p->state = TASK_RUNNING;
2379 #ifdef CONFIG_SMP
2380         if (p->sched_class->task_woken)
2381                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2382
2383         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2384                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2385                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2386
2387                 if (delta > max)
2388                         rq->avg_idle = max;
2389                 else
2390                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2391                 rq->idle_stamp = 0;
2392         }
2393 #endif
2394 out:
2395         task_rq_unlock(rq, &flags);
2396         put_cpu();
2397
2398         return success;
2399 }
2400
2401 /**
2402  * wake_up_process - Wake up a specific process
2403  * @p: The process to be woken up.
2404  *
2405  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2406  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2407  * running.
2408  *
2409  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2410  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2411  */
2412 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2413 {
2414         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2415 }
2416 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2417
2418 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2419 {
2420         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2421 }
2422
2423 /*
2424  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2425  * p is forked by current.
2426  *
2427  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2428  */
2429 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2430 {
2431         p->se.exec_start                = 0;
2432         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2433         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2434         p->se.nr_migrations             = 0;
2435
2436 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2437         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2438 #endif
2439
2440         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2441         p->se.on_rq = 0;
2442         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2443
2444 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2445         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2446 #endif
2447 }
2448
2449 /*
2450  * fork()/clone()-time setup:
2451  */
2452 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2453 {
2454         int cpu = get_cpu();
2455
2456         __sched_fork(p);
2457         /*
2458          * We mark the process as running here. This guarantees that
2459          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2460          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2461          */
2462         p->state = TASK_RUNNING;
2463
2464         /*
2465          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2466          */
2467         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2468                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2469                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2470                         p->normal_prio = p->static_prio;
2471                 }
2472
2473                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2474                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2475                         p->normal_prio = p->static_prio;
2476                         set_load_weight(p);
2477                 }
2478
2479                 /*
2480                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2481                  * fulfilled its duty:
2482                  */
2483                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2484         }
2485
2486         /*
2487          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2488          */
2489         p->prio = current->normal_prio;
2490
2491         if (!rt_prio(p->prio))
2492                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2493
2494         if (p->sched_class->task_fork)
2495                 p->sched_class->task_fork(p);
2496
2497         set_task_cpu(p, cpu);
2498
2499 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2500         if (likely(sched_info_on()))
2501                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2502 #endif
2503 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2504         p->oncpu = 0;
2505 #endif
2506 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2507         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2508         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2509 #endif
2510         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2511
2512         put_cpu();
2513 }
2514
2515 /*
2516  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2517  *
2518  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2519  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2520  * on the runqueue and wakes it.
2521  */
2522 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2523 {
2524         unsigned long flags;
2525         struct rq *rq;
2526         int cpu __maybe_unused = get_cpu();
2527
2528 #ifdef CONFIG_SMP
2529         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2530         p->state = TASK_WAKING;
2531
2532         /*
2533          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2534          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2535          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2536          *
2537          * We set TASK_WAKING so that select_task_rq() can drop rq->lock
2538          * without people poking at ->cpus_allowed.
2539          */
2540         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2541         set_task_cpu(p, cpu);
2542
2543         p->state = TASK_RUNNING;
2544         task_rq_unlock(rq, &flags);
2545 #endif
2546
2547         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2548         activate_task(rq, p, 0);
2549         trace_sched_wakeup_new(p, 1);
2550         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2551 #ifdef CONFIG_SMP
2552         if (p->sched_class->task_woken)
2553                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2554 #endif
2555         task_rq_unlock(rq, &flags);
2556         put_cpu();
2557 }
2558
2559 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2560
2561 /**
2562  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2563  * @notifier: notifier struct to register
2564  */
2565 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2566 {
2567         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2568 }
2569 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2570
2571 /**
2572  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2573  * @notifier: notifier struct to unregister
2574  *
2575  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2576  */
2577 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2578 {
2579         hlist_del(&notifier->link);
2580 }
2581 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2582
2583 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2584 {
2585         struct preempt_notifier *notifier;
2586         struct hlist_node *node;
2587
2588         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2589                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2590 }
2591
2592 static void
2593 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2594                                  struct task_struct *next)
2595 {
2596         struct preempt_notifier *notifier;
2597         struct hlist_node *node;
2598
2599         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2600                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2601 }
2602
2603 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2604
2605 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2606 {
2607 }
2608
2609 static void
2610 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2611                                  struct task_struct *next)
2612 {
2613 }
2614
2615 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2616
2617 /**
2618  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2619  * @rq: the runqueue preparing to switch
2620  * @prev: the current task that is being switched out
2621  * @next: the task we are going to switch to.
2622  *
2623  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2624  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2625  * switch.
2626  *
2627  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2628  * hooks.
2629  */
2630 static inline void
2631 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2632                     struct task_struct *next)
2633 {
2634         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2635         prepare_lock_switch(rq, next);
2636         prepare_arch_switch(next);
2637 }
2638
2639 /**
2640  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2641  * @rq: runqueue associated with task-switch
2642  * @prev: the thread we just switched away from.
2643  *
2644  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2645  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2646  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2647  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2648  *
2649  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2650  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2651  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2652  * details.)
2653  */
2654 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2655         __releases(rq->lock)
2656 {
2657         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2658         long prev_state;
2659
2660         rq->prev_mm = NULL;
2661
2662         /*
2663          * A task struct has one reference for the use as "current".
2664          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2665          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2666          * the scheduled task must drop that reference.
2667          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2668          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2669          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2670          * be dropped twice.
2671          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2672          */
2673         prev_state = prev->state;
2674         finish_arch_switch(prev);
2675 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2676         local_irq_disable();
2677 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2678         perf_event_task_sched_in(current);
2679 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2680         local_irq_enable();
2681 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2682         finish_lock_switch(rq, prev);
2683
2684         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2685         if (mm)
2686                 mmdrop(mm);
2687         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2688                 /*
2689                  * Remove function-return probe instances associated with this
2690                  * task and put them back on the free list.
2691                  */
2692                 kprobe_flush_task(prev);
2693                 put_task_struct(prev);
2694         }
2695 }
2696
2697 #ifdef CONFIG_SMP
2698
2699 /* assumes rq->lock is held */
2700 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2701 {
2702         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2703                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2704 }
2705
2706 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2707 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2708 {
2709         if (rq->post_schedule) {
2710                 unsigned long flags;
2711
2712                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2713                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2714                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2715                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2716
2717                 rq->post_schedule = 0;
2718         }
2719 }
2720
2721 #else
2722
2723 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2724 {
2725 }
2726
2727 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2728 {
2729 }
2730
2731 #endif
2732
2733 /**
2734  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2735  * @prev: the thread we just switched away from.
2736  */
2737 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2738         __releases(rq->lock)
2739 {
2740         struct rq *rq = this_rq();
2741
2742         finish_task_switch(rq, prev);
2743
2744         /*
2745          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2746          * task_switch?
2747          */
2748         post_schedule(rq);
2749
2750 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2751         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2752         preempt_enable();
2753 #endif
2754         if (current->set_child_tid)
2755                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2756 }
2757
2758 /*
2759  * context_switch - switch to the new MM and the new
2760  * thread's register state.
2761  */
2762 static inline void
2763 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2764                struct task_struct *next)
2765 {
2766         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2767
2768         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2769         trace_sched_switch(prev, next);
2770         mm = next->mm;
2771         oldmm = prev->active_mm;
2772         /*
2773          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2774          * combine the page table reload and the switch backend into
2775          * one hypercall.
2776          */
2777         arch_start_context_switch(prev);
2778
2779         if (likely(!mm)) {
2780                 next->active_mm = oldmm;
2781                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2782                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2783         } else
2784                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2785
2786         if (likely(!prev->mm)) {
2787                 prev->active_mm = NULL;
2788                 rq->prev_mm = oldmm;
2789         }
2790         /*
2791          * Since the runqueue lock will be released by the next
2792          * task (which is an invalid locking op but in the case
2793          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2794          * do an early lockdep release here:
2795          */
2796 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2797         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2798 #endif
2799
2800         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2801         switch_to(prev, next, prev);
2802
2803         barrier();
2804         /*
2805          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2806          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2807          * frame will be invalid.
2808          */
2809         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2810 }
2811
2812 /*
2813  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2814  *
2815  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2816  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2817  * number of context switches performed since bootup.
2818  */
2819 unsigned long nr_running(void)
2820 {
2821         unsigned long i, sum = 0;
2822
2823         for_each_online_cpu(i)
2824                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2825
2826         return sum;
2827 }
2828
2829 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2830 {
2831         unsigned long i, sum = 0;
2832
2833         for_each_possible_cpu(i)
2834                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2835
2836         /*
2837          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2838          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2839          */
2840         if (unlikely((long)sum < 0))
2841                 sum = 0;
2842
2843         return sum;
2844 }
2845
2846 unsigned long long nr_context_switches(void)
2847 {
2848         int i;
2849         unsigned long long sum = 0;
2850
2851         for_each_possible_cpu(i)
2852                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2853
2854         return sum;
2855 }
2856
2857 unsigned long nr_iowait(void)
2858 {
2859         unsigned long i, sum = 0;
2860
2861         for_each_possible_cpu(i)
2862                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2863
2864         return sum;
2865 }
2866
2867 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
2868 {
2869         struct rq *this = this_rq();
2870         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2871 }
2872
2873 unsigned long this_cpu_load(void)
2874 {
2875         struct rq *this = this_rq();
2876         return this->cpu_load[0];
2877 }
2878
2879
2880 /* Variables and functions for calc_load */
2881 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2882 static unsigned long calc_load_update;
2883 unsigned long avenrun[3];
2884 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2885
2886 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2887 {
2888         long nr_active, delta = 0;
2889
2890         nr_active = this_rq->nr_running;
2891         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2892
2893         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2894                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2895                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2896         }
2897
2898         return delta;
2899 }
2900
2901 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2902 /*
2903  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
2904  *
2905  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2906  */
2907 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
2908
2909 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2910 {
2911         long delta;
2912
2913         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2914         if (delta)
2915                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
2916 }
2917
2918 static long calc_load_fold_idle(void)
2919 {
2920         long delta = 0;
2921
2922         /*
2923          * Its got a race, we don't care...
2924          */
2925         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
2926                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
2927
2928         return delta;
2929 }
2930 #else
2931 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2932 {
2933 }
2934
2935 static inline long calc_load_fold_idle(void)
2936 {
2937         return 0;
2938 }
2939 #endif
2940
2941 /**
2942  * get_avenrun - get the load average array
2943  * @loads:      pointer to dest load array
2944  * @offset:     offset to add
2945  * @shift:      shift count to shift the result left
2946  *
2947  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2948  */
2949 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2950 {
2951         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2952         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2953         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2954 }
2955
2956 static unsigned long
2957 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2958 {
2959         load *= exp;
2960         load += active * (FIXED_1 - exp);
2961         return load >> FSHIFT;
2962 }
2963
2964 /*
2965  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2966  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2967  */
2968 void calc_global_load(void)
2969 {
2970         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
2971         long active;
2972
2973         if (time_before(jiffies, upd))
2974                 return;
2975
2976         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2977         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2978
2979         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2980         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2981         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2982
2983         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2984 }
2985
2986 /*
2987  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
2988  * active count.
2989  */
2990 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2991 {
2992         long delta;
2993
2994         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2995                 return;
2996
2997         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
2998         delta += calc_load_fold_idle();
2999         if (delta)
3000                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3001
3002         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3003 }
3004
3005 /*
3006  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3007  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3008  */
3009 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3010 {
3011         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3012         int i, scale;
3013
3014         this_rq->nr_load_updates++;
3015
3016         /* Update our load: */
3017         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3018                 unsigned long old_load, new_load;
3019
3020                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3021
3022                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3023                 new_load = this_load;
3024                 /*
3025                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3026                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3027                  * example.
3028                  */
3029                 if (new_load > old_load)
3030                         new_load += scale-1;
3031                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3032         }
3033
3034         calc_load_account_active(this_rq);
3035 }
3036
3037 #ifdef CONFIG_SMP
3038
3039 /*
3040  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3041  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3042  */
3043 void sched_exec(void)
3044 {
3045         struct task_struct *p = current;
3046         unsigned long flags;
3047         struct rq *rq;
3048         int dest_cpu;
3049
3050         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3051         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3052         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3053                 goto unlock;
3054
3055         /*
3056          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3057          */
3058         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) &&
3059             likely(cpu_active(dest_cpu)) && migrate_task(p, dest_cpu)) {
3060                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3061
3062                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3063                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
3064                 return;
3065         }
3066 unlock:
3067         task_rq_unlock(rq, &flags);
3068 }
3069
3070 #endif
3071
3072 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3073
3074 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3075
3076 /*
3077  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3078  * @p in case that task is currently running.
3079  *
3080  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3081  */
3082 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3083 {
3084         u64 ns = 0;
3085
3086         if (task_current(rq, p)) {
3087                 update_rq_clock(rq);
3088                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
3089                 if ((s64)ns < 0)
3090                         ns = 0;
3091         }
3092
3093         return ns;
3094 }
3095
3096 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3097 {
3098         unsigned long flags;
3099         struct rq *rq;
3100         u64 ns = 0;
3101
3102         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3103         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3104         task_rq_unlock(rq, &flags);
3105
3106         return ns;
3107 }
3108
3109 /*
3110  * Return accounted runtime for the task.
3111  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3112  * pending runtime that have not been accounted yet.
3113  */
3114 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3115 {
3116         unsigned long flags;
3117         struct rq *rq;
3118         u64 ns = 0;
3119
3120         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3121         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3122         task_rq_unlock(rq, &flags);
3123
3124         return ns;
3125 }
3126
3127 /*
3128  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3129  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3130  * pending runtime that have not been accounted yet.
3131  *
3132  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3133  * so the return value not includes other pending runtime that other
3134  * running tasks might have.
3135  */
3136 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3137 {
3138         struct task_cputime totals;
3139         unsigned long flags;
3140         struct rq *rq;
3141         u64 ns;
3142
3143         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3144         thread_group_cputime(p, &totals);
3145         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3146         task_rq_unlock(rq, &flags);
3147
3148         return ns;
3149 }
3150
3151 /*
3152  * Account user cpu time to a process.
3153  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3154  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3155  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3156  */
3157 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3158                        cputime_t cputime_scaled)
3159 {
3160         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3161         cputime64_t tmp;
3162
3163         /* Add user time to process. */
3164         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3165         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3166         account_group_user_time(p, cputime);
3167
3168         /* Add user time to cpustat. */
3169         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3170         if (TASK_NICE(p) > 0)
3171                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3172         else
3173                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3174
3175         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3176         /* Account for user time used */
3177         acct_update_integrals(p);
3178 }
3179
3180 /*
3181  * Account guest cpu time to a process.
3182  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3183  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3184  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3185  */
3186 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3187                                cputime_t cputime_scaled)
3188 {
3189         cputime64_t tmp;
3190         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3191
3192         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3193
3194         /* Add guest time to process. */
3195         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3196         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3197         account_group_user_time(p, cputime);
3198         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3199
3200         /* Add guest time to cpustat. */
3201         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3202                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3203                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3204         } else {
3205                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3206                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3207         }
3208 }
3209
3210 /*
3211  * Account system cpu time to a process.
3212  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3213  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3214  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3215  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3216  */
3217 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3218                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3219 {
3220         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3221         cputime64_t tmp;
3222
3223         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3224                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3225                 return;
3226         }
3227
3228         /* Add system time to process. */
3229         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3230         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3231         account_group_system_time(p, cputime);
3232
3233         /* Add system time to cpustat. */
3234         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3235         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3236                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3237         else if (softirq_count())
3238                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3239         else
3240                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3241
3242         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3243
3244         /* Account for system time used */
3245         acct_update_integrals(p);
3246 }
3247
3248 /*
3249  * Account for involuntary wait time.
3250  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3251  */
3252 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3253 {
3254         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3255         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3256
3257         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3258 }
3259
3260 /*
3261  * Account for idle time.
3262  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3263  */
3264 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3265 {
3266         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3267         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3268         struct rq *rq = this_rq();
3269
3270         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3271                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3272         else
3273                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3274 }
3275
3276 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3277
3278 /*
3279  * Account a single tick of cpu time.
3280  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3281  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3282  */
3283 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3284 {
3285         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3286         struct rq *rq = this_rq();
3287
3288         if (user_tick)
3289                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3290         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3291                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3292                                     one_jiffy_scaled);
3293         else
3294                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3295 }
3296
3297 /*
3298  * Account multiple ticks of steal time.
3299  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3300  * @ticks: number of stolen ticks
3301  */
3302 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3303 {
3304         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3305 }
3306
3307 /*
3308  * Account multiple ticks of idle time.
3309  * @ticks: number of stolen ticks
3310  */
3311 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3312 {
3313         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3314 }
3315
3316 #endif
3317
3318 /*
3319  * Use precise platform statistics if available:
3320  */
3321 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3322 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3323 {
3324         *ut = p->utime;
3325         *st = p->stime;
3326 }
3327
3328 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3329 {
3330         struct task_cputime cputime;
3331
3332         thread_group_cputime(p, &cputime);
3333
3334         *ut = cputime.utime;
3335         *st = cputime.stime;
3336 }
3337 #else
3338
3339 #ifndef nsecs_to_cputime
3340 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3341 #endif
3342
3343 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3344 {
3345         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
3346
3347         /*
3348          * Use CFS's precise accounting:
3349          */
3350         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
3351
3352         if (total) {
3353                 u64 temp;
3354
3355                 temp = (u64)(rtime * utime);
3356                 do_div(temp, total);
3357                 utime = (cputime_t)temp;
3358         } else
3359                 utime = rtime;
3360
3361         /*
3362          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
3363          */
3364         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
3365         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
3366
3367         *ut = p->prev_utime;
3368         *st = p->prev_stime;
3369 }
3370
3371 /*
3372  * Must be called with siglock held.
3373  */
3374 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3375 {
3376         struct signal_struct *sig = p->signal;
3377         struct task_cputime cputime;
3378         cputime_t rtime, utime, total;
3379
3380         thread_group_cputime(p, &cputime);
3381
3382         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
3383         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
3384
3385         if (total) {
3386                 u64 temp;
3387
3388                 temp = (u64)(rtime * cputime.utime);
3389                 do_div(temp, total);
3390                 utime = (cputime_t)temp;
3391         } else
3392                 utime = rtime;
3393
3394         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3395         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
3396                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
3397
3398         *ut = sig->prev_utime;
3399         *st = sig->prev_stime;
3400 }
3401 #endif
3402
3403 /*
3404  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3405  * We call it with interrupts disabled.
3406  *
3407  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3408  * timeslices.
3409  */
3410 void scheduler_tick(void)
3411 {
3412         int cpu = smp_processor_id();
3413         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3414         struct task_struct *curr = rq->curr;
3415
3416         sched_clock_tick();
3417
3418         raw_spin_lock(&rq->lock);
3419         update_rq_clock(rq);
3420         update_cpu_load(rq);
3421         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3422         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3423
3424         perf_event_task_tick(curr);
3425
3426 #ifdef CONFIG_SMP
3427         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3428         trigger_load_balance(rq, cpu);
3429 #endif
3430 }
3431
3432 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3433 {
3434         if (in_lock_functions(addr)) {
3435                 addr = CALLER_ADDR2;
3436                 if (in_lock_functions(addr))
3437                         addr = CALLER_ADDR3;
3438         }
3439         return addr;
3440 }
3441
3442 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3443                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3444
3445 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3446 {
3447 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3448         /*
3449          * Underflow?
3450          */
3451         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3452                 return;
3453 #endif
3454         preempt_count() += val;
3455 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3456         /*
3457          * Spinlock count overflowing soon?
3458          */
3459         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3460                                 PREEMPT_MASK - 10);
3461 #endif
3462         if (preempt_count() == val)
3463                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3464 }
3465 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3466
3467 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3468 {
3469 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3470         /*
3471          * Underflow?
3472          */
3473         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3474                 return;
3475         /*
3476          * Is the spinlock portion underflowing?
3477          */
3478         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3479                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3480                 return;
3481 #endif
3482
3483         if (preempt_count() == val)
3484                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3485         preempt_count() -= val;
3486 }
3487 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3488
3489 #endif
3490
3491 /*
3492  * Print scheduling while atomic bug:
3493  */
3494 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3495 {
3496         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3497
3498         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3499                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3500
3501         debug_show_held_locks(prev);
3502         print_modules();
3503         if (irqs_disabled())
3504                 print_irqtrace_events(prev);
3505
3506         if (regs)
3507                 show_regs(regs);
3508         else
3509                 dump_stack();
3510 }
3511
3512 /*
3513  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3514  */
3515 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3516 {
3517         /*
3518          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3519          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3520          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3521          */
3522         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3523                 __schedule_bug(prev);
3524
3525         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3526
3527         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3528 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3529         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
3530                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
3531                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
3532         }
3533 #endif
3534 }
3535
3536 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3537 {
3538         if (prev->se.on_rq)
3539                 update_rq_clock(rq);
3540         rq->skip_clock_update = 0;
3541         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3542 }
3543
3544 /*
3545  * Pick up the highest-prio task:
3546  */
3547 static inline struct task_struct *
3548 pick_next_task(struct rq *rq)
3549 {
3550         const struct sched_class *class;
3551         struct task_struct *p;
3552
3553         /*
3554          * Optimization: we know that if all tasks are in
3555          * the fair class we can call that function directly:
3556          */
3557         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3558                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3559                 if (likely(p))
3560                         return p;
3561         }
3562
3563         class = sched_class_highest;
3564         for ( ; ; ) {
3565                 p = class->pick_next_task(rq);
3566                 if (p)
3567                         return p;
3568                 /*
3569                  * Will never be NULL as the idle class always
3570                  * returns a non-NULL p:
3571                  */
3572                 class = class->next;
3573         }
3574 }
3575
3576 /*
3577  * schedule() is the main scheduler function.
3578  */
3579 asmlinkage void __sched schedule(void)
3580 {
3581         struct task_struct *prev, *next;
3582         unsigned long *switch_count;
3583         struct rq *rq;
3584         int cpu;
3585
3586 need_resched:
3587         preempt_disable();
3588         cpu = smp_processor_id();
3589         rq = cpu_rq(cpu);
3590         rcu_note_context_switch(cpu);
3591         prev = rq->curr;
3592         switch_count = &prev->nivcsw;
3593
3594         release_kernel_lock(prev);
3595 need_resched_nonpreemptible:
3596
3597         schedule_debug(prev);
3598
3599         if (sched_feat(HRTICK))
3600                 hrtick_clear(rq);
3601
3602         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3603         clear_tsk_need_resched(prev);
3604
3605         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3606                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
3607                         prev->state = TASK_RUNNING;
3608                 else
3609                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3610                 switch_count = &prev->nvcsw;
3611         }
3612
3613         pre_schedule(rq, prev);
3614
3615         if (unlikely(!rq->nr_running))
3616                 idle_balance(cpu, rq);
3617
3618         put_prev_task(rq, prev);
3619         next = pick_next_task(rq);
3620
3621         if (likely(prev != next)) {
3622                 sched_info_switch(prev, next);
3623                 perf_event_task_sched_out(prev, next);
3624
3625                 rq->nr_switches++;
3626                 rq->curr = next;
3627                 ++*switch_count;
3628
3629                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3630                 /*
3631                  * the context switch might have flipped the stack from under
3632                  * us, hence refresh the local variables.
3633                  */
3634                 cpu = smp_processor_id();
3635                 rq = cpu_rq(cpu);
3636         } else
3637                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3638
3639         post_schedule(rq);
3640
3641         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0)) {
3642                 prev = rq->curr;
3643                 switch_count = &prev->nivcsw;
3644                 goto need_resched_nonpreemptible;
3645         }
3646
3647         preempt_enable_no_resched();
3648         if (need_resched())
3649                 goto need_resched;
3650 }
3651 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3652
3653 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
3654 /*
3655  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3656  * access and not reliable.
3657  */
3658 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
3659 {
3660         unsigned int cpu;
3661         struct rq *rq;
3662
3663         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3664                 return 0;
3665
3666 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3667         /*
3668          * Need to access the cpu field knowing that
3669          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
3670          * the mutex owner just released it and exited.
3671          */
3672         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
3673                 return 0;
3674 #else
3675         cpu = owner->cpu;
3676 #endif
3677
3678         /*
3679          * Even if the access succeeded (likely case),
3680          * the cpu field may no longer be valid.
3681          */
3682         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
3683                 return 0;
3684
3685         /*
3686          * We need to validate that we can do a
3687          * get_cpu() and that we have the percpu area.
3688          */
3689         if (!cpu_online(cpu))
3690                 return 0;
3691
3692         rq = cpu_rq(cpu);
3693
3694         for (;;) {
3695                 /*
3696                  * Owner changed, break to re-assess state.
3697                  */
3698                 if (lock->owner != owner)
3699                         break;
3700
3701                 /*
3702                  * Is that owner really running on that cpu?
3703                  */
3704                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
3705                         return 0;
3706
3707                 cpu_relax();
3708         }
3709
3710         return 1;
3711 }
3712 #endif
3713
3714 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3715 /*
3716  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3717  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3718  * occur there and call schedule directly.
3719  */
3720 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3721 {
3722         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3723
3724         /*
3725          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3726          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3727          */
3728         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3729                 return;
3730
3731         do {
3732                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3733                 schedule();
3734                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3735
3736                 /*
3737                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3738                  * between schedule and now.
3739                  */
3740                 barrier();
3741         } while (need_resched());
3742 }
3743 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3744
3745 /*
3746  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3747  * off of irq context.
3748  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3749  * protect us against recursive calling from irq.
3750  */
3751 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3752 {
3753         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3754
3755         /* Catch callers which need to be fixed */
3756         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3757
3758         do {
3759                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3760                 local_irq_enable();
3761                 schedule();
3762                 local_irq_disable();
3763                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3764
3765                 /*
3766                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3767                  * between schedule and now.
3768                  */
3769                 barrier();
3770         } while (need_resched());
3771 }
3772
3773 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3774
3775 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3776                           void *key)
3777 {
3778         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3779 }
3780 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3781
3782 /*
3783  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3784  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3785  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3786  *
3787  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3788  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3789  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3790  */
3791 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3792                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3793 {
3794         wait_queue_t *curr, *next;
3795
3796         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3797                 unsigned flags = curr->flags;
3798
3799                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3800                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3801                         break;
3802         }
3803 }
3804
3805 /**
3806  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3807  * @q: the waitqueue
3808  * @mode: which threads
3809  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3810  * @key: is directly passed to the wakeup function
3811  *
3812  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3813  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3814  */
3815 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3816                         int nr_exclusive, void *key)
3817 {
3818         unsigned long flags;
3819
3820         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3821         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3822         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3823 }
3824 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3825
3826 /*
3827  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3828  */
3829 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3830 {
3831         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3832 }
3833 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
3834
3835 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3836 {
3837         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3838 }
3839
3840 /**
3841  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3842  * @q: the waitqueue
3843  * @mode: which threads
3844  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3845  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3846  *
3847  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3848  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3849  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3850  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3851  *
3852  * On UP it can prevent extra preemption.
3853  *
3854  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3855  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3856  */
3857 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3858                         int nr_exclusive, void *key)
3859 {
3860         unsigned long flags;
3861         int wake_flags = WF_SYNC;
3862
3863         if (unlikely(!q))
3864                 return;
3865
3866         if (unlikely(!nr_exclusive))
3867                 wake_flags = 0;
3868
3869         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3870         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3871         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3872 }
3873 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3874
3875 /*
3876  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3877  */
3878 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3879 {
3880         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3881 }
3882 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3883
3884 /**
3885  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3886  * @x:  holds the state of this particular completion
3887  *
3888  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3889  * awakened in the same order in which they were queued.
3890  *
3891  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3892  *
3893  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3894  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3895  */
3896 void complete(struct completion *x)
3897 {
3898         unsigned long flags;
3899
3900         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3901         x->done++;
3902         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3903         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3904 }
3905 EXPORT_SYMBOL(complete);
3906
3907 /**
3908  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3909  * @x:  holds the state of this particular completion
3910  *
3911  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3912  *
3913  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3914  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3915  */
3916 void complete_all(struct completion *x)
3917 {
3918         unsigned long flags;
3919
3920         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3921         x->done += UINT_MAX/2;
3922         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3923         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3924 }
3925 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3926
3927 static inline long __sched
3928 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3929 {
3930         if (!x->done) {
3931                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3932
3933                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
3934                 do {
3935                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3936                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3937                                 break;
3938                         }
3939                         __set_current_state(state);
3940                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3941                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3942                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3943                 } while (!x->done && timeout);
3944                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3945                 if (!x->done)
3946                         return timeout;
3947         }
3948         x->done--;
3949         return timeout ?: 1;
3950 }
3951
3952 static long __sched
3953 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3954 {
3955         might_sleep();
3956
3957         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3958         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3959         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3960         return timeout;
3961 }
3962
3963 /**
3964  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
3965  * @x:  holds the state of this particular completion
3966  *
3967  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3968  * interruptible and there is no timeout.
3969  *
3970  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
3971  * and interrupt capability. Also see complete().
3972  */
3973 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3974 {
3975         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3976 }
3977 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3978
3979 /**
3980  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
3981  * @x:  holds the state of this particular completion
3982  * @timeout:  timeout value in jiffies
3983  *
3984  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3985  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
3986  * interruptible.
3987  */
3988 unsigned long __sched
3989 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3990 {
3991         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3992 }
3993 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3994
3995 /**
3996  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
3997  * @x:  holds the state of this particular completion
3998  *
3999  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4000  * interruptible.
4001  */
4002 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4003 {
4004         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4005         if (t == -ERESTARTSYS)
4006                 return t;
4007         return 0;
4008 }
4009 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4010
4011 /**
4012  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4013  * @x:  holds the state of this particular completion
4014  * @timeout:  timeout value in jiffies
4015  *
4016  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4017  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4018  */
4019 unsigned long __sched
4020 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4021                                           unsigned long timeout)
4022 {
4023         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4024 }
4025 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4026
4027 /**
4028  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4029  * @x:  holds the state of this particular completion
4030  *
4031  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4032  * interrupted by a kill signal.
4033  */
4034 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4035 {
4036         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4037         if (t == -ERESTARTSYS)
4038                 return t;
4039         return 0;
4040 }
4041 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4042
4043 /**
4044  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
4045  * @x:  holds the state of this particular completion
4046  * @timeout:  timeout value in jiffies
4047  *
4048  * This waits for either a completion of a specific task to be
4049  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
4050  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
4051  */
4052 unsigned long __sched
4053 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
4054                                      unsigned long timeout)
4055 {
4056         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
4057 }
4058 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
4059
4060 /**
4061  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4062  *      @x:     completion structure
4063  *
4064  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4065  *               1 if a decrement succeeded.
4066  *
4067  *      If a completion is being used as a counting completion,
4068  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4069  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4070  *      is protecting is not available.
4071  */
4072 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4073 {
4074         unsigned long flags;
4075         int ret = 1;
4076
4077         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4078         if (!x->done)
4079                 ret = 0;
4080         else
4081                 x->done--;
4082         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4083         return ret;
4084 }
4085 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4086
4087 /**
4088  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4089  *      @x:     completion structure
4090  *
4091  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4092  *               1 if there are no waiters.
4093  *
4094  */
4095 bool completion_done(struct completion *x)
4096 {
4097         unsigned long flags;
4098         int ret = 1;
4099
4100         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4101         if (!x->done)
4102                 ret = 0;
4103         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4104         return ret;
4105 }
4106 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4107
4108 static long __sched
4109 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4110 {
4111         unsigned long flags;
4112         wait_queue_t wait;
4113
4114         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4115
4116         __set_current_state(state);
4117
4118         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4119         __add_wait_queue(q, &wait);
4120         spin_unlock(&q->lock);
4121         timeout = schedule_timeout(timeout);
4122         spin_lock_irq(&q->lock);
4123         __remove_wait_queue(q, &wait);
4124         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4125
4126         return timeout;
4127 }
4128
4129 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4130 {
4131         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4132 }
4133 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4134
4135 long __sched
4136 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4137 {
4138         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4139 }
4140 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4141
4142 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4143 {
4144         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4145 }
4146 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4147
4148 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4149 {
4150         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4151 }
4152 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4153
4154 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4155
4156 /*
4157  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4158  * @p: task
4159  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4160  *
4161  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4162  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4163  *
4164  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4165  */
4166 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4167 {
4168         unsigned long flags;
4169         int oldprio, on_rq, running;
4170         struct rq *rq;
4171         const struct sched_class *prev_class;
4172
4173         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4174
4175         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4176
4177         oldprio = p->prio;
4178         prev_class = p->sched_class;
4179         on_rq = p->se.on_rq;
4180         running = task_current(rq, p);
4181         if (on_rq)
4182                 dequeue_task(rq, p, 0);
4183         if (running)
4184                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4185
4186         if (rt_prio(prio))
4187                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4188         else
4189                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4190
4191         p->prio = prio;
4192
4193         if (running)
4194                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4195         if (on_rq) {
4196                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
4197
4198                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4199         }
4200         task_rq_unlock(rq, &flags);
4201 }
4202
4203 #endif
4204
4205 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4206 {
4207         int old_prio, delta, on_rq;
4208         unsigned long flags;
4209         struct rq *rq;
4210
4211         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4212                 return;
4213         /*
4214          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4215          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4216          */
4217         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4218         /*
4219          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4220          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4221          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4222          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4223          */
4224         if (task_has_rt_policy(p)) {
4225                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4226                 goto out_unlock;
4227         }
4228         on_rq = p->se.on_rq;
4229         if (on_rq)
4230                 dequeue_task(rq, p, 0);
4231
4232         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4233         set_load_weight(p);
4234         old_prio = p->prio;
4235         p->prio = effective_prio(p);
4236         delta = p->prio - old_prio;
4237
4238         if (on_rq) {
4239                 enqueue_task(rq, p, 0);
4240                 /*
4241                  * If the task increased its priority or is running and
4242                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4243                  */
4244                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4245                         resched_task(rq->curr);
4246         }
4247 out_unlock:
4248         task_rq_unlock(rq, &flags);
4249 }
4250 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4251
4252 /*
4253  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4254  * @p: task
4255  * @nice: nice value
4256  */
4257 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4258 {
4259         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4260         int nice_rlim = 20 - nice;
4261
4262         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4263                 capable(CAP_SYS_NICE));
4264 }
4265
4266 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4267
4268 /*
4269  * sys_nice - change the priority of the current process.
4270  * @increment: priority increment
4271  *
4272  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4273  * does similar things.
4274  */
4275 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4276 {
4277         long nice, retval;
4278
4279         /*
4280          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4281          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4282          * and we have a single winner.
4283          */
4284         if (increment < -40)
4285                 increment = -40;
4286         if (increment > 40)
4287                 increment = 40;
4288
4289         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4290         if (nice < -20)
4291                 nice = -20;
4292         if (nice > 19)
4293                 nice = 19;
4294
4295         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4296                 return -EPERM;
4297
4298         retval = security_task_setnice(current, nice);
4299         if (retval)
4300                 return retval;
4301
4302         set_user_nice(current, nice);
4303         return 0;
4304 }
4305
4306 #endif
4307
4308 /**
4309  * task_prio - return the priority value of a given task.
4310  * @p: the task in question.
4311  *
4312  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4313  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4314  * around 0, value goes from -16 to +15.
4315  */
4316 int task_prio(const struct task_struct *p)
4317 {
4318         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4319 }
4320
4321 /**
4322  * task_nice - return the nice value of a given task.
4323  * @p: the task in question.
4324  */
4325 int task_nice(const struct task_struct *p)
4326 {
4327         return TASK_NICE(p);
4328 }
4329 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4330
4331 /**
4332  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4333  * @cpu: the processor in question.
4334  */
4335 int idle_cpu(int cpu)
4336 {
4337         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4338 }
4339
4340 /**
4341  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4342  * @cpu: the processor in question.
4343  */
4344 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4345 {
4346         return cpu_rq(cpu)->idle;
4347 }
4348
4349 /**
4350  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4351  * @pid: the pid in question.
4352  */
4353 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4354 {
4355         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4356 }
4357
4358 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4359 static void
4360 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4361 {
4362         BUG_ON(p->se.on_rq);
4363
4364         p->policy = policy;
4365         p->rt_priority = prio;
4366         p->normal_prio = normal_prio(p);
4367         /* we are holding p->pi_lock already */
4368         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4369         if (rt_prio(p->prio))
4370                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4371         else
4372                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4373         set_load_weight(p);
4374 }
4375
4376 /*
4377  * check the target process has a UID that matches the current process's
4378  */
4379 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4380 {
4381         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4382         bool match;
4383
4384         rcu_read_lock();
4385         pcred = __task_cred(p);
4386         match = (cred->euid == pcred->euid ||
4387                  cred->euid == pcred->uid);
4388         rcu_read_unlock();
4389         return match;
4390 }
4391
4392 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4393                                 struct sched_param *param, bool user)
4394 {
4395         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4396         unsigned long flags;
4397         const struct sched_class *prev_class;
4398         struct rq *rq;
4399         int reset_on_fork;
4400
4401         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4402         BUG_ON(in_interrupt());
4403 recheck:
4404         /* double check policy once rq lock held */
4405         if (policy < 0) {
4406                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4407                 policy = oldpolicy = p->policy;
4408         } else {
4409                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4410                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4411
4412                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4413                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4414                                 policy != SCHED_IDLE)
4415                         return -EINVAL;
4416         }
4417
4418         /*
4419          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4420          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4421          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4422          */
4423         if (param->sched_priority < 0 ||
4424             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4425             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4426                 return -EINVAL;
4427         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4428                 return -EINVAL;
4429
4430         /*
4431          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4432          */
4433         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4434                 if (rt_policy(policy)) {
4435                         unsigned long rlim_rtprio;
4436
4437                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4438                                 return -ESRCH;
4439                         rlim_rtprio = task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4440                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4441
4442                         /* can't set/change the rt policy */
4443                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4444                                 return -EPERM;
4445
4446                         /* can't increase priority */
4447                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4448                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4449                                 return -EPERM;
4450                 }
4451                 /*
4452                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4453                  * move out of SCHED_IDLE either:
4454                  */
4455                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4456                         return -EPERM;
4457
4458                 /* can't change other user's priorities */
4459                 if (!check_same_owner(p))
4460                         return -EPERM;
4461
4462                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4463                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4464                         return -EPERM;
4465         }
4466
4467         if (user) {
4468 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4469                 /*
4470                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4471                  * assigned.
4472                  */
4473                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4474                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
4475                         return -EPERM;
4476 #endif
4477
4478                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4479                 if (retval)
4480                         return retval;
4481         }
4482
4483         /*
4484          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4485          * changing the priority of the task:
4486          */
4487         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4488         /*
4489          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4490          * runqueue lock must be held.
4491          */
4492         rq = __task_rq_lock(p);
4493         /* recheck policy now with rq lock held */
4494         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4495                 policy = oldpolicy = -1;
4496                 __task_rq_unlock(rq);
4497                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4498                 goto recheck;
4499         }
4500         on_rq = p->se.on_rq;
4501         running = task_current(rq, p);
4502         if (on_rq)
4503                 deactivate_task(rq, p, 0);
4504         if (running)
4505                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4506
4507         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4508
4509         oldprio = p->prio;
4510         prev_class = p->sched_class;
4511         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4512
4513         if (running)
4514                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4515         if (on_rq) {
4516                 activate_task(rq, p, 0);
4517
4518                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4519         }
4520         __task_rq_unlock(rq);
4521         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4522
4523         rt_mutex_adjust_pi(p);
4524
4525         return 0;
4526 }
4527
4528 /**
4529  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4530  * @p: the task in question.
4531  * @policy: new policy.
4532  * @param: structure containing the new RT priority.
4533  *
4534  * NOTE that the task may be already dead.
4535  */
4536 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4537                        struct sched_param *param)
4538 {
4539         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4540 }
4541 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4542
4543 /**
4544  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4545  * @p: the task in question.
4546  * @policy: new policy.
4547  * @param: structure containing the new RT priority.
4548  *
4549  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4550  * current context has permission.  For example, this is needed in
4551  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4552  * but our caller might not have that capability.
4553  */
4554 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4555                                struct sched_param *param)
4556 {
4557         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4558 }
4559
4560 static int
4561 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4562 {
4563         struct sched_param lparam;
4564         struct task_struct *p;
4565         int retval;
4566
4567         if (!param || pid < 0)
4568                 return -EINVAL;
4569         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4570                 return -EFAULT;
4571
4572         rcu_read_lock();
4573         retval = -ESRCH;
4574         p = find_process_by_pid(pid);
4575         if (p != NULL)
4576                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4577         rcu_read_unlock();
4578
4579         return retval;
4580 }
4581
4582 /**
4583  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4584  * @pid: the pid in question.
4585  * @policy: new policy.
4586  * @param: structure containing the new RT priority.
4587  */
4588 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4589                 struct sched_param __user *, param)
4590 {
4591         /* negative values for policy are not valid */
4592         if (policy < 0)
4593                 return -EINVAL;
4594
4595         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4596 }
4597
4598 /**
4599  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4600  * @pid: the pid in question.
4601  * @param: structure containing the new RT priority.
4602  */
4603 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4604 {
4605         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4606 }
4607
4608 /**
4609  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4610  * @pid: the pid in question.
4611  */
4612 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4613 {
4614         struct task_struct *p;
4615         int retval;
4616
4617         if (pid < 0)
4618                 return -EINVAL;
4619
4620         retval = -ESRCH;
4621         rcu_read_lock();
4622         p = find_process_by_pid(pid);
4623         if (p) {
4624                 retval = security_task_getscheduler(p);
4625                 if (!retval)
4626                         retval = p->policy
4627                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4628         }
4629         rcu_read_unlock();
4630         return retval;
4631 }
4632
4633 /**
4634  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4635  * @pid: the pid in question.
4636  * @param: structure containing the RT priority.
4637  */
4638 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4639 {
4640         struct sched_param lp;
4641         struct task_struct *p;
4642         int retval;
4643
4644         if (!param || pid < 0)
4645                 return -EINVAL;
4646
4647         rcu_read_lock();
4648         p = find_process_by_pid(pid);
4649         retval = -ESRCH;
4650         if (!p)
4651                 goto out_unlock;
4652
4653         retval = security_task_getscheduler(p);
4654         if (retval)
4655                 goto out_unlock;
4656
4657         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4658         rcu_read_unlock();
4659
4660         /*
4661          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4662          */
4663         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4664
4665         return retval;
4666
4667 out_unlock:
4668         rcu_read_unlock();
4669         return retval;
4670 }
4671
4672 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4673 {
4674         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4675         struct task_struct *p;
4676         int retval;
4677
4678         get_online_cpus();
4679         rcu_read_lock();
4680
4681         p = find_process_by_pid(pid);
4682         if (!p) {
4683                 rcu_read_unlock();
4684                 put_online_cpus();
4685                 return -ESRCH;
4686         }
4687
4688         /* Prevent p going away */
4689         get_task_struct(p);
4690         rcu_read_unlock();
4691
4692         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4693                 retval = -ENOMEM;
4694                 goto out_put_task;
4695         }
4696         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4697                 retval = -ENOMEM;
4698                 goto out_free_cpus_allowed;
4699         }
4700         retval = -EPERM;
4701         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
4702                 goto out_unlock;
4703
4704         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4705         if (retval)
4706                 goto out_unlock;
4707
4708         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4709         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4710  again:
4711         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4712
4713         if (!retval) {
4714                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4715                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4716                         /*
4717                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4718                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4719                          * cpuset's cpus_allowed
4720                          */
4721                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4722                         goto again;
4723                 }
4724         }
4725 out_unlock:
4726         free_cpumask_var(new_mask);
4727 out_free_cpus_allowed:
4728         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4729 out_put_task:
4730         put_task_struct(p);
4731         put_online_cpus();
4732         return retval;
4733 }
4734
4735 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4736                              struct cpumask *new_mask)
4737 {
4738         if (len < cpumask_size())
4739                 cpumask_clear(new_mask);
4740         else if (len > cpumask_size())
4741                 len = cpumask_size();
4742
4743         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4744 }
4745
4746 /**
4747  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4748  * @pid: pid of the process
4749  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4750  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4751  */
4752 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4753                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4754 {
4755         cpumask_var_t new_mask;
4756         int retval;
4757
4758         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4759                 return -ENOMEM;
4760
4761         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4762         if (retval == 0)
4763                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4764         free_cpumask_var(new_mask);
4765         return retval;
4766 }
4767
4768 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4769 {
4770         struct task_struct *p;
4771         unsigned long flags;
4772         struct rq *rq;
4773         int retval;
4774
4775         get_online_cpus();
4776         rcu_read_lock();
4777
4778         retval = -ESRCH;
4779         p = find_process_by_pid(pid);
4780         if (!p)
4781                 goto out_unlock;
4782
4783         retval = security_task_getscheduler(p);
4784         if (retval)
4785                 goto out_unlock;
4786
4787         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4788         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4789         task_rq_unlock(rq, &flags);
4790
4791 out_unlock:
4792         rcu_read_unlock();
4793         put_online_cpus();
4794
4795         return retval;
4796 }
4797
4798 /**
4799  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4800  * @pid: pid of the process
4801  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4802  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4803  */
4804 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4805                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4806 {
4807         int ret;
4808         cpumask_var_t mask;
4809
4810         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4811                 return -EINVAL;
4812         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4813                 return -EINVAL;
4814
4815         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4816                 return -ENOMEM;
4817
4818         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4819         if (ret == 0) {
4820                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4821
4822                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4823                         ret = -EFAULT;
4824                 else
4825                         ret = retlen;
4826         }
4827         free_cpumask_var(mask);
4828
4829         return ret;
4830 }
4831
4832 /**
4833  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4834  *
4835  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4836  * other threads running on this CPU then this function will return.
4837  */
4838 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4839 {
4840         struct rq *rq = this_rq_lock();
4841
4842         schedstat_inc(rq, yld_count);
4843         current->sched_class->yield_task(rq);
4844
4845         /*
4846          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4847          * no need to preempt or enable interrupts:
4848          */
4849         __release(rq->lock);
4850         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4851         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4852         preempt_enable_no_resched();
4853
4854         schedule();
4855
4856         return 0;
4857 }
4858
4859 static inline int should_resched(void)
4860 {
4861         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
4862 }
4863
4864 static void __cond_resched(void)
4865 {
4866         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4867         schedule();
4868         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4869 }
4870
4871 int __sched _cond_resched(void)
4872 {
4873         if (should_resched()) {
4874                 __cond_resched();
4875                 return 1;
4876         }
4877         return 0;
4878 }
4879 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4880
4881 /*
4882  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4883  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4884  *
4885  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4886  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4887  * spin_unlock(), once by hand).
4888  */
4889 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4890 {
4891         int resched = should_resched();
4892         int ret = 0;
4893
4894         lockdep_assert_held(lock);
4895
4896         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4897                 spin_unlock(lock);
4898                 if (resched)
4899                         __cond_resched();
4900                 else
4901                         cpu_relax();
4902                 ret = 1;
4903                 spin_lock(lock);
4904         }
4905         return ret;
4906 }
4907 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4908
4909 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4910 {
4911         BUG_ON(!in_softirq());
4912
4913         if (should_resched()) {
4914                 local_bh_enable();
4915                 __cond_resched();
4916                 local_bh_disable();
4917                 return 1;
4918         }
4919         return 0;
4920 }
4921 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4922
4923 /**
4924  * yield - yield the current processor to other threads.
4925  *
4926  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4927  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4928  */
4929 void __sched yield(void)
4930 {
4931         set_current_state(TASK_RUNNING);
4932         sys_sched_yield();
4933 }
4934 EXPORT_SYMBOL(yield);
4935
4936 /*
4937  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
4938  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4939  */
4940 void __sched io_schedule(void)
4941 {
4942         struct rq *rq = raw_rq();
4943
4944         delayacct_blkio_start();
4945         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4946         current->in_iowait = 1;
4947         schedule();
4948         current->in_iowait = 0;
4949         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4950         delayacct_blkio_end();
4951 }
4952 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4953
4954 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4955 {
4956         struct rq *rq = raw_rq();
4957         long ret;
4958
4959         delayacct_blkio_start();
4960         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4961         current->in_iowait = 1;
4962         ret = schedule_timeout(timeout);
4963         current->in_iowait = 0;
4964         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4965         delayacct_blkio_end();
4966         return ret;
4967 }
4968
4969 /**
4970  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4971  * @policy: scheduling class.
4972  *
4973  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4974  * by a given scheduling class.
4975  */
4976 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
4977 {
4978         int ret = -EINVAL;
4979
4980         switch (policy) {
4981         case SCHED_FIFO:
4982         case SCHED_RR:
4983                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4984                 break;
4985         case SCHED_NORMAL:
4986         case SCHED_BATCH:
4987         case SCHED_IDLE:
4988                 ret = 0;
4989                 break;
4990         }
4991         return ret;
4992 }
4993
4994 /**
4995  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4996  * @policy: scheduling class.
4997  *
4998  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4999  * by a given scheduling class.
5000  */
5001 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5002 {
5003         int ret = -EINVAL;
5004
5005         switch (policy) {
5006         case SCHED_FIFO:
5007         case SCHED_RR:
5008                 ret = 1;
5009                 break;
5010         case SCHED_NORMAL:
5011         case SCHED_BATCH:
5012         case SCHED_IDLE:
5013                 ret = 0;
5014         }
5015         return ret;
5016 }
5017
5018 /**
5019  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5020  * @pid: pid of the process.
5021  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5022  *
5023  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5024  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5025  */
5026 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5027                 struct timespec __user *, interval)
5028 {
5029         struct task_struct *p;
5030         unsigned int time_slice;
5031         unsigned long flags;
5032         struct rq *rq;
5033         int retval;
5034         struct timespec t;
5035
5036         if (pid < 0)
5037                 return -EINVAL;
5038
5039         retval = -ESRCH;
5040         rcu_read_lock();
5041         p = find_process_by_pid(pid);
5042         if (!p)
5043                 goto out_unlock;
5044
5045         retval = security_task_getscheduler(p);
5046         if (retval)
5047                 goto out_unlock;
5048
5049         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5050         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5051         task_rq_unlock(rq, &flags);
5052
5053         rcu_read_unlock();
5054         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5055         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5056         return retval;
5057
5058 out_unlock:
5059         rcu_read_unlock();
5060         return retval;
5061 }
5062
5063 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5064
5065 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5066 {
5067         unsigned long free = 0;
5068         unsigned state;
5069
5070         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5071         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5072                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5073 #if BITS_PER_LONG == 32
5074         if (state == TASK_RUNNING)
5075                 printk(KERN_CONT " running  ");
5076         else
5077                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5078 #else
5079         if (state == TASK_RUNNING)
5080                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5081         else
5082                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5083 #endif
5084 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5085         free = stack_not_used(p);
5086 #endif
5087         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5088                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
5089                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5090
5091         show_stack(p, NULL);
5092 }
5093
5094 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5095 {
5096         struct task_struct *g, *p;
5097
5098 #if BITS_PER_LONG == 32
5099         printk(KERN_INFO
5100                 "  task                PC stack   pid father\n");
5101 #else
5102         printk(KERN_INFO
5103                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5104 #endif
5105         read_lock(&tasklist_lock);
5106         do_each_thread(g, p) {
5107                 /*
5108                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5109                  * console might take alot of time:
5110                  */
5111                 touch_nmi_watchdog();
5112                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5113                         sched_show_task(p);
5114         } while_each_thread(g, p);
5115
5116         touch_all_softlockup_watchdogs();
5117
5118 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5119         sysrq_sched_debug_show();
5120 #endif
5121         read_unlock(&tasklist_lock);
5122         /*
5123          * Only show locks if all tasks are dumped:
5124          */
5125         if (!state_filter)
5126                 debug_show_all_locks();
5127 }
5128
5129 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5130 {
5131         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5132 }
5133
5134 /**
5135  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5136  * @idle: task in question
5137  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5138  *
5139  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5140  * flag, to make booting more robust.
5141  */
5142 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5143 {
5144         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5145         unsigned long flags;
5146
5147         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5148
5149         __sched_fork(idle);
5150         idle->state = TASK_RUNNING;
5151         idle->se.exec_start = sched_clock();
5152
5153         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
5154         __set_task_cpu(idle, cpu);
5155
5156         rq->curr = rq->idle = idle;
5157 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5158         idle->oncpu = 1;
5159 #endif
5160         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5161
5162         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5163 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5164         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5165 #else
5166         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5167 #endif
5168         /*
5169          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5170          */
5171         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5172         ftrace_graph_init_task(idle);
5173 }
5174
5175 /*
5176  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5177  * indicates which cpus entered this state. This is used
5178  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5179  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5180  * always be CPU_BITS_NONE.
5181  */
5182 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5183
5184 /*
5185  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5186  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5187  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5188  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5189  * number of CPUs.
5190  *
5191  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5192  */
5193 static int get_update_sysctl_factor(void)
5194 {
5195         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
5196         unsigned int factor;
5197
5198         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
5199         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
5200                 factor = 1;
5201                 break;
5202         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
5203                 factor = cpus;
5204                 break;
5205         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
5206         default:
5207                 factor = 1 + ilog2(cpus);
5208                 break;
5209         }
5210
5211         return factor;
5212 }
5213
5214 static void update_sysctl(void)
5215 {
5216         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
5217
5218 #define SET_SYSCTL(name) \
5219         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
5220         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
5221         SET_SYSCTL(sched_latency);
5222         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
5223         SET_SYSCTL(sched_shares_ratelimit);
5224 #undef SET_SYSCTL
5225 }
5226
5227 static inline void sched_init_granularity(void)
5228 {
5229         update_sysctl();
5230 }
5231
5232 #ifdef CONFIG_SMP
5233 /*
5234  * This is how migration works:
5235  *
5236  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
5237  *    stop_one_cpu().
5238  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
5239  *    off the CPU)
5240  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
5241  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5242  *    it and puts it into the right queue.
5243  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
5244  *    is done.
5245  */
5246
5247 /*
5248  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5249  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5250  * is removed from the allowed bitmask.
5251  *
5252  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5253  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5254  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5255  */
5256 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5257 {
5258         unsigned long flags;
5259         struct rq *rq;
5260         unsigned int dest_cpu;
5261         int ret = 0;
5262
5263         /*
5264          * Serialize against TASK_WAKING so that ttwu() and wunt() can
5265          * drop the rq->lock and still rely on ->cpus_allowed.
5266          */
5267 again:
5268         while (task_is_waking(p))
5269                 cpu_relax();
5270         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5271         if (task_is_waking(p)) {
5272                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5273                 goto again;
5274         }
5275
5276         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
5277                 ret = -EINVAL;
5278                 goto out;
5279         }
5280
5281         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5282                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
5283                 ret = -EINVAL;
5284                 goto out;
5285         }
5286
5287         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5288                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5289         else {
5290                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
5291                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
5292         }
5293
5294         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5295         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5296                 goto out;
5297
5298         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
5299         if (migrate_task(p, dest_cpu)) {
5300                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
5301                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5302                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5303                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
5304                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5305                 return 0;
5306         }
5307 out:
5308         task_rq_unlock(rq, &flags);
5309
5310         return ret;
5311 }
5312 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5313
5314 /*
5315  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5316  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5317  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5318  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5319  *
5320  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5321  * as the task is no longer on this CPU.
5322  *
5323  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5324  */
5325 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5326 {
5327         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5328         int ret = 0;
5329
5330         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5331                 return ret;
5332
5333         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5334         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5335
5336         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5337         /* Already moved. */
5338         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5339                 goto done;
5340         /* Affinity changed (again). */
5341         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
5342                 goto fail;
5343
5344         /*
5345          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5346          * placed properly.
5347          */
5348         if (p->se.on_rq) {
5349                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5350                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5351                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5352                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5353         }
5354 done:
5355         ret = 1;
5356 fail:
5357         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5358         return ret;
5359 }
5360
5361 /*
5362  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
5363  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
5364  * 'pushing' onto another runqueue.
5365  */
5366 static int migration_cpu_stop(void *data)
5367 {
5368         struct migration_arg *arg = data;
5369
5370         /*
5371          * The original target cpu might have gone down and we might
5372          * be on another cpu but it doesn't matter.
5373          */
5374         local_irq_disable();
5375         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
5376         local_irq_enable();
5377         return 0;
5378 }
5379
5380 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5381 /*
5382  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5383  */
5384 void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5385 {
5386         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5387         int needs_cpu, uninitialized_var(dest_cpu);
5388         unsigned long flags;
5389
5390         local_irq_save(flags);
5391
5392         raw_spin_lock(&rq->lock);
5393         needs_cpu = (task_cpu(p) == dead_cpu) && (p->state != TASK_WAKING);
5394         if (needs_cpu)
5395                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, p);
5396         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5397         /*
5398          * It can only fail if we race with set_cpus_allowed(),
5399          * in the racer should migrate the task anyway.
5400          */
5401         if (needs_cpu)
5402                 __migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu);
5403         local_irq_restore(flags);
5404 }
5405
5406 /*
5407  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5408  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5409  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5410  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5411  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5412  */
5413 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5414 {
5415         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
5416         unsigned long flags;
5417
5418         local_irq_save(flags);
5419         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5420         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5421         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5422         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5423         local_irq_restore(flags);
5424 }
5425
5426 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5427 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5428 {
5429         struct task_struct *p, *t;
5430
5431         read_lock(&tasklist_lock);
5432
5433         do_each_thread(t, p) {
5434                 if (p == current)
5435                         continue;
5436
5437                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5438                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5439         } while_each_thread(t, p);
5440
5441         read_unlock(&tasklist_lock);
5442 }
5443
5444 /*
5445  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5446  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5447  * Used by CPU offline code.
5448  */
5449 void sched_idle_next(void)
5450 {
5451         int this_cpu = smp_processor_id();
5452         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5453         struct task_struct *p = rq->idle;
5454         unsigned long flags;
5455
5456         /* cpu has to be offline */
5457         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5458
5459         /*
5460          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5461          * and interrupts disabled on the current cpu.
5462          */
5463         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5464
5465         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5466
5467         activate_task(rq, p, 0);
5468
5469         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5470 }
5471
5472 /*
5473  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5474  * offline.
5475  */
5476 void idle_task_exit(void)
5477 {
5478         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5479
5480         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5481
5482         if (mm != &init_mm)
5483                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5484         mmdrop(mm);
5485 }
5486
5487 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5488 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5489 {
5490         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5491
5492         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5493         BUG_ON(!p->exit_state);
5494
5495         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5496         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5497
5498         get_task_struct(p);
5499
5500         /*
5501          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5502          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5503          * fine.
5504          */
5505         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5506         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5507         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5508
5509         put_task_struct(p);
5510 }
5511
5512 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5513 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5514 {
5515         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5516         struct task_struct *next;
5517
5518         for ( ; ; ) {
5519                 if (!rq->nr_running)
5520                         break;
5521                 next = pick_next_task(rq);
5522                 if (!next)
5523                         break;
5524                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5525                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5526
5527         }
5528 }
5529
5530 /*
5531  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
5532  */
5533 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
5534 {
5535         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
5536         rq->calc_load_active = 0;
5537 }
5538 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5539
5540 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5541
5542 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5543         {
5544                 .procname       = "sched_domain",
5545                 .mode           = 0555,
5546         },
5547         {}
5548 };
5549
5550 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5551         {
5552                 .procname       = "kernel",
5553                 .mode           = 0555,
5554                 .child          = sd_ctl_dir,
5555         },
5556         {}
5557 };
5558
5559 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5560 {
5561         struct ctl_table *entry =
5562                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5563
5564         return entry;
5565 }
5566
5567 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5568 {
5569         struct ctl_table *entry;
5570
5571         /*
5572          * In the intermediate directories, both the child directory and
5573          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5574          * will always be set. In the lowest directory the names are
5575          * static strings and all have proc handlers.
5576          */
5577         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5578                 if (entry->child)
5579                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5580                 if (entry->proc_handler == NULL)
5581                         kfree(entry->procname);
5582         }
5583
5584         kfree(*tablep);
5585         *tablep = NULL;
5586 }
5587
5588 static void
5589 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5590                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5591                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5592 {
5593         entry->procname = procname;
5594         entry->data = data;
5595         entry->maxlen = maxlen;
5596         entry->mode = mode;
5597         entry->proc_handler = proc_handler;
5598 }
5599
5600 static struct ctl_table *
5601 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5602 {
5603         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5604
5605         if (table == NULL)
5606                 return NULL;
5607
5608         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5609                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5610         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5611                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5612         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5613                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5614         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5615                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5616         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5617                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5618         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5619                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5620         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5621                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5622         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5623                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5624         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5625                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5626         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5627                 &sd->cache_nice_tries,
5628                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5629         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5630                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5631         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5632                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
5633         /* &table[12] is terminator */
5634
5635         return table;
5636 }
5637
5638 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5639 {
5640         struct ctl_table *entry, *table;
5641         struct sched_domain *sd;
5642         int domain_num = 0, i;
5643         char buf[32];
5644
5645         for_each_domain(cpu, sd)
5646                 domain_num++;
5647         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5648         if (table == NULL)
5649                 return NULL;
5650
5651         i = 0;
5652         for_each_domain(cpu, sd) {
5653                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5654                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5655                 entry->mode = 0555;
5656                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5657                 entry++;
5658                 i++;
5659         }
5660         return table;
5661 }
5662
5663 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5664 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5665 {
5666         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5667         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5668         char buf[32];
5669
5670         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5671         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5672
5673         if (entry == NULL)
5674                 return;
5675
5676         for_each_possible_cpu(i) {
5677                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5678                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5679                 entry->mode = 0555;
5680                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5681                 entry++;
5682         }
5683
5684         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5685         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5686 }
5687
5688 /* may be called multiple times per register */
5689 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5690 {
5691         if (sd_sysctl_header)
5692                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5693         sd_sysctl_header = NULL;
5694         if (sd_ctl_dir[0].child)
5695                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5696 }
5697 #else
5698 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5699 {
5700 }
5701 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5702 {
5703 }
5704 #endif
5705
5706 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5707 {
5708         if (!rq->online) {
5709                 const struct sched_class *class;
5710
5711                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5712                 rq->online = 1;
5713
5714                 for_each_class(class) {
5715                         if (class->rq_online)
5716                                 class->rq_online(rq);
5717                 }
5718         }
5719 }
5720
5721 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5722 {
5723         if (rq->online) {
5724                 const struct sched_class *class;
5725
5726                 for_each_class(class) {
5727                         if (class->rq_offline)
5728                                 class->rq_offline(rq);
5729                 }
5730
5731                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5732                 rq->online = 0;
5733         }
5734 }
5735
5736 /*
5737  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5738  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5739  */
5740 static int __cpuinit
5741 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5742 {
5743         int cpu = (long)hcpu;
5744         unsigned long flags;
5745         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5746
5747         switch (action) {
5748
5749         case CPU_UP_PREPARE:
5750         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5751                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5752                 break;
5753
5754         case CPU_ONLINE:
5755         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5756                 /* Update our root-domain */
5757                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5758                 if (rq->rd) {
5759                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5760
5761                         set_rq_online(rq);
5762                 }
5763                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5764                 break;
5765
5766 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5767         case CPU_DEAD:
5768         case CPU_DEAD_FROZEN:
5769                 migrate_live_tasks(cpu);
5770                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5771                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5772                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5773                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5774                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5775                 migrate_dead_tasks(cpu);
5776                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5777                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5778                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5779                 calc_global_load_remove(rq);
5780                 break;
5781
5782         case CPU_DYING:
5783         case CPU_DYING_FROZEN:
5784                 /* Update our root-domain */
5785                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5786                 if (rq->rd) {
5787                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5788                         set_rq_offline(rq);
5789                 }
5790                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5791                 break;
5792 #endif
5793         }
5794         return NOTIFY_OK;
5795 }
5796
5797 /*
5798  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5799  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5800  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5801  */
5802 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5803         .notifier_call = migration_call,
5804         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5805 };
5806
5807 static int __init migration_init(void)
5808 {
5809         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5810         int err;
5811
5812         /* Start one for the boot CPU: */
5813         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5814         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5815         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5816         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5817
5818         return 0;
5819 }
5820 early_initcall(migration_init);
5821 #endif
5822
5823 #ifdef CONFIG_SMP
5824
5825 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5826
5827 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
5828
5829 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
5830 {
5831         sched_domain_debug_enabled = 1;
5832
5833         return 0;
5834 }
5835 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
5836
5837 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5838                                   struct cpumask *groupmask)
5839 {
5840         struct sched_group *group = sd->groups;
5841         char str[256];
5842
5843         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5844         cpumask_clear(groupmask);
5845
5846         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5847
5848         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5849                 printk("does not load-balance\n");
5850                 if (sd->parent)
5851                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5852                                         " has parent");
5853                 return -1;
5854         }
5855
5856         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5857
5858         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5859                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5860                                 "CPU%d\n", cpu);
5861         }
5862         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5863                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5864                                 " CPU%d\n", cpu);
5865         }
5866
5867         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5868         do {
5869                 if (!group) {
5870                         printk("\n");
5871                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5872                         break;
5873                 }
5874
5875                 if (!group->cpu_power) {
5876                         printk(KERN_CONT "\n");
5877                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5878                                         "set\n");
5879                         break;
5880                 }
5881
5882                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5883                         printk(KERN_CONT "\n");
5884                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5885                         break;
5886                 }
5887
5888                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5889                         printk(KERN_CONT "\n");
5890                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5891                         break;
5892                 }
5893
5894                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5895
5896                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
5897
5898                 printk(KERN_CONT " %s", str);
5899                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
5900                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
5901                                 group->cpu_power);
5902                 }
5903
5904                 group = group->next;
5905         } while (group != sd->groups);
5906         printk(KERN_CONT "\n");
5907
5908         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5909                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5910
5911         if (sd->parent &&
5912             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5913                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5914                         "of domain->span\n");
5915         return 0;
5916 }
5917
5918 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5919 {
5920         cpumask_var_t groupmask;
5921         int level = 0;
5922
5923         if (!sched_domain_debug_enabled)
5924                 return;
5925
5926         if (!sd) {
5927                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5928                 return;
5929         }
5930
5931         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5932
5933         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
5934                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
5935                 return;
5936         }
5937
5938         for (;;) {
5939                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
5940                         break;
5941                 level++;
5942                 sd = sd->parent;
5943                 if (!sd)
5944                         break;
5945         }
5946         free_cpumask_var(groupmask);
5947 }
5948 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5949 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5950 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5951
5952 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5953 {
5954         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5955                 return 1;
5956
5957         /* Following flags need at least 2 groups */
5958         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5959                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5960                          SD_BALANCE_FORK |
5961                          SD_BALANCE_EXEC |
5962                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5963                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5964                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5965                         return 0;
5966         }
5967
5968         /* Following flags don't use groups */
5969         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5970                 return 0;
5971
5972         return 1;
5973 }
5974
5975 static int
5976 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5977 {
5978         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5979
5980         if (sd_degenerate(parent))
5981                 return 1;
5982
5983         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5984                 return 0;
5985
5986         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5987         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5988                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5989                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5990                                 SD_BALANCE_FORK |
5991                                 SD_BALANCE_EXEC |
5992                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5993                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5994                 if (nr_node_ids == 1)
5995                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5996         }
5997         if (~cflags & pflags)
5998                 return 0;
5999
6000         return 1;
6001 }
6002
6003 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
6004 {
6005         synchronize_sched();
6006
6007         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6008
6009         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6010         free_cpumask_var(rd->online);
6011         free_cpumask_var(rd->span);
6012         kfree(rd);
6013 }
6014
6015 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6016 {
6017         struct root_domain *old_rd = NULL;
6018         unsigned long flags;
6019
6020         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6021
6022         if (rq->rd) {
6023                 old_rd = rq->rd;
6024
6025                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6026                         set_rq_offline(rq);
6027
6028                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6029
6030                 /*
6031                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6032                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6033                  * in this function:
6034                  */
6035                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6036                         old_rd = NULL;
6037         }
6038
6039         atomic_inc(&rd->refcount);
6040         rq->rd = rd;
6041
6042         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6043         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6044                 set_rq_online(rq);
6045
6046         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6047
6048         if (old_rd)
6049                 free_rootdomain(old_rd);
6050 }
6051
6052 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
6053 {
6054         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
6055
6056         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6057
6058         if (bootmem)
6059                 gfp = GFP_NOWAIT;
6060
6061         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
6062                 goto out;
6063         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
6064                 goto free_span;
6065         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
6066                 goto free_online;
6067
6068         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
6069                 goto free_rto_mask;
6070         return 0;
6071
6072 free_rto_mask:
6073         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6074 free_online:
6075         free_cpumask_var(rd->online);
6076 free_span:
6077         free_cpumask_var(rd->span);
6078 out:
6079         return -ENOMEM;
6080 }
6081
6082 static void init_defrootdomain(void)
6083 {
6084         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
6085
6086         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6087 }
6088
6089 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6090 {
6091         struct root_domain *rd;
6092
6093         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6094         if (!rd)
6095                 return NULL;
6096
6097         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
6098                 kfree(rd);
6099                 return NULL;
6100         }
6101
6102         return rd;
6103 }
6104
6105 /*
6106  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6107  * hold the hotplug lock.
6108  */
6109 static void
6110 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6111 {
6112         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6113         struct sched_domain *tmp;
6114
6115         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent)
6116                 tmp->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(tmp));
6117
6118         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6119         for (tmp = sd; tmp; ) {
6120                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6121                 if (!parent)
6122                         break;
6123
6124                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6125                         tmp->parent = parent->parent;
6126                         if (parent->parent)
6127                                 parent->parent->child = tmp;
6128                 } else
6129                         tmp = tmp->parent;
6130         }
6131
6132         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6133                 sd = sd->parent;
6134                 if (sd)
6135                         sd->child = NULL;
6136         }
6137
6138         sched_domain_debug(sd, cpu);
6139
6140         rq_attach_root(rq, rd);
6141         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6142 }
6143
6144 /* cpus with isolated domains */
6145 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6146
6147 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6148 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6149 {
6150         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6151         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6152         return 1;
6153 }
6154
6155 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6156
6157 /*
6158  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6159  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6160  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
6161  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
6162  *
6163  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6164  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6165  * and ->cpu_power to 0.
6166  */
6167 static void
6168 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
6169                         const struct cpumask *cpu_map,
6170                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6171                                         struct sched_group **sg,
6172                                         struct cpumask *tmpmask),
6173                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
6174 {
6175         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6176         int i;
6177
6178         cpumask_clear(covered);
6179
6180         for_each_cpu(i, span) {
6181                 struct sched_group *sg;
6182                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6183                 int j;
6184
6185                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6186                         continue;
6187
6188                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6189                 sg->cpu_power = 0;
6190
6191                 for_each_cpu(j, span) {
6192                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6193                                 continue;
6194
6195                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6196                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6197                 }
6198                 if (!first)
6199                         first = sg;
6200                 if (last)
6201                         last->next = sg;
6202                 last = sg;
6203         }
6204         last->next = first;
6205 }
6206
6207 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6208
6209 #ifdef CONFIG_NUMA
6210
6211 /**
6212  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6213  * @node: node whose sched_domain we're building
6214  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6215  *
6216  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6217  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6218  *
6219  * Should use nodemask_t.
6220  */
6221 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6222 {
6223         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6224
6225         min_val = INT_MAX;
6226
6227         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6228                 /* Start at @node */
6229                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6230
6231                 if (!nr_cpus_node(n))
6232                         continue;
6233
6234                 /* Skip already used nodes */
6235                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6236                         continue;
6237
6238                 /* Simple min distance search */
6239                 val = node_distance(node, n);
6240
6241                 if (val < min_val) {
6242                         min_val = val;
6243                         best_node = n;
6244                 }
6245         }
6246
6247         node_set(best_node, *used_nodes);
6248         return best_node;
6249 }
6250
6251 /**
6252  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6253  * @node: node whose cpumask we're constructing
6254  * @span: resulting cpumask
6255  *
6256  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6257  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6258  * out optimally.
6259  */
6260 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
6261 {
6262         nodemask_t used_nodes;
6263         int i;
6264
6265         cpumask_clear(span);
6266         nodes_clear(used_nodes);
6267
6268         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
6269         node_set(node, used_nodes);
6270
6271         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6272                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6273
6274                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
6275         }
6276 }
6277 #endif /* CONFIG_NUMA */
6278
6279 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6280
6281 /*
6282  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
6283  *
6284  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
6285  *   and struct sched_domain. )
6286  */
6287 struct static_sched_group {
6288         struct sched_group sg;
6289         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
6290 };
6291
6292 struct static_sched_domain {
6293         struct sched_domain sd;
6294         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
6295 };
6296
6297 struct s_data {
6298 #ifdef CONFIG_NUMA
6299         int                     sd_allnodes;
6300         cpumask_var_t           domainspan;
6301         cpumask_var_t           covered;
6302         cpumask_var_t           notcovered;
6303 #endif
6304         cpumask_var_t           nodemask;
6305         cpumask_var_t           this_sibling_map;
6306         cpumask_var_t           this_core_map;
6307         cpumask_var_t           send_covered;
6308         cpumask_var_t           tmpmask;
6309         struct sched_group      **sched_group_nodes;
6310         struct root_domain      *rd;
6311 };
6312
6313 enum s_alloc {
6314         sa_sched_groups = 0,
6315         sa_rootdomain,
6316         sa_tmpmask,
6317         sa_send_covered,
6318         sa_this_core_map,
6319         sa_this_sibling_map,
6320         sa_nodemask,
6321         sa_sched_group_nodes,
6322 #ifdef CONFIG_NUMA
6323         sa_notcovered,
6324         sa_covered,
6325         sa_domainspan,
6326 #endif
6327         sa_none,
6328 };
6329
6330 /*
6331  * SMT sched-domains:
6332  */
6333 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6334 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
6335 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_groups);
6336
6337 static int
6338 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6339                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6340 {
6341         if (sg)
6342                 *sg = &per_cpu(sched_groups, cpu).sg;
6343         return cpu;
6344 }
6345 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
6346
6347 /*
6348  * multi-core sched-domains:
6349  */
6350 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6351 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
6352 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
6353 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
6354
6355 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6356 static int
6357 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6358                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6359 {
6360         int group;
6361
6362         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6363         group = cpumask_first(mask);
6364         if (sg)
6365                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
6366         return group;
6367 }
6368 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6369 static int
6370 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6371                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6372 {
6373         if (sg)
6374                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
6375         return cpu;
6376 }
6377 #endif
6378
6379 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
6380 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
6381
6382 static int
6383 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6384                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6385 {
6386         int group;
6387 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6388         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
6389         group = cpumask_first(mask);
6390 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6391         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6392         group = cpumask_first(mask);
6393 #else
6394         group = cpu;
6395 #endif
6396         if (sg)
6397                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
6398         return group;
6399 }
6400
6401 #ifdef CONFIG_NUMA
6402 /*
6403  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6404  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6405  * gets dynamically allocated.
6406  */
6407 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
6408 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6409
6410 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
6411 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
6412
6413 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6414                                  struct sched_group **sg,
6415                                  struct cpumask *nodemask)
6416 {
6417         int group;
6418
6419         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
6420         group = cpumask_first(nodemask);
6421
6422         if (sg)
6423                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
6424         return group;
6425 }
6426
6427 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6428 {
6429         struct sched_group *sg = group_head;
6430         int j;
6431
6432         if (!sg)
6433                 return;
6434         do {
6435                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
6436                         struct sched_domain *sd;
6437
6438                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
6439                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
6440                                 /*
6441                                  * Only add "power" once for each
6442                                  * physical package.
6443                                  */
6444                                 continue;
6445                         }
6446
6447                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
6448                 }
6449                 sg = sg->next;
6450         } while (sg != group_head);
6451 }
6452
6453 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
6454                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
6455 {
6456         struct sched_domain *sd;
6457         struct sched_group *sg, *prev;
6458         int n, j;
6459
6460         cpumask_clear(d->covered);
6461         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
6462         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
6463                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
6464                 goto out;
6465         }
6466
6467         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
6468         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
6469
6470         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6471                           GFP_KERNEL, num);
6472         if (!sg) {
6473                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
6474                        num);
6475                 return -ENOMEM;
6476         }
6477         d->sched_group_nodes[num] = sg;
6478
6479         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
6480                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
6481                 sd->groups = sg;
6482         }
6483
6484         sg->cpu_power = 0;
6485         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
6486         sg->next = sg;
6487         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
6488
6489         prev = sg;
6490         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6491                 n = (num + j) % nr_node_ids;
6492                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
6493                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
6494                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
6495                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6496                         break;
6497                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
6498                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6499                         continue;
6500                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6501                                   GFP_KERNEL, num);
6502                 if (!sg) {
6503                         printk(KERN_WARNING
6504                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6505                         return -ENOMEM;
6506                 }
6507                 sg->cpu_power = 0;
6508                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
6509                 sg->next = prev->next;
6510                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
6511                 prev->next = sg;
6512                 prev = sg;
6513         }
6514 out:
6515         return 0;
6516 }
6517 #endif /* CONFIG_NUMA */
6518
6519 #ifdef CONFIG_NUMA
6520 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6521 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6522                               struct cpumask *nodemask)
6523 {
6524         int cpu, i;
6525
6526         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
6527                 struct sched_group **sched_group_nodes
6528                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6529
6530                 if (!sched_group_nodes)
6531                         continue;
6532
6533                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6534                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6535
6536                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
6537                         if (cpumask_empty(nodemask))
6538                                 continue;
6539
6540                         if (sg == NULL)
6541                                 continue;
6542                         sg = sg->next;
6543 next_sg:
6544                         oldsg = sg;
6545                         sg = sg->next;
6546                         kfree(oldsg);
6547                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6548                                 goto next_sg;
6549                 }
6550                 kfree(sched_group_nodes);
6551                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6552         }
6553 }
6554 #else /* !CONFIG_NUMA */
6555 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6556                               struct cpumask *nodemask)
6557 {
6558 }
6559 #endif /* CONFIG_NUMA */
6560
6561 /*
6562  * Initialize sched groups cpu_power.
6563  *
6564  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6565  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6566  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6567  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6568  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6569  * less cpu_power.
6570  */
6571 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6572 {
6573         struct sched_domain *child;
6574         struct sched_group *group;
6575         long power;
6576         int weight;
6577
6578         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6579
6580         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
6581                 return;
6582
6583         child = sd->child;
6584
6585         sd->groups->cpu_power = 0;
6586
6587         if (!child) {
6588                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
6589                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6590                 /*
6591                  * SMT siblings share the power of a single core.
6592                  * Usually multiple threads get a better yield out of
6593                  * that one core than a single thread would have,
6594                  * reflect that in sd->smt_gain.
6595                  */
6596                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
6597                         power *= sd->smt_gain;
6598                         power /= weight;
6599                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
6600                 }
6601                 sd->groups->cpu_power += power;
6602                 return;
6603         }
6604
6605         /*
6606          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
6607          */
6608         group = child->groups;
6609         do {
6610                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
6611                 group = group->next;
6612         } while (group != child->groups);
6613 }
6614
6615 /*
6616  * Initializers for schedule domains
6617  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6618  */
6619
6620 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6621 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6622 #else
6623 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6624 #endif
6625
6626 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
6627
6628 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
6629 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
6630 {                                                               \
6631         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
6632         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
6633         sd->level = SD_LV_##type;                               \
6634         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
6635 }
6636
6637 SD_INIT_FUNC(CPU)
6638 #ifdef CONFIG_NUMA
6639  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6640  SD_INIT_FUNC(NODE)
6641 #endif
6642 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6643  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6644 #endif
6645 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6646  SD_INIT_FUNC(MC)
6647 #endif
6648
6649 static int default_relax_domain_level = -1;
6650
6651 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6652 {
6653         unsigned long val;
6654
6655         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
6656         if (val < SD_LV_MAX)
6657                 default_relax_domain_level = val;
6658
6659         return 1;
6660 }
6661 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6662
6663 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6664                                  struct sched_domain_attr *attr)
6665 {
6666         int request;
6667
6668         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6669                 if (default_relax_domain_level < 0)
6670                         return;
6671                 else
6672                         request = default_relax_domain_level;
6673         } else
6674                 request = attr->relax_domain_level;
6675         if (request < sd->level) {
6676                 /* turn off idle balance on this domain */
6677                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6678         } else {
6679                 /* turn on idle balance on this domain */
6680                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6681         }
6682 }
6683
6684 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6685                                  const struct cpumask *cpu_map)
6686 {
6687         switch (what) {
6688         case sa_sched_groups:
6689                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
6690                 d->sched_group_nodes = NULL;
6691         case sa_rootdomain:
6692                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
6693         case sa_tmpmask:
6694                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
6695         case sa_send_covered:
6696                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
6697         case sa_this_core_map:
6698                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
6699         case sa_this_sibling_map:
6700                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
6701         case sa_nodemask:
6702                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
6703         case sa_sched_group_nodes:
6704 #ifdef CONFIG_NUMA
6705                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
6706         case sa_notcovered:
6707                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
6708         case sa_covered:
6709                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
6710         case sa_domainspan:
6711                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
6712 #endif
6713         case sa_none:
6714                 break;
6715         }
6716 }
6717
6718 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6719                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6720 {
6721 #ifdef CONFIG_NUMA
6722         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
6723                 return sa_none;
6724         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
6725                 return sa_domainspan;
6726         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
6727                 return sa_covered;
6728         /* Allocate the per-node list of sched groups */
6729         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
6730                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
6731         if (!d->sched_group_nodes) {
6732                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6733                 return sa_notcovered;
6734         }
6735         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
6736 #endif
6737         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
6738                 return sa_sched_group_nodes;
6739         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
6740                 return sa_nodemask;
6741         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
6742                 return sa_this_sibling_map;
6743         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
6744                 return sa_this_core_map;
6745         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
6746                 return sa_send_covered;
6747         d->rd = alloc_rootdomain();
6748         if (!d->rd) {
6749                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
6750                 return sa_tmpmask;
6751         }
6752         return sa_rootdomain;
6753 }
6754
6755 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
6756         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
6757 {
6758         struct sched_domain *sd = NULL;
6759 #ifdef CONFIG_NUMA
6760         struct sched_domain *parent;
6761
6762         d->sd_allnodes = 0;
6763         if (cpumask_weight(cpu_map) >
6764             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
6765                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
6766                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
6767                 set_domain_attribute(sd, attr);
6768                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
6769                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6770                 d->sd_allnodes = 1;
6771         }
6772         parent = sd;
6773
6774         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
6775         SD_INIT(sd, NODE);
6776         set_domain_attribute(sd, attr);
6777         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
6778         sd->parent = parent;
6779         if (parent)
6780                 parent->child = sd;
6781         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
6782 #endif
6783         return sd;
6784 }
6785
6786 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
6787         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6788         struct sched_domain *parent, int i)
6789 {
6790         struct sched_domain *sd;
6791         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
6792         SD_INIT(sd, CPU);
6793         set_domain_attribute(sd, attr);
6794         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
6795         sd->parent = parent;
6796         if (parent)
6797                 parent->child = sd;
6798         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6799         return sd;
6800 }
6801
6802 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
6803         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6804         struct sched_domain *parent, int i)
6805 {
6806         struct sched_domain *sd = parent;
6807 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6808         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
6809         SD_INIT(sd, MC);
6810         set_domain_attribute(sd, attr);
6811         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
6812         sd->parent = parent;
6813         parent->child = sd;
6814         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6815 #endif
6816         return sd;
6817 }
6818
6819 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
6820         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6821         struct sched_domain *parent, int i)
6822 {
6823         struct sched_domain *sd = parent;
6824 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6825         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
6826         SD_INIT(sd, SIBLING);
6827         set_domain_attribute(sd, attr);
6828         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
6829         sd->parent = parent;
6830         parent->child = sd;
6831         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6832 #endif
6833         return sd;
6834 }
6835
6836 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
6837                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
6838 {
6839         switch (l) {
6840 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6841         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
6842                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
6843                             topology_thread_cpumask(cpu));
6844                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
6845                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
6846                                                 &cpu_to_cpu_group,
6847                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
6848                 break;
6849 #endif
6850 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6851         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
6852                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
6853                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
6854                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
6855                                                 &cpu_to_core_group,
6856                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
6857                 break;
6858 #endif
6859         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
6860                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
6861                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
6862                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
6863                                                 &cpu_to_phys_group,
6864                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
6865                 break;
6866 #ifdef CONFIG_NUMA
6867         case SD_LV_ALLNODES:
6868                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
6869                                         d->send_covered, d->tmpmask);
6870                 break;
6871 #endif
6872         default:
6873                 break;
6874         }
6875 }
6876
6877 /*
6878  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6879  * to the individual cpus
6880  */
6881 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6882                                  struct sched_domain_attr *attr)
6883 {
6884         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
6885         struct s_data d;
6886         struct sched_domain *sd;
6887         int i;
6888 #ifdef CONFIG_NUMA
6889         d.sd_allnodes = 0;
6890 #endif
6891
6892         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6893         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6894                 goto error;
6895         alloc_state = sa_sched_groups;
6896
6897         /*
6898          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6899          */
6900         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6901                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
6902                             cpu_map);
6903
6904                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
6905                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
6906                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
6907                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
6908         }
6909
6910         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6911                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
6912                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
6913         }
6914
6915         /* Set up physical groups */
6916         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
6917                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
6918
6919 #ifdef CONFIG_NUMA
6920         /* Set up node groups */
6921         if (d.sd_allnodes)
6922                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
6923
6924         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
6925                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
6926                         goto error;
6927 #endif
6928
6929         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6930 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6931         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6932                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
6933                 init_sched_groups_power(i, sd);
6934         }
6935 #endif
6936 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6937         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6938                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
6939                 init_sched_groups_power(i, sd);
6940         }
6941 #endif
6942
6943         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6944                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
6945                 init_sched_groups_power(i, sd);
6946         }
6947
6948 #ifdef CONFIG_NUMA
6949         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
6950                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
6951
6952         if (d.sd_allnodes) {
6953                 struct sched_group *sg;
6954
6955                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
6956                                                                 d.tmpmask);
6957                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6958         }
6959 #endif
6960
6961         /* Attach the domains */
6962         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6963 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6964                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
6965 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6966                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
6967 #else
6968                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
6969 #endif
6970                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6971         }
6972
6973         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
6974         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
6975         return 0;
6976
6977 error:
6978         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6979         return -ENOMEM;
6980 }
6981
6982 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
6983 {
6984         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
6985 }
6986
6987 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6988 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6989 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6990                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6991
6992 /*
6993  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6994  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6995  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6996  */
6997 static cpumask_var_t fallback_doms;
6998
6999 /*
7000  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7001  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7002  * or 0 if it stayed the same.
7003  */
7004 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7005 {
7006         return 0;
7007 }
7008
7009 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7010 {
7011         int i;
7012         cpumask_var_t *doms;
7013
7014         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7015         if (!doms)
7016                 return NULL;
7017         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7018                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7019                         free_sched_domains(doms, i);
7020                         return NULL;
7021                 }
7022         }
7023         return doms;
7024 }
7025
7026 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7027 {
7028         unsigned int i;
7029         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7030                 free_cpumask_var(doms[i]);
7031         kfree(doms);
7032 }
7033
7034 /*
7035  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7036  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7037  * exclude other special cases in the future.
7038  */
7039 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7040 {
7041         int err;
7042
7043         arch_update_cpu_topology();
7044         ndoms_cur = 1;
7045         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7046         if (!doms_cur)
7047                 doms_cur = &fallback_doms;
7048         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7049         dattr_cur = NULL;
7050         err = build_sched_domains(doms_cur[0]);
7051         register_sched_domain_sysctl();
7052
7053         return err;
7054 }
7055
7056 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7057                                        struct cpumask *tmpmask)
7058 {
7059         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7060 }
7061
7062 /*
7063  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7064  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7065  */
7066 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7067 {
7068         /* Save because hotplug lock held. */
7069         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
7070         int i;
7071
7072         for_each_cpu(i, cpu_map)
7073                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7074         synchronize_sched();
7075         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
7076 }
7077
7078 /* handle null as "default" */
7079 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7080                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7081 {
7082         struct sched_domain_attr tmp;
7083
7084         /* fast path */
7085         if (!new && !cur)
7086                 return 1;
7087
7088         tmp = SD_ATTR_INIT;
7089         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7090                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7091                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7092 }
7093
7094 /*
7095  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7096  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7097  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7098  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7099  *
7100  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7101  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7102  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7103  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7104  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7105  * it as it is.
7106  *
7107  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7108  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7109  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7110  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7111  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7112  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7113  *
7114  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7115  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7116  * and it will not create the default domain.
7117  *
7118  * Call with hotplug lock held
7119  */
7120 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7121                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7122 {
7123         int i, j, n;
7124         int new_topology;
7125
7126         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7127
7128         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7129   &nb