sched: Update tg->shares after cpu.shares write
[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 #include "workqueue_sched.h"
81
82 #define CREATE_TRACE_POINTS
83 #include <trace/events/sched.h>
84
85 /*
86  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
87  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
88  * and back.
89  */
90 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
91 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
92 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
93
94 /*
95  * 'User priority' is the nice value converted to something we
96  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
97  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
98  */
99 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
100 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
101 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
102
103 /*
104  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
105  */
106 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
107
108 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
109 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
110
111 /*
112  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
113  *
114  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
115  * Timeslices get refilled after they expire.
116  */
117 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
118
119 /*
120  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
121  */
122 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
123
124 static inline int rt_policy(int policy)
125 {
126         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
127                 return 1;
128         return 0;
129 }
130
131 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
132 {
133         return rt_policy(p->policy);
134 }
135
136 /*
137  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
138  */
139 struct rt_prio_array {
140         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
141         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
142 };
143
144 struct rt_bandwidth {
145         /* nests inside the rq lock: */
146         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
147         ktime_t                 rt_period;
148         u64                     rt_runtime;
149         struct hrtimer          rt_period_timer;
150 };
151
152 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
153
154 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
155
156 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
157 {
158         struct rt_bandwidth *rt_b =
159                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
160         ktime_t now;
161         int overrun;
162         int idle = 0;
163
164         for (;;) {
165                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
166                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
167
168                 if (!overrun)
169                         break;
170
171                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
172         }
173
174         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
175 }
176
177 static
178 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
179 {
180         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
181         rt_b->rt_runtime = runtime;
182
183         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
184
185         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
186                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
187         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
188 }
189
190 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
191 {
192         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
193 }
194
195 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
196 {
197         ktime_t now;
198
199         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
200                 return;
201
202         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
203                 return;
204
205         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
206         for (;;) {
207                 unsigned long delta;
208                 ktime_t soft, hard;
209
210                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
211                         break;
212
213                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
214                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
215
216                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
217                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
218                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
219                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
220                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
221         }
222         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
223 }
224
225 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
226 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
227 {
228         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
229 }
230 #endif
231
232 /*
233  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
234  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
235  */
236 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
237
238 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
239
240 #include <linux/cgroup.h>
241
242 struct cfs_rq;
243
244 static LIST_HEAD(task_groups);
245
246 /* task group related information */
247 struct task_group {
248         struct cgroup_subsys_state css;
249
250 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
251         /* schedulable entities of this group on each cpu */
252         struct sched_entity **se;
253         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
254         struct cfs_rq **cfs_rq;
255         unsigned long shares;
256
257         atomic_t load_weight;
258 #endif
259
260 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
261         struct sched_rt_entity **rt_se;
262         struct rt_rq **rt_rq;
263
264         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
265 #endif
266
267         struct rcu_head rcu;
268         struct list_head list;
269
270         struct task_group *parent;
271         struct list_head siblings;
272         struct list_head children;
273 };
274
275 #define root_task_group init_task_group
276
277 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
278 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
279
280 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
281
282 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
283
284 /*
285  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
286  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
287  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
288  * too large, so as the shares value of a task group.
289  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
290  *  limitation from this.)
291  */
292 #define MIN_SHARES      2
293 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
294
295 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
296 #endif
297
298 /* Default task group.
299  *      Every task in system belong to this group at bootup.
300  */
301 struct task_group init_task_group;
302
303 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
304
305 /* CFS-related fields in a runqueue */
306 struct cfs_rq {
307         struct load_weight load;
308         unsigned long nr_running;
309
310         u64 exec_clock;
311         u64 min_vruntime;
312
313         struct rb_root tasks_timeline;
314         struct rb_node *rb_leftmost;
315
316         struct list_head tasks;
317         struct list_head *balance_iterator;
318
319         /*
320          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
321          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
322          */
323         struct sched_entity *curr, *next, *last;
324
325         unsigned int nr_spread_over;
326
327 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
328         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
329
330         /*
331          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
332          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
333          * (like users, containers etc.)
334          *
335          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
336          * list is used during load balance.
337          */
338         int on_list;
339         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
340         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
341
342 #ifdef CONFIG_SMP
343         /*
344          * the part of load.weight contributed by tasks
345          */
346         unsigned long task_weight;
347
348         /*
349          *   h_load = weight * f(tg)
350          *
351          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
352          * this group.
353          */
354         unsigned long h_load;
355
356         /*
357          * Maintaining per-cpu shares distribution for group scheduling
358          *
359          * load_stamp is the last time we updated the load average
360          * load_last is the last time we updated the load average and saw load
361          * load_unacc_exec_time is currently unaccounted execution time
362          */
363         u64 load_avg;
364         u64 load_period;
365         u64 load_stamp, load_last, load_unacc_exec_time;
366
367         unsigned long load_contribution;
368 #endif
369 #endif
370 };
371
372 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
373 struct rt_rq {
374         struct rt_prio_array active;
375         unsigned long rt_nr_running;
376 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
377         struct {
378                 int curr; /* highest queued rt task prio */
379 #ifdef CONFIG_SMP
380                 int next; /* next highest */
381 #endif
382         } highest_prio;
383 #endif
384 #ifdef CONFIG_SMP
385         unsigned long rt_nr_migratory;
386         unsigned long rt_nr_total;
387         int overloaded;
388         struct plist_head pushable_tasks;
389 #endif
390         int rt_throttled;
391         u64 rt_time;
392         u64 rt_runtime;
393         /* Nests inside the rq lock: */
394         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
395
396 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
397         unsigned long rt_nr_boosted;
398
399         struct rq *rq;
400         struct list_head leaf_rt_rq_list;
401         struct task_group *tg;
402 #endif
403 };
404
405 #ifdef CONFIG_SMP
406
407 /*
408  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
409  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
410  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
411  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
412  * object.
413  *
414  */
415 struct root_domain {
416         atomic_t refcount;
417         cpumask_var_t span;
418         cpumask_var_t online;
419
420         /*
421          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
422          * one runnable RT task.
423          */
424         cpumask_var_t rto_mask;
425         atomic_t rto_count;
426         struct cpupri cpupri;
427 };
428
429 /*
430  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
431  * members (mimicking the global state we have today).
432  */
433 static struct root_domain def_root_domain;
434
435 #endif /* CONFIG_SMP */
436
437 /*
438  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
439  *
440  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
441  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
442  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
443  */
444 struct rq {
445         /* runqueue lock: */
446         raw_spinlock_t lock;
447
448         /*
449          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
450          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
451          */
452         unsigned long nr_running;
453         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
454         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
455         unsigned long last_load_update_tick;
456 #ifdef CONFIG_NO_HZ
457         u64 nohz_stamp;
458         unsigned char nohz_balance_kick;
459 #endif
460         unsigned int skip_clock_update;
461
462         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
463         struct load_weight load;
464         unsigned long nr_load_updates;
465         u64 nr_switches;
466
467         struct cfs_rq cfs;
468         struct rt_rq rt;
469
470 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
471         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
472         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
473 #endif
474 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
475         struct list_head leaf_rt_rq_list;
476 #endif
477
478         /*
479          * This is part of a global counter where only the total sum
480          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
481          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
482          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
483          */
484         unsigned long nr_uninterruptible;
485
486         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
487         unsigned long next_balance;
488         struct mm_struct *prev_mm;
489
490         u64 clock;
491         u64 clock_task;
492
493         atomic_t nr_iowait;
494
495 #ifdef CONFIG_SMP
496         struct root_domain *rd;
497         struct sched_domain *sd;
498
499         unsigned long cpu_power;
500
501         unsigned char idle_at_tick;
502         /* For active balancing */
503         int post_schedule;
504         int active_balance;
505         int push_cpu;
506         struct cpu_stop_work active_balance_work;
507         /* cpu of this runqueue: */
508         int cpu;
509         int online;
510
511         unsigned long avg_load_per_task;
512
513         u64 rt_avg;
514         u64 age_stamp;
515         u64 idle_stamp;
516         u64 avg_idle;
517 #endif
518
519 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
520         u64 prev_irq_time;
521 #endif
522
523         /* calc_load related fields */
524         unsigned long calc_load_update;
525         long calc_load_active;
526
527 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
528 #ifdef CONFIG_SMP
529         int hrtick_csd_pending;
530         struct call_single_data hrtick_csd;
531 #endif
532         struct hrtimer hrtick_timer;
533 #endif
534
535 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
536         /* latency stats */
537         struct sched_info rq_sched_info;
538         unsigned long long rq_cpu_time;
539         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
540
541         /* sys_sched_yield() stats */
542         unsigned int yld_count;
543
544         /* schedule() stats */
545         unsigned int sched_switch;
546         unsigned int sched_count;
547         unsigned int sched_goidle;
548
549         /* try_to_wake_up() stats */
550         unsigned int ttwu_count;
551         unsigned int ttwu_local;
552
553         /* BKL stats */
554         unsigned int bkl_count;
555 #endif
556 };
557
558 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
559
560 static inline
561 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
562 {
563         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
564
565         /*
566          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
567          * this case, we can save a useless back to back clock update.
568          */
569         if (test_tsk_need_resched(p))
570                 rq->skip_clock_update = 1;
571 }
572
573 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
574 {
575 #ifdef CONFIG_SMP
576         return rq->cpu;
577 #else
578         return 0;
579 #endif
580 }
581
582 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
583         rcu_dereference_check((p), \
584                               rcu_read_lock_sched_held() || \
585                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
586
587 /*
588  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
589  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
590  *
591  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
592  * preempt-disabled sections.
593  */
594 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
595         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
596
597 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
598 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
599 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
600 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
601 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
602
603 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
604
605 /*
606  * Return the group to which this tasks belongs.
607  *
608  * We use task_subsys_state_check() and extend the RCU verification
609  * with lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock) because cpu_cgroup_attach()
610  * holds that lock for each task it moves into the cgroup. Therefore
611  * by holding that lock, we pin the task to the current cgroup.
612  */
613 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
614 {
615         struct cgroup_subsys_state *css;
616
617         css = task_subsys_state_check(p, cpu_cgroup_subsys_id,
618                         lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock));
619         return container_of(css, struct task_group, css);
620 }
621
622 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
623 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
624 {
625 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
626         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
627         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
628 #endif
629
630 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
631         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
632         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
633 #endif
634 }
635
636 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
637
638 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
639 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
640 {
641         return NULL;
642 }
643
644 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
645
646 static u64 irq_time_cpu(int cpu);
647 static void sched_irq_time_avg_update(struct rq *rq, u64 irq_time);
648
649 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
650 {
651         if (!rq->skip_clock_update) {
652                 int cpu = cpu_of(rq);
653                 u64 irq_time;
654
655                 rq->clock = sched_clock_cpu(cpu);
656                 irq_time = irq_time_cpu(cpu);
657                 if (rq->clock - irq_time > rq->clock_task)
658                         rq->clock_task = rq->clock - irq_time;
659
660                 sched_irq_time_avg_update(rq, irq_time);
661         }
662 }
663
664 /*
665  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
666  */
667 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
668 # define const_debug __read_mostly
669 #else
670 # define const_debug static const
671 #endif
672
673 /**
674  * runqueue_is_locked
675  * @cpu: the processor in question.
676  *
677  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
678  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
679  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
680  */
681 int runqueue_is_locked(int cpu)
682 {
683         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
684 }
685
686 /*
687  * Debugging: various feature bits
688  */
689
690 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
691         __SCHED_FEAT_##name ,
692
693 enum {
694 #include "sched_features.h"
695 };
696
697 #undef SCHED_FEAT
698
699 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
700         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
701
702 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
703 #include "sched_features.h"
704         0;
705
706 #undef SCHED_FEAT
707
708 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
709 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
710         #name ,
711
712 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
713 #include "sched_features.h"
714         NULL
715 };
716
717 #undef SCHED_FEAT
718
719 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
720 {
721         int i;
722
723         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
724                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
725                         seq_puts(m, "NO_");
726                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
727         }
728         seq_puts(m, "\n");
729
730         return 0;
731 }
732
733 static ssize_t
734 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
735                 size_t cnt, loff_t *ppos)
736 {
737         char buf[64];
738         char *cmp;
739         int neg = 0;
740         int i;
741
742         if (cnt > 63)
743                 cnt = 63;
744
745         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
746                 return -EFAULT;
747
748         buf[cnt] = 0;
749         cmp = strstrip(buf);
750
751         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
752                 neg = 1;
753                 cmp += 3;
754         }
755
756         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
757                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
758                         if (neg)
759                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
760                         else
761                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
762                         break;
763                 }
764         }
765
766         if (!sched_feat_names[i])
767                 return -EINVAL;
768
769         *ppos += cnt;
770
771         return cnt;
772 }
773
774 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
775 {
776         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
777 }
778
779 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
780         .open           = sched_feat_open,
781         .write          = sched_feat_write,
782         .read           = seq_read,
783         .llseek         = seq_lseek,
784         .release        = single_release,
785 };
786
787 static __init int sched_init_debug(void)
788 {
789         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
790                         &sched_feat_fops);
791
792         return 0;
793 }
794 late_initcall(sched_init_debug);
795
796 #endif
797
798 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
799
800 /*
801  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
802  * Limited because this is done with IRQs disabled.
803  */
804 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
805
806 /*
807  * period over which we average the RT time consumption, measured
808  * in ms.
809  *
810  * default: 1s
811  */
812 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
813
814 /*
815  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
816  * default: 1s
817  */
818 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
819
820 static __read_mostly int scheduler_running;
821
822 /*
823  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
824  * default: 0.95s
825  */
826 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
827
828 static inline u64 global_rt_period(void)
829 {
830         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
831 }
832
833 static inline u64 global_rt_runtime(void)
834 {
835         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
836                 return RUNTIME_INF;
837
838         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
839 }
840
841 #ifndef prepare_arch_switch
842 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
843 #endif
844 #ifndef finish_arch_switch
845 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
846 #endif
847
848 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
849 {
850         return rq->curr == p;
851 }
852
853 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
854 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
855 {
856         return task_current(rq, p);
857 }
858
859 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
860 {
861 }
862
863 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
864 {
865 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
866         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
867         rq->lock.owner = current;
868 #endif
869         /*
870          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
871          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
872          * prev into current:
873          */
874         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
875
876         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
877 }
878
879 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
880 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
881 {
882 #ifdef CONFIG_SMP
883         return p->oncpu;
884 #else
885         return task_current(rq, p);
886 #endif
887 }
888
889 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
890 {
891 #ifdef CONFIG_SMP
892         /*
893          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
894          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
895          * here.
896          */
897         next->oncpu = 1;
898 #endif
899 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
900         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
901 #else
902         raw_spin_unlock(&rq->lock);
903 #endif
904 }
905
906 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
907 {
908 #ifdef CONFIG_SMP
909         /*
910          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
911          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
912          * finished.
913          */
914         smp_wmb();
915         prev->oncpu = 0;
916 #endif
917 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
918         local_irq_enable();
919 #endif
920 }
921 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
922
923 /*
924  * Check whether the task is waking, we use this to synchronize ->cpus_allowed
925  * against ttwu().
926  */
927 static inline int task_is_waking(struct task_struct *p)
928 {
929         return unlikely(p->state == TASK_WAKING);
930 }
931
932 /*
933  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
934  * Must be called interrupts disabled.
935  */
936 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
937         __acquires(rq->lock)
938 {
939         struct rq *rq;
940
941         for (;;) {
942                 rq = task_rq(p);
943                 raw_spin_lock(&rq->lock);
944                 if (likely(rq == task_rq(p)))
945                         return rq;
946                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
947         }
948 }
949
950 /*
951  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
952  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
953  * explicitly disabling preemption.
954  */
955 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
956         __acquires(rq->lock)
957 {
958         struct rq *rq;
959
960         for (;;) {
961                 local_irq_save(*flags);
962                 rq = task_rq(p);
963                 raw_spin_lock(&rq->lock);
964                 if (likely(rq == task_rq(p)))
965                         return rq;
966                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
967         }
968 }
969
970 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
971         __releases(rq->lock)
972 {
973         raw_spin_unlock(&rq->lock);
974 }
975
976 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
977         __releases(rq->lock)
978 {
979         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
980 }
981
982 /*
983  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
984  */
985 static struct rq *this_rq_lock(void)
986         __acquires(rq->lock)
987 {
988         struct rq *rq;
989
990         local_irq_disable();
991         rq = this_rq();
992         raw_spin_lock(&rq->lock);
993
994         return rq;
995 }
996
997 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
998 /*
999  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1000  *
1001  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1002  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1003  * reschedule event.
1004  *
1005  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1006  * rq->lock.
1007  */
1008
1009 /*
1010  * Use hrtick when:
1011  *  - enabled by features
1012  *  - hrtimer is actually high res
1013  */
1014 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1015 {
1016         if (!sched_feat(HRTICK))
1017                 return 0;
1018         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1019                 return 0;
1020         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1021 }
1022
1023 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1024 {
1025         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1026                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1027 }
1028
1029 /*
1030  * High-resolution timer tick.
1031  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1032  */
1033 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1034 {
1035         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1036
1037         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1038
1039         raw_spin_lock(&rq->lock);
1040         update_rq_clock(rq);
1041         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1042         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1043
1044         return HRTIMER_NORESTART;
1045 }
1046
1047 #ifdef CONFIG_SMP
1048 /*
1049  * called from hardirq (IPI) context
1050  */
1051 static void __hrtick_start(void *arg)
1052 {
1053         struct rq *rq = arg;
1054
1055         raw_spin_lock(&rq->lock);
1056         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1057         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1058         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1059 }
1060
1061 /*
1062  * Called to set the hrtick timer state.
1063  *
1064  * called with rq->lock held and irqs disabled
1065  */
1066 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1067 {
1068         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1069         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1070
1071         hrtimer_set_expires(timer, time);
1072
1073         if (rq == this_rq()) {
1074                 hrtimer_restart(timer);
1075         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1076                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1077                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1078         }
1079 }
1080
1081 static int
1082 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1083 {
1084         int cpu = (int)(long)hcpu;
1085
1086         switch (action) {
1087         case CPU_UP_CANCELED:
1088         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1089         case CPU_DOWN_PREPARE:
1090         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1091         case CPU_DEAD:
1092         case CPU_DEAD_FROZEN:
1093                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1094                 return NOTIFY_OK;
1095         }
1096
1097         return NOTIFY_DONE;
1098 }
1099
1100 static __init void init_hrtick(void)
1101 {
1102         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1103 }
1104 #else
1105 /*
1106  * Called to set the hrtick timer state.
1107  *
1108  * called with rq->lock held and irqs disabled
1109  */
1110 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1111 {
1112         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1113                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1114 }
1115
1116 static inline void init_hrtick(void)
1117 {
1118 }
1119 #endif /* CONFIG_SMP */
1120
1121 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1122 {
1123 #ifdef CONFIG_SMP
1124         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1125
1126         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1127         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1128         rq->hrtick_csd.info = rq;
1129 #endif
1130
1131         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1132         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1133 }
1134 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1135 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1136 {
1137 }
1138
1139 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1140 {
1141 }
1142
1143 static inline void init_hrtick(void)
1144 {
1145 }
1146 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1147
1148 /*
1149  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1150  *
1151  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1152  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1153  * the target CPU.
1154  */
1155 #ifdef CONFIG_SMP
1156
1157 #ifndef tsk_is_polling
1158 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1159 #endif
1160
1161 static void resched_task(struct task_struct *p)
1162 {
1163         int cpu;
1164
1165         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1166
1167         if (test_tsk_need_resched(p))
1168                 return;
1169
1170         set_tsk_need_resched(p);
1171
1172         cpu = task_cpu(p);
1173         if (cpu == smp_processor_id())
1174                 return;
1175
1176         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1177         smp_mb();
1178         if (!tsk_is_polling(p))
1179                 smp_send_reschedule(cpu);
1180 }
1181
1182 static void resched_cpu(int cpu)
1183 {
1184         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1185         unsigned long flags;
1186
1187         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1188                 return;
1189         resched_task(cpu_curr(cpu));
1190         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1191 }
1192
1193 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1194 /*
1195  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
1196  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
1197  *
1198  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1199  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
1200  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1201  */
1202 int get_nohz_timer_target(void)
1203 {
1204         int cpu = smp_processor_id();
1205         int i;
1206         struct sched_domain *sd;
1207
1208         for_each_domain(cpu, sd) {
1209                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1210                         if (!idle_cpu(i))
1211                                 return i;
1212         }
1213         return cpu;
1214 }
1215 /*
1216  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1217  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1218  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1219  * idle system the next event might even be infinite time into the
1220  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1221  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1222  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1223  * wheel for the next timer event.
1224  */
1225 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1226 {
1227         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1228
1229         if (cpu == smp_processor_id())
1230                 return;
1231
1232         /*
1233          * This is safe, as this function is called with the timer
1234          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1235          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1236          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1237          * timer into account automatically.
1238          */
1239         if (rq->curr != rq->idle)
1240                 return;
1241
1242         /*
1243          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1244          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1245          * idle task through an additional NOOP schedule()
1246          */
1247         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1248
1249         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1250         smp_mb();
1251         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1252                 smp_send_reschedule(cpu);
1253 }
1254
1255 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1256
1257 static u64 sched_avg_period(void)
1258 {
1259         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1260 }
1261
1262 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1263 {
1264         s64 period = sched_avg_period();
1265
1266         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1267                 /*
1268                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1269                  * optimising this loop into a divmod call.
1270                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1271                  */
1272                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1273                 rq->age_stamp += period;
1274                 rq->rt_avg /= 2;
1275         }
1276 }
1277
1278 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1279 {
1280         rq->rt_avg += rt_delta;
1281         sched_avg_update(rq);
1282 }
1283
1284 #else /* !CONFIG_SMP */
1285 static void resched_task(struct task_struct *p)
1286 {
1287         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1288         set_tsk_need_resched(p);
1289 }
1290
1291 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1292 {
1293 }
1294
1295 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1296 {
1297 }
1298 #endif /* CONFIG_SMP */
1299
1300 #if BITS_PER_LONG == 32
1301 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1302 #else
1303 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1304 #endif
1305
1306 #define WMULT_SHIFT     32
1307
1308 /*
1309  * Shift right and round:
1310  */
1311 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1312
1313 /*
1314  * delta *= weight / lw
1315  */
1316 static unsigned long
1317 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1318                 struct load_weight *lw)
1319 {
1320         u64 tmp;
1321
1322         if (!lw->inv_weight) {
1323                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1324                         lw->inv_weight = 1;
1325                 else
1326                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1327                                 / (lw->weight+1);
1328         }
1329
1330         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1331         /*
1332          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1333          */
1334         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1335                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1336                         WMULT_SHIFT/2);
1337         else
1338                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1339
1340         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1341 }
1342
1343 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1344 {
1345         lw->weight += inc;
1346         lw->inv_weight = 0;
1347 }
1348
1349 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1350 {
1351         lw->weight -= dec;
1352         lw->inv_weight = 0;
1353 }
1354
1355 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
1356 {
1357         lw->weight = w;
1358         lw->inv_weight = 0;
1359 }
1360
1361 /*
1362  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1363  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1364  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1365  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1366  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1367  * slice expiry etc.
1368  */
1369
1370 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1371 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1372
1373 /*
1374  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1375  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1376  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1377  * that remained on nice 0.
1378  *
1379  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1380  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1381  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1382  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1383  * the relative distance between them is ~25%.)
1384  */
1385 static const int prio_to_weight[40] = {
1386  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1387  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1388  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1389  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1390  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1391  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1392  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1393  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1394 };
1395
1396 /*
1397  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1398  *
1399  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1400  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1401  * into multiplications:
1402  */
1403 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1404  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1405  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1406  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1407  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1408  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1409  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1410  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1411  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1412 };
1413
1414 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1415 enum cpuacct_stat_index {
1416         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1417         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1418
1419         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1420 };
1421
1422 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1423 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1424 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1425                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1426 #else
1427 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1428 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1429                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1430 #endif
1431
1432 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1433 {
1434         update_load_add(&rq->load, load);
1435 }
1436
1437 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1438 {
1439         update_load_sub(&rq->load, load);
1440 }
1441
1442 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1443 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1444
1445 /*
1446  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1447  * leaving it for the final time.
1448  */
1449 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1450 {
1451         struct task_group *parent, *child;
1452         int ret;
1453
1454         rcu_read_lock();
1455         parent = &root_task_group;
1456 down:
1457         ret = (*down)(parent, data);
1458         if (ret)
1459                 goto out_unlock;
1460         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1461                 parent = child;
1462                 goto down;
1463
1464 up:
1465                 continue;
1466         }
1467         ret = (*up)(parent, data);
1468         if (ret)
1469                 goto out_unlock;
1470
1471         child = parent;
1472         parent = parent->parent;
1473         if (parent)
1474                 goto up;
1475 out_unlock:
1476         rcu_read_unlock();
1477
1478         return ret;
1479 }
1480
1481 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1482 {
1483         return 0;
1484 }
1485 #endif
1486
1487 #ifdef CONFIG_SMP
1488 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1489 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1490 {
1491         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1492 }
1493
1494 /*
1495  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1496  * according to the scheduling class and "nice" value.
1497  *
1498  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1499  * balance conservatively.
1500  */
1501 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1502 {
1503         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1504         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1505
1506         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1507                 return total;
1508
1509         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1510 }
1511
1512 /*
1513  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1514  * according to the scheduling class and "nice" value.
1515  */
1516 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1517 {
1518         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1519         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1520
1521         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1522                 return total;
1523
1524         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1525 }
1526
1527 static unsigned long power_of(int cpu)
1528 {
1529         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1530 }
1531
1532 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1533
1534 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1535 {
1536         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1537         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1538
1539         if (nr_running)
1540                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1541         else
1542                 rq->avg_load_per_task = 0;
1543
1544         return rq->avg_load_per_task;
1545 }
1546
1547 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1548
1549 /*
1550  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1551  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1552  * group is a fraction of its parents load.
1553  */
1554 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1555 {
1556         unsigned long load;
1557         long cpu = (long)data;
1558
1559         if (!tg->parent) {
1560                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1561         } else {
1562                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1563                 load *= tg->se[cpu]->load.weight;
1564                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1565         }
1566
1567         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1568
1569         return 0;
1570 }
1571
1572 static void update_h_load(long cpu)
1573 {
1574         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1575 }
1576
1577 #endif
1578
1579 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1580
1581 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1582
1583 /*
1584  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1585  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1586  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1587  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1588  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1589  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1590  */
1591 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1592         __releases(this_rq->lock)
1593         __acquires(busiest->lock)
1594         __acquires(this_rq->lock)
1595 {
1596         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1597         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1598
1599         return 1;
1600 }
1601
1602 #else
1603 /*
1604  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1605  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1606  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1607  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1608  * regardless of entry order into the function.
1609  */
1610 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1611         __releases(this_rq->lock)
1612         __acquires(busiest->lock)
1613         __acquires(this_rq->lock)
1614 {
1615         int ret = 0;
1616
1617         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1618                 if (busiest < this_rq) {
1619                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1620                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1621                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1622                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1623                         ret = 1;
1624                 } else
1625                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1626                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1627         }
1628         return ret;
1629 }
1630
1631 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1632
1633 /*
1634  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1635  */
1636 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1637 {
1638         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1639                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1640                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1641                 BUG_ON(1);
1642         }
1643
1644         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1645 }
1646
1647 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1648         __releases(busiest->lock)
1649 {
1650         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1651         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1652 }
1653
1654 /*
1655  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1656  *
1657  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1658  * you need to do so manually before calling.
1659  */
1660 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1661         __acquires(rq1->lock)
1662         __acquires(rq2->lock)
1663 {
1664         BUG_ON(!irqs_disabled());
1665         if (rq1 == rq2) {
1666                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1667                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1668         } else {
1669                 if (rq1 < rq2) {
1670                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1671                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1672                 } else {
1673                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1674                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1675                 }
1676         }
1677 }
1678
1679 /*
1680  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1681  *
1682  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1683  * you need to do so manually after calling.
1684  */
1685 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1686         __releases(rq1->lock)
1687         __releases(rq2->lock)
1688 {
1689         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1690         if (rq1 != rq2)
1691                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1692         else
1693                 __release(rq2->lock);
1694 }
1695
1696 #endif
1697
1698 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq);
1699 static void update_sysctl(void);
1700 static int get_update_sysctl_factor(void);
1701 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
1702
1703 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1704 {
1705         set_task_rq(p, cpu);
1706 #ifdef CONFIG_SMP
1707         /*
1708          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1709          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1710          * per-task data have been completed by this moment.
1711          */
1712         smp_wmb();
1713         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1714 #endif
1715 }
1716
1717 static const struct sched_class rt_sched_class;
1718
1719 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1720 #define for_each_class(class) \
1721    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1722
1723 #include "sched_stats.h"
1724
1725 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1726 {
1727         rq->nr_running++;
1728 }
1729
1730 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1731 {
1732         rq->nr_running--;
1733 }
1734
1735 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1736 {
1737         /*
1738          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1739          */
1740         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1741                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1742                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1743                 return;
1744         }
1745
1746         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1747         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1748 }
1749
1750 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1751 {
1752         update_rq_clock(rq);
1753         sched_info_queued(p);
1754         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1755         p->se.on_rq = 1;
1756 }
1757
1758 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1759 {
1760         update_rq_clock(rq);
1761         sched_info_dequeued(p);
1762         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1763         p->se.on_rq = 0;
1764 }
1765
1766 /*
1767  * activate_task - move a task to the runqueue.
1768  */
1769 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1770 {
1771         if (task_contributes_to_load(p))
1772                 rq->nr_uninterruptible--;
1773
1774         enqueue_task(rq, p, flags);
1775         inc_nr_running(rq);
1776 }
1777
1778 /*
1779  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1780  */
1781 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1782 {
1783         if (task_contributes_to_load(p))
1784                 rq->nr_uninterruptible++;
1785
1786         dequeue_task(rq, p, flags);
1787         dec_nr_running(rq);
1788 }
1789
1790 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1791
1792 /*
1793  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
1794  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
1795  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
1796  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
1797  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
1798  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
1799  * or new value (or semi updated value on 32 bit) with a side effect of
1800  * accounting a slice of irq time to wrong task when irq is in progress
1801  * while we read rq->clock. That is a worthy compromise in place of having
1802  * locks on each irq in account_system_time.
1803  */
1804 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1805 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1806
1807 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
1808 static int sched_clock_irqtime;
1809
1810 void enable_sched_clock_irqtime(void)
1811 {
1812         sched_clock_irqtime = 1;
1813 }
1814
1815 void disable_sched_clock_irqtime(void)
1816 {
1817         sched_clock_irqtime = 0;
1818 }
1819
1820 static u64 irq_time_cpu(int cpu)
1821 {
1822         if (!sched_clock_irqtime)
1823                 return 0;
1824
1825         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1826 }
1827
1828 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
1829 {
1830         unsigned long flags;
1831         int cpu;
1832         u64 now, delta;
1833
1834         if (!sched_clock_irqtime)
1835                 return;
1836
1837         local_irq_save(flags);
1838
1839         cpu = smp_processor_id();
1840         now = sched_clock_cpu(cpu);
1841         delta = now - per_cpu(irq_start_time, cpu);
1842         per_cpu(irq_start_time, cpu) = now;
1843         /*
1844          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
1845          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
1846          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
1847          * that do not consume any time, but still wants to run.
1848          */
1849         if (hardirq_count())
1850                 per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu) += delta;
1851         else if (in_serving_softirq() && !(curr->flags & PF_KSOFTIRQD))
1852                 per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) += delta;
1853
1854         local_irq_restore(flags);
1855 }
1856 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
1857
1858 static void sched_irq_time_avg_update(struct rq *rq, u64 curr_irq_time)
1859 {
1860         if (sched_clock_irqtime && sched_feat(NONIRQ_POWER)) {
1861                 u64 delta_irq = curr_irq_time - rq->prev_irq_time;
1862                 rq->prev_irq_time = curr_irq_time;
1863                 sched_rt_avg_update(rq, delta_irq);
1864         }
1865 }
1866
1867 #else
1868
1869 static u64 irq_time_cpu(int cpu)
1870 {
1871         return 0;
1872 }
1873
1874 static void sched_irq_time_avg_update(struct rq *rq, u64 curr_irq_time) { }
1875
1876 #endif
1877
1878 #include "sched_idletask.c"
1879 #include "sched_fair.c"
1880 #include "sched_rt.c"
1881 #include "sched_stoptask.c"
1882 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1883 # include "sched_debug.c"
1884 #endif
1885
1886 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
1887 {
1888         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
1889         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
1890
1891         if (stop) {
1892                 /*
1893                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
1894                  * userspace knows about and won't get confused about.
1895                  *
1896                  * Also, it will make PI more or less work without too
1897                  * much confusion -- but then, stop work should not
1898                  * rely on PI working anyway.
1899                  */
1900                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
1901
1902                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
1903         }
1904
1905         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
1906
1907         if (old_stop) {
1908                 /*
1909                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
1910                  * it can die in pieces.
1911                  */
1912                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
1913         }
1914 }
1915
1916 /*
1917  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1918  */
1919 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1920 {
1921         return p->static_prio;
1922 }
1923
1924 /*
1925  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1926  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1927  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1928  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1929  * estimator recalculates.
1930  */
1931 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1932 {
1933         int prio;
1934
1935         if (task_has_rt_policy(p))
1936                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1937         else
1938                 prio = __normal_prio(p);
1939         return prio;
1940 }
1941
1942 /*
1943  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1944  * taken into account by the scheduler. This value might
1945  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1946  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1947  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1948  */
1949 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1950 {
1951         p->normal_prio = normal_prio(p);
1952         /*
1953          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1954          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1955          * to the normal priority:
1956          */
1957         if (!rt_prio(p->prio))
1958                 return p->normal_prio;
1959         return p->prio;
1960 }
1961
1962 /**
1963  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1964  * @p: the task in question.
1965  */
1966 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1967 {
1968         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1969 }
1970
1971 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1972                                        const struct sched_class *prev_class,
1973                                        int oldprio, int running)
1974 {
1975         if (prev_class != p->sched_class) {
1976                 if (prev_class->switched_from)
1977                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1978                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1979         } else
1980                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1981 }
1982
1983 #ifdef CONFIG_SMP
1984 /*
1985  * Is this task likely cache-hot:
1986  */
1987 static int
1988 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1989 {
1990         s64 delta;
1991
1992         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1993                 return 0;
1994
1995         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
1996                 return 0;
1997
1998         /*
1999          * Buddy candidates are cache hot:
2000          */
2001         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2002                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2003                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2004                 return 1;
2005
2006         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2007                 return 1;
2008         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2009                 return 0;
2010
2011         delta = now - p->se.exec_start;
2012
2013         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2014 }
2015
2016 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2017 {
2018 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2019         /*
2020          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2021          * ttwu() will sort out the placement.
2022          */
2023         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2024                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2025 #endif
2026
2027         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2028
2029         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2030                 p->se.nr_migrations++;
2031                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2032         }
2033
2034         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2035 }
2036
2037 struct migration_arg {
2038         struct task_struct *task;
2039         int dest_cpu;
2040 };
2041
2042 static int migration_cpu_stop(void *data);
2043
2044 /*
2045  * The task's runqueue lock must be held.
2046  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2047  */
2048 static bool migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2049 {
2050         struct rq *rq = task_rq(p);
2051
2052         /*
2053          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2054          * the next wake-up will properly place the task.
2055          */
2056         return p->se.on_rq || task_running(rq, p);
2057 }
2058
2059 /*
2060  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2061  *
2062  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2063  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2064  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2065  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2066  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2067  * @p has remained unscheduled the whole time.
2068  *
2069  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2070  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2071  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2072  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2073  * waiting to become inactive.
2074  */
2075 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2076 {
2077         unsigned long flags;
2078         int running, on_rq;
2079         unsigned long ncsw;
2080         struct rq *rq;
2081
2082         for (;;) {
2083                 /*
2084                  * We do the initial early heuristics without holding
2085                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2086                  * the runqueue lock when things look like they will
2087                  * work out!
2088                  */
2089                 rq = task_rq(p);
2090
2091                 /*
2092                  * If the task is actively running on another CPU
2093                  * still, just relax and busy-wait without holding
2094                  * any locks.
2095                  *
2096                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2097                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2098                  * But we don't care, since "task_running()" will
2099                  * return false if the runqueue has changed and p
2100                  * is actually now running somewhere else!
2101                  */
2102                 while (task_running(rq, p)) {
2103                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2104                                 return 0;
2105                         cpu_relax();
2106                 }
2107
2108                 /*
2109                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2110                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2111                  * just go back and repeat.
2112                  */
2113                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2114                 trace_sched_wait_task(p);
2115                 running = task_running(rq, p);
2116                 on_rq = p->se.on_rq;
2117                 ncsw = 0;
2118                 if (!match_state || p->state == match_state)
2119                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2120                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2121
2122                 /*
2123                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2124                  */
2125                 if (unlikely(!ncsw))
2126                         break;
2127
2128                 /*
2129                  * Was it really running after all now that we
2130                  * checked with the proper locks actually held?
2131                  *
2132                  * Oops. Go back and try again..
2133                  */
2134                 if (unlikely(running)) {
2135                         cpu_relax();
2136                         continue;
2137                 }
2138
2139                 /*
2140                  * It's not enough that it's not actively running,
2141                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2142                  * preempted!
2143                  *
2144                  * So if it was still runnable (but just not actively
2145                  * running right now), it's preempted, and we should
2146                  * yield - it could be a while.
2147                  */
2148                 if (unlikely(on_rq)) {
2149                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2150                         continue;
2151                 }
2152
2153                 /*
2154                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2155                  * runnable, which means that it will never become
2156                  * running in the future either. We're all done!
2157                  */
2158                 break;
2159         }
2160
2161         return ncsw;
2162 }
2163
2164 /***
2165  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2166  * @p: the to-be-kicked thread
2167  *
2168  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2169  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2170  *
2171  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2172  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2173  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2174  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2175  * achieved as well.
2176  */
2177 void kick_process(struct task_struct *p)
2178 {
2179         int cpu;
2180
2181         preempt_disable();
2182         cpu = task_cpu(p);
2183         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2184                 smp_send_reschedule(cpu);
2185         preempt_enable();
2186 }
2187 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2188 #endif /* CONFIG_SMP */
2189
2190 /**
2191  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2192  * @p:          the task to evaluate
2193  * @func:       the function to be called
2194  * @info:       the function call argument
2195  *
2196  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2197  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2198  */
2199 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2200                               void (*func) (void *info), void *info)
2201 {
2202         int cpu;
2203
2204         preempt_disable();
2205         cpu = task_cpu(p);
2206         if (task_curr(p))
2207                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2208         preempt_enable();
2209 }
2210
2211 #ifdef CONFIG_SMP
2212 /*
2213  * ->cpus_allowed is protected by either TASK_WAKING or rq->lock held.
2214  */
2215 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2216 {
2217         int dest_cpu;
2218         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2219
2220         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2221         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2222                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2223                         return dest_cpu;
2224
2225         /* Any allowed, online CPU? */
2226         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2227         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2228                 return dest_cpu;
2229
2230         /* No more Mr. Nice Guy. */
2231         dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2232         /*
2233          * Don't tell them about moving exiting tasks or
2234          * kernel threads (both mm NULL), since they never
2235          * leave kernel.
2236          */
2237         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2238                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
2239                                 task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2240         }
2241
2242         return dest_cpu;
2243 }
2244
2245 /*
2246  * The caller (fork, wakeup) owns TASK_WAKING, ->cpus_allowed is stable.
2247  */
2248 static inline
2249 int select_task_rq(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2250 {
2251         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, sd_flags, wake_flags);
2252
2253         /*
2254          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2255          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2256          * cpu.
2257          *
2258          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2259          *
2260          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2261          *   not worry about this generic constraint ]
2262          */
2263         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2264                      !cpu_online(cpu)))
2265                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2266
2267         return cpu;
2268 }
2269
2270 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2271 {
2272         s64 diff = sample - *avg;
2273         *avg += diff >> 3;
2274 }
2275 #endif
2276
2277 static inline void ttwu_activate(struct task_struct *p, struct rq *rq,
2278                                  bool is_sync, bool is_migrate, bool is_local,
2279                                  unsigned long en_flags)
2280 {
2281         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2282         if (is_sync)
2283                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2284         if (is_migrate)
2285                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2286         if (is_local)
2287                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2288         else
2289                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2290
2291         activate_task(rq, p, en_flags);
2292 }
2293
2294 static inline void ttwu_post_activation(struct task_struct *p, struct rq *rq,
2295                                         int wake_flags, bool success)
2296 {
2297         trace_sched_wakeup(p, success);
2298         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2299
2300         p->state = TASK_RUNNING;
2301 #ifdef CONFIG_SMP
2302         if (p->sched_class->task_woken)
2303                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2304
2305         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2306                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2307                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2308
2309                 if (delta > max)
2310                         rq->avg_idle = max;
2311                 else
2312                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2313                 rq->idle_stamp = 0;
2314         }
2315 #endif
2316         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
2317         if ((p->flags & PF_WQ_WORKER) && success)
2318                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
2319 }
2320
2321 /**
2322  * try_to_wake_up - wake up a thread
2323  * @p: the thread to be awakened
2324  * @state: the mask of task states that can be woken
2325  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2326  *
2327  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2328  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2329  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2330  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2331  * runnable without the overhead of this.
2332  *
2333  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
2334  * or @state didn't match @p's state.
2335  */
2336 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2337                           int wake_flags)
2338 {
2339         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2340         unsigned long flags;
2341         unsigned long en_flags = ENQUEUE_WAKEUP;
2342         struct rq *rq;
2343
2344         this_cpu = get_cpu();
2345
2346         smp_wmb();
2347         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2348         if (!(p->state & state))
2349                 goto out;
2350
2351         if (p->se.on_rq)
2352                 goto out_running;
2353
2354         cpu = task_cpu(p);
2355         orig_cpu = cpu;
2356
2357 #ifdef CONFIG_SMP
2358         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2359                 goto out_activate;
2360
2361         /*
2362          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2363          * we put the task in TASK_WAKING state.
2364          *
2365          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2366          */
2367         if (task_contributes_to_load(p)) {
2368                 if (likely(cpu_online(orig_cpu)))
2369                         rq->nr_uninterruptible--;
2370                 else
2371                         this_rq()->nr_uninterruptible--;
2372         }
2373         p->state = TASK_WAKING;
2374
2375         if (p->sched_class->task_waking) {
2376                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2377                 en_flags |= ENQUEUE_WAKING;
2378         }
2379
2380         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2381         if (cpu != orig_cpu)
2382                 set_task_cpu(p, cpu);
2383         __task_rq_unlock(rq);
2384
2385         rq = cpu_rq(cpu);
2386         raw_spin_lock(&rq->lock);
2387
2388         /*
2389          * We migrated the task without holding either rq->lock, however
2390          * since the task is not on the task list itself, nobody else
2391          * will try and migrate the task, hence the rq should match the
2392          * cpu we just moved it to.
2393          */
2394         WARN_ON(task_cpu(p) != cpu);
2395         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2396
2397 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2398         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2399         if (cpu == this_cpu)
2400                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2401         else {
2402                 struct sched_domain *sd;
2403                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2404                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2405                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2406                                 break;
2407                         }
2408                 }
2409         }
2410 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2411
2412 out_activate:
2413 #endif /* CONFIG_SMP */
2414         ttwu_activate(p, rq, wake_flags & WF_SYNC, orig_cpu != cpu,
2415                       cpu == this_cpu, en_flags);
2416         success = 1;
2417 out_running:
2418         ttwu_post_activation(p, rq, wake_flags, success);
2419 out:
2420         task_rq_unlock(rq, &flags);
2421         put_cpu();
2422
2423         return success;
2424 }
2425
2426 /**
2427  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2428  * @p: the thread to be awakened
2429  *
2430  * Put @p on the run-queue if it's not alredy there.  The caller must
2431  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2432  * the current task.  this_rq() stays locked over invocation.
2433  */
2434 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2435 {
2436         struct rq *rq = task_rq(p);
2437         bool success = false;
2438
2439         BUG_ON(rq != this_rq());
2440         BUG_ON(p == current);
2441         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2442
2443         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2444                 return;
2445
2446         if (!p->se.on_rq) {
2447                 if (likely(!task_running(rq, p))) {
2448                         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2449                         schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2450                 }
2451                 ttwu_activate(p, rq, false, false, true, ENQUEUE_WAKEUP);
2452                 success = true;
2453         }
2454         ttwu_post_activation(p, rq, 0, success);
2455 }
2456
2457 /**
2458  * wake_up_process - Wake up a specific process
2459  * @p: The process to be woken up.
2460  *
2461  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2462  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2463  * running.
2464  *
2465  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2466  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2467  */
2468 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2469 {
2470         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2471 }
2472 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2473
2474 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2475 {
2476         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2477 }
2478
2479 /*
2480  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2481  * p is forked by current.
2482  *
2483  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2484  */
2485 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2486 {
2487         p->se.exec_start                = 0;
2488         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2489         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2490         p->se.nr_migrations             = 0;
2491
2492 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2493         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2494 #endif
2495
2496         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2497         p->se.on_rq = 0;
2498         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2499
2500 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2501         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2502 #endif
2503 }
2504
2505 /*
2506  * fork()/clone()-time setup:
2507  */
2508 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2509 {
2510         int cpu = get_cpu();
2511
2512         __sched_fork(p);
2513         /*
2514          * We mark the process as running here. This guarantees that
2515          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2516          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2517          */
2518         p->state = TASK_RUNNING;
2519
2520         /*
2521          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2522          */
2523         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2524                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2525                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2526                         p->normal_prio = p->static_prio;
2527                 }
2528
2529                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2530                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2531                         p->normal_prio = p->static_prio;
2532                         set_load_weight(p);
2533                 }
2534
2535                 /*
2536                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2537                  * fulfilled its duty:
2538                  */
2539                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2540         }
2541
2542         /*
2543          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2544          */
2545         p->prio = current->normal_prio;
2546
2547         if (!rt_prio(p->prio))
2548                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2549
2550         if (p->sched_class->task_fork)
2551                 p->sched_class->task_fork(p);
2552
2553         /*
2554          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2555          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2556          * is ran before sched_fork().
2557          *
2558          * Silence PROVE_RCU.
2559          */
2560         rcu_read_lock();
2561         set_task_cpu(p, cpu);
2562         rcu_read_unlock();
2563
2564 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2565         if (likely(sched_info_on()))
2566                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2567 #endif
2568 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2569         p->oncpu = 0;
2570 #endif
2571 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2572         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2573         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2574 #endif
2575         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2576
2577         put_cpu();
2578 }
2579
2580 /*
2581  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2582  *
2583  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2584  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2585  * on the runqueue and wakes it.
2586  */
2587 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2588 {
2589         unsigned long flags;
2590         struct rq *rq;
2591         int cpu __maybe_unused = get_cpu();
2592
2593 #ifdef CONFIG_SMP
2594         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2595         p->state = TASK_WAKING;
2596
2597         /*
2598          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2599          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2600          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2601          *
2602          * We set TASK_WAKING so that select_task_rq() can drop rq->lock
2603          * without people poking at ->cpus_allowed.
2604          */
2605         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2606         set_task_cpu(p, cpu);
2607
2608         p->state = TASK_RUNNING;
2609         task_rq_unlock(rq, &flags);
2610 #endif
2611
2612         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2613         activate_task(rq, p, 0);
2614         trace_sched_wakeup_new(p, 1);
2615         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2616 #ifdef CONFIG_SMP
2617         if (p->sched_class->task_woken)
2618                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2619 #endif
2620         task_rq_unlock(rq, &flags);
2621         put_cpu();
2622 }
2623
2624 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2625
2626 /**
2627  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2628  * @notifier: notifier struct to register
2629  */
2630 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2631 {
2632         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2633 }
2634 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2635
2636 /**
2637  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2638  * @notifier: notifier struct to unregister
2639  *
2640  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2641  */
2642 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2643 {
2644         hlist_del(&notifier->link);
2645 }
2646 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2647
2648 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2649 {
2650         struct preempt_notifier *notifier;
2651         struct hlist_node *node;
2652
2653         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2654                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2655 }
2656
2657 static void
2658 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2659                                  struct task_struct *next)
2660 {
2661         struct preempt_notifier *notifier;
2662         struct hlist_node *node;
2663
2664         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2665                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2666 }
2667
2668 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2669
2670 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2671 {
2672 }
2673
2674 static void
2675 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2676                                  struct task_struct *next)
2677 {
2678 }
2679
2680 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2681
2682 /**
2683  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2684  * @rq: the runqueue preparing to switch
2685  * @prev: the current task that is being switched out
2686  * @next: the task we are going to switch to.
2687  *
2688  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2689  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2690  * switch.
2691  *
2692  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2693  * hooks.
2694  */
2695 static inline void
2696 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2697                     struct task_struct *next)
2698 {
2699         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2700         prepare_lock_switch(rq, next);
2701         prepare_arch_switch(next);
2702 }
2703
2704 /**
2705  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2706  * @rq: runqueue associated with task-switch
2707  * @prev: the thread we just switched away from.
2708  *
2709  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2710  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2711  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2712  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2713  *
2714  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2715  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2716  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2717  * details.)
2718  */
2719 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2720         __releases(rq->lock)
2721 {
2722         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2723         long prev_state;
2724
2725         rq->prev_mm = NULL;
2726
2727         /*
2728          * A task struct has one reference for the use as "current".
2729          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2730          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2731          * the scheduled task must drop that reference.
2732          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2733          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2734          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2735          * be dropped twice.
2736          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2737          */
2738         prev_state = prev->state;
2739         finish_arch_switch(prev);
2740 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2741         local_irq_disable();
2742 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2743         perf_event_task_sched_in(current);
2744 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2745         local_irq_enable();
2746 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2747         finish_lock_switch(rq, prev);
2748
2749         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2750         if (mm)
2751                 mmdrop(mm);
2752         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2753                 /*
2754                  * Remove function-return probe instances associated with this
2755                  * task and put them back on the free list.
2756                  */
2757                 kprobe_flush_task(prev);
2758                 put_task_struct(prev);
2759         }
2760 }
2761
2762 #ifdef CONFIG_SMP
2763
2764 /* assumes rq->lock is held */
2765 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2766 {
2767         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2768                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2769 }
2770
2771 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2772 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2773 {
2774         if (rq->post_schedule) {
2775                 unsigned long flags;
2776
2777                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2778                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2779                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2780                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2781
2782                 rq->post_schedule = 0;
2783         }
2784 }
2785
2786 #else
2787
2788 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2789 {
2790 }
2791
2792 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2793 {
2794 }
2795
2796 #endif
2797
2798 /**
2799  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2800  * @prev: the thread we just switched away from.
2801  */
2802 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2803         __releases(rq->lock)
2804 {
2805         struct rq *rq = this_rq();
2806
2807         finish_task_switch(rq, prev);
2808
2809         /*
2810          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2811          * task_switch?
2812          */
2813         post_schedule(rq);
2814
2815 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2816         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2817         preempt_enable();
2818 #endif
2819         if (current->set_child_tid)
2820                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2821 }
2822
2823 /*
2824  * context_switch - switch to the new MM and the new
2825  * thread's register state.
2826  */
2827 static inline void
2828 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2829                struct task_struct *next)
2830 {
2831         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2832
2833         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2834         trace_sched_switch(prev, next);
2835         mm = next->mm;
2836         oldmm = prev->active_mm;
2837         /*
2838          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2839          * combine the page table reload and the switch backend into
2840          * one hypercall.
2841          */
2842         arch_start_context_switch(prev);
2843
2844         if (!mm) {
2845                 next->active_mm = oldmm;
2846                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2847                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2848         } else
2849                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2850
2851         if (!prev->mm) {
2852                 prev->active_mm = NULL;
2853                 rq->prev_mm = oldmm;
2854         }
2855         /*
2856          * Since the runqueue lock will be released by the next
2857          * task (which is an invalid locking op but in the case
2858          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2859          * do an early lockdep release here:
2860          */
2861 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2862         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2863 #endif
2864
2865         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2866         switch_to(prev, next, prev);
2867
2868         barrier();
2869         /*
2870          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2871          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2872          * frame will be invalid.
2873          */
2874         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2875 }
2876
2877 /*
2878  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2879  *
2880  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2881  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2882  * number of context switches performed since bootup.
2883  */
2884 unsigned long nr_running(void)
2885 {
2886         unsigned long i, sum = 0;
2887
2888         for_each_online_cpu(i)
2889                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2890
2891         return sum;
2892 }
2893
2894 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2895 {
2896         unsigned long i, sum = 0;
2897
2898         for_each_possible_cpu(i)
2899                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2900
2901         /*
2902          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2903          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2904          */
2905         if (unlikely((long)sum < 0))
2906                 sum = 0;
2907
2908         return sum;
2909 }
2910
2911 unsigned long long nr_context_switches(void)
2912 {
2913         int i;
2914         unsigned long long sum = 0;
2915
2916         for_each_possible_cpu(i)
2917                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2918
2919         return sum;
2920 }
2921
2922 unsigned long nr_iowait(void)
2923 {
2924         unsigned long i, sum = 0;
2925
2926         for_each_possible_cpu(i)
2927                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2928
2929         return sum;
2930 }
2931
2932 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2933 {
2934         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2935         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2936 }
2937
2938 unsigned long this_cpu_load(void)
2939 {
2940         struct rq *this = this_rq();
2941         return this->cpu_load[0];
2942 }
2943
2944
2945 /* Variables and functions for calc_load */
2946 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2947 static unsigned long calc_load_update;
2948 unsigned long avenrun[3];
2949 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2950
2951 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2952 {
2953         long nr_active, delta = 0;
2954
2955         nr_active = this_rq->nr_running;
2956         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2957
2958         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2959                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2960                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2961         }
2962
2963         return delta;
2964 }
2965
2966 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2967 /*
2968  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
2969  *
2970  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2971  */
2972 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
2973
2974 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2975 {
2976         long delta;
2977
2978         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2979         if (delta)
2980                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
2981 }
2982
2983 static long calc_load_fold_idle(void)
2984 {
2985         long delta = 0;
2986
2987         /*
2988          * Its got a race, we don't care...
2989          */
2990         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
2991                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
2992
2993         return delta;
2994 }
2995 #else
2996 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2997 {
2998 }
2999
3000 static inline long calc_load_fold_idle(void)
3001 {
3002         return 0;
3003 }
3004 #endif
3005
3006 /**
3007  * get_avenrun - get the load average array
3008  * @loads:      pointer to dest load array
3009  * @offset:     offset to add
3010  * @shift:      shift count to shift the result left
3011  *
3012  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3013  */
3014 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3015 {
3016         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3017         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3018         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3019 }
3020
3021 static unsigned long
3022 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3023 {
3024         load *= exp;
3025         load += active * (FIXED_1 - exp);
3026         return load >> FSHIFT;
3027 }
3028
3029 /*
3030  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3031  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3032  */
3033 void calc_global_load(void)
3034 {
3035         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3036         long active;
3037
3038         if (time_before(jiffies, upd))
3039                 return;
3040
3041         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3042         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3043
3044         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3045         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3046         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3047
3048         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3049 }
3050
3051 /*
3052  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3053  * active count.
3054  */
3055 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3056 {
3057         long delta;
3058
3059         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3060                 return;
3061
3062         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3063         delta += calc_load_fold_idle();
3064         if (delta)
3065                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3066
3067         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3068 }
3069
3070 /*
3071  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
3072  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
3073  *
3074  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
3075  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
3076  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3077  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
3078  *
3079  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
3080  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3081  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
3082  *
3083  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
3084  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
3085  * particular idx is approximated to be zero.
3086  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
3087  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
3088  * based on 128 point scale.
3089  * Example:
3090  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
3091  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
3092  *
3093  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
3094  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
3095  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
3096  */
3097 #define DEGRADE_SHIFT           7
3098 static const unsigned char
3099                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
3100 static const unsigned char
3101                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
3102                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
3103                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
3104                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
3105                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
3106                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
3107
3108 /*
3109  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
3110  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
3111  * adding any new load.
3112  */
3113 static unsigned long
3114 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
3115 {
3116         int j = 0;
3117
3118         if (!missed_updates)
3119                 return load;
3120
3121         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
3122                 return 0;
3123
3124         if (idx == 1)
3125                 return load >> missed_updates;
3126
3127         while (missed_updates) {
3128                 if (missed_updates % 2)
3129                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
3130
3131                 missed_updates >>= 1;
3132                 j++;
3133         }
3134         return load;
3135 }
3136
3137 /*
3138  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3139  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
3140  * every tick. We fix it up based on jiffies.
3141  */
3142 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3143 {
3144         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3145         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
3146         unsigned long pending_updates;
3147         int i, scale;
3148
3149         this_rq->nr_load_updates++;
3150
3151         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
3152         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3153                 return;
3154
3155         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3156         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3157
3158         /* Update our load: */
3159         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
3160         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3161                 unsigned long old_load, new_load;
3162
3163                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3164
3165                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3166                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
3167                 new_load = this_load;
3168                 /*
3169                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3170                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3171                  * example.
3172                  */
3173                 if (new_load > old_load)
3174                         new_load += scale - 1;
3175
3176                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
3177         }
3178
3179         sched_avg_update(this_rq);
3180 }
3181
3182 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
3183 {
3184         update_cpu_load(this_rq);
3185
3186         calc_load_account_active(this_rq);
3187 }
3188
3189 #ifdef CONFIG_SMP
3190
3191 /*
3192  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3193  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3194  */
3195 void sched_exec(void)
3196 {
3197         struct task_struct *p = current;
3198         unsigned long flags;
3199         struct rq *rq;
3200         int dest_cpu;
3201
3202         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3203         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3204         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3205                 goto unlock;
3206
3207         /*
3208          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3209          */
3210         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) &&
3211             likely(cpu_active(dest_cpu)) && migrate_task(p, dest_cpu)) {
3212                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3213
3214                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3215                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
3216                 return;
3217         }
3218 unlock:
3219         task_rq_unlock(rq, &flags);
3220 }
3221
3222 #endif
3223
3224 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3225
3226 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3227
3228 /*
3229  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3230  * @p in case that task is currently running.
3231  *
3232  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3233  */
3234 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3235 {
3236         u64 ns = 0;
3237
3238         if (task_current(rq, p)) {
3239                 update_rq_clock(rq);
3240                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
3241                 if ((s64)ns < 0)
3242                         ns = 0;
3243         }
3244
3245         return ns;
3246 }
3247
3248 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3249 {
3250         unsigned long flags;
3251         struct rq *rq;
3252         u64 ns = 0;
3253
3254         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3255         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3256         task_rq_unlock(rq, &flags);
3257
3258         return ns;
3259 }
3260
3261 /*
3262  * Return accounted runtime for the task.
3263  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3264  * pending runtime that have not been accounted yet.
3265  */
3266 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3267 {
3268         unsigned long flags;
3269         struct rq *rq;
3270         u64 ns = 0;
3271
3272         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3273         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3274         task_rq_unlock(rq, &flags);
3275
3276         return ns;
3277 }
3278
3279 /*
3280  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3281  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3282  * pending runtime that have not been accounted yet.
3283  *
3284  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3285  * so the return value not includes other pending runtime that other
3286  * running tasks might have.
3287  */
3288 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3289 {
3290         struct task_cputime totals;
3291         unsigned long flags;
3292         struct rq *rq;
3293         u64 ns;
3294
3295         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3296         thread_group_cputime(p, &totals);
3297         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3298         task_rq_unlock(rq, &flags);
3299
3300         return ns;
3301 }
3302
3303 /*
3304  * Account user cpu time to a process.
3305  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3306  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3307  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3308  */
3309 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3310                        cputime_t cputime_scaled)
3311 {
3312         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3313         cputime64_t tmp;
3314
3315         /* Add user time to process. */
3316         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3317         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3318         account_group_user_time(p, cputime);
3319
3320         /* Add user time to cpustat. */
3321         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3322         if (TASK_NICE(p) > 0)
3323                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3324         else
3325                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3326
3327         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3328         /* Account for user time used */
3329         acct_update_integrals(p);
3330 }
3331
3332 /*
3333  * Account guest cpu time to a process.
3334  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3335  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3336  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3337  */
3338 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3339                                cputime_t cputime_scaled)
3340 {
3341         cputime64_t tmp;
3342         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3343
3344         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3345
3346         /* Add guest time to process. */
3347         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3348         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3349         account_group_user_time(p, cputime);
3350         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3351
3352         /* Add guest time to cpustat. */
3353         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3354                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3355                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3356         } else {
3357                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3358                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3359         }
3360 }
3361
3362 /*
3363  * Account system cpu time to a process.
3364  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3365  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3366  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3367  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3368  */
3369 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3370                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3371 {
3372         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3373         cputime64_t tmp;
3374
3375         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3376                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3377                 return;
3378         }
3379
3380         /* Add system time to process. */
3381         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3382         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3383         account_group_system_time(p, cputime);
3384
3385         /* Add system time to cpustat. */
3386         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3387         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3388                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3389         else if (in_serving_softirq())
3390                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3391         else
3392                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3393
3394         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3395
3396         /* Account for system time used */
3397         acct_update_integrals(p);
3398 }
3399
3400 /*
3401  * Account for involuntary wait time.
3402  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3403  */
3404 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3405 {
3406         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3407         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3408
3409         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3410 }
3411
3412 /*
3413  * Account for idle time.
3414  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3415  */
3416 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3417 {
3418         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3419         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3420         struct rq *rq = this_rq();
3421
3422         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3423                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3424         else
3425                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3426 }
3427
3428 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3429
3430 /*
3431  * Account a single tick of cpu time.
3432  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3433  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3434  */
3435 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3436 {
3437         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3438         struct rq *rq = this_rq();
3439
3440         if (user_tick)
3441                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3442         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3443                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3444                                     one_jiffy_scaled);
3445         else
3446                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3447 }
3448
3449 /*
3450  * Account multiple ticks of steal time.
3451  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3452  * @ticks: number of stolen ticks
3453  */
3454 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3455 {
3456         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3457 }
3458
3459 /*
3460  * Account multiple ticks of idle time.
3461  * @ticks: number of stolen ticks
3462  */
3463 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3464 {
3465         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3466 }
3467
3468 #endif
3469
3470 /*
3471  * Use precise platform statistics if available:
3472  */
3473 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3474 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3475 {
3476         *ut = p->utime;
3477         *st = p->stime;
3478 }
3479
3480 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3481 {
3482         struct task_cputime cputime;
3483
3484         thread_group_cputime(p, &cputime);
3485
3486         *ut = cputime.utime;
3487         *st = cputime.stime;
3488 }
3489 #else
3490
3491 #ifndef nsecs_to_cputime
3492 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3493 #endif
3494
3495 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3496 {
3497         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
3498
3499         /*
3500          * Use CFS's precise accounting:
3501          */
3502         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
3503
3504         if (total) {
3505                 u64 temp = rtime;
3506
3507                 temp *= utime;
3508                 do_div(temp, total);
3509                 utime = (cputime_t)temp;
3510         } else
3511                 utime = rtime;
3512
3513         /*
3514          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
3515          */
3516         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
3517         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
3518
3519         *ut = p->prev_utime;
3520         *st = p->prev_stime;
3521 }
3522
3523 /*
3524  * Must be called with siglock held.
3525  */
3526 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3527 {
3528         struct signal_struct *sig = p->signal;
3529         struct task_cputime cputime;
3530         cputime_t rtime, utime, total;
3531
3532         thread_group_cputime(p, &cputime);
3533
3534         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
3535         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
3536
3537         if (total) {
3538                 u64 temp = rtime;
3539
3540                 temp *= cputime.utime;
3541                 do_div(temp, total);
3542                 utime = (cputime_t)temp;
3543         } else
3544                 utime = rtime;
3545
3546         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3547         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
3548                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
3549
3550         *ut = sig->prev_utime;
3551         *st = sig->prev_stime;
3552 }
3553 #endif
3554
3555 /*
3556  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3557  * We call it with interrupts disabled.
3558  *
3559  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3560  * timeslices.
3561  */
3562 void scheduler_tick(void)
3563 {
3564         int cpu = smp_processor_id();
3565         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3566         struct task_struct *curr = rq->curr;
3567
3568         sched_clock_tick();
3569
3570         raw_spin_lock(&rq->lock);
3571         update_rq_clock(rq);
3572         update_cpu_load_active(rq);
3573         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3574         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3575
3576         perf_event_task_tick();
3577
3578 #ifdef CONFIG_SMP
3579         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3580         trigger_load_balance(rq, cpu);
3581 #endif
3582 }
3583
3584 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3585 {
3586         if (in_lock_functions(addr)) {
3587                 addr = CALLER_ADDR2;
3588                 if (in_lock_functions(addr))
3589                         addr = CALLER_ADDR3;
3590         }
3591         return addr;
3592 }
3593
3594 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3595                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3596
3597 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3598 {
3599 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3600         /*
3601          * Underflow?
3602          */
3603         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3604                 return;
3605 #endif
3606         preempt_count() += val;
3607 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3608         /*
3609          * Spinlock count overflowing soon?
3610          */
3611         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3612                                 PREEMPT_MASK - 10);
3613 #endif
3614         if (preempt_count() == val)
3615                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3616 }
3617 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3618
3619 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3620 {
3621 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3622         /*
3623          * Underflow?
3624          */
3625         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3626                 return;
3627         /*
3628          * Is the spinlock portion underflowing?
3629          */
3630         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3631                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3632                 return;
3633 #endif
3634
3635         if (preempt_count() == val)
3636                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3637         preempt_count() -= val;
3638 }
3639 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3640
3641 #endif
3642
3643 /*
3644  * Print scheduling while atomic bug:
3645  */
3646 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3647 {
3648         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3649
3650         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3651                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3652
3653         debug_show_held_locks(prev);
3654         print_modules();
3655         if (irqs_disabled())
3656                 print_irqtrace_events(prev);
3657
3658         if (regs)
3659                 show_regs(regs);
3660         else
3661                 dump_stack();
3662 }
3663
3664 /*
3665  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3666  */
3667 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3668 {
3669         /*
3670          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3671          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3672          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3673          */
3674         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3675                 __schedule_bug(prev);
3676
3677         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3678
3679         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3680 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3681         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
3682                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
3683                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
3684         }
3685 #endif
3686 }
3687
3688 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3689 {
3690         if (prev->se.on_rq)
3691                 update_rq_clock(rq);
3692         rq->skip_clock_update = 0;
3693         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3694 }
3695
3696 /*
3697  * Pick up the highest-prio task:
3698  */
3699 static inline struct task_struct *
3700 pick_next_task(struct rq *rq)
3701 {
3702         const struct sched_class *class;
3703         struct task_struct *p;
3704
3705         /*
3706          * Optimization: we know that if all tasks are in
3707          * the fair class we can call that function directly:
3708          */
3709         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3710                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3711                 if (likely(p))
3712                         return p;
3713         }
3714
3715         for_each_class(class) {
3716                 p = class->pick_next_task(rq);
3717                 if (p)
3718                         return p;
3719         }
3720
3721         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3722 }
3723
3724 /*
3725  * schedule() is the main scheduler function.
3726  */
3727 asmlinkage void __sched schedule(void)
3728 {
3729         struct task_struct *prev, *next;
3730         unsigned long *switch_count;
3731         struct rq *rq;
3732         int cpu;
3733
3734 need_resched:
3735         preempt_disable();
3736         cpu = smp_processor_id();
3737         rq = cpu_rq(cpu);
3738         rcu_note_context_switch(cpu);
3739         prev = rq->curr;
3740
3741         release_kernel_lock(prev);
3742 need_resched_nonpreemptible:
3743
3744         schedule_debug(prev);
3745
3746         if (sched_feat(HRTICK))
3747                 hrtick_clear(rq);
3748
3749         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3750         clear_tsk_need_resched(prev);
3751
3752         switch_count = &prev->nivcsw;
3753         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3754                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3755                         prev->state = TASK_RUNNING;
3756                 } else {
3757                         /*
3758                          * If a worker is going to sleep, notify and
3759                          * ask workqueue whether it wants to wake up a
3760                          * task to maintain concurrency.  If so, wake
3761                          * up the task.
3762                          */
3763                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3764                                 struct task_struct *to_wakeup;
3765
3766                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3767                                 if (to_wakeup)
3768                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3769                         }
3770                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3771                 }
3772                 switch_count = &prev->nvcsw;
3773         }
3774
3775         pre_schedule(rq, prev);
3776
3777         if (unlikely(!rq->nr_running))
3778                 idle_balance(cpu, rq);
3779
3780         put_prev_task(rq, prev);
3781         next = pick_next_task(rq);
3782
3783         if (likely(prev != next)) {
3784                 sched_info_switch(prev, next);
3785                 perf_event_task_sched_out(prev, next);
3786
3787                 rq->nr_switches++;
3788                 rq->curr = next;
3789                 ++*switch_count;
3790
3791                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3792                 /*
3793                  * The context switch have flipped the stack from under us
3794                  * and restored the local variables which were saved when
3795                  * this task called schedule() in the past. prev == current
3796                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
3797                  */
3798                 cpu = smp_processor_id();
3799                 rq = cpu_rq(cpu);
3800         } else
3801                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3802
3803         post_schedule(rq);
3804
3805         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(prev)))
3806                 goto need_resched_nonpreemptible;
3807
3808         preempt_enable_no_resched();
3809         if (need_resched())
3810                 goto need_resched;
3811 }
3812 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3813
3814 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
3815 /*
3816  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3817  * access and not reliable.
3818  */
3819 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
3820 {
3821         unsigned int cpu;
3822         struct rq *rq;
3823
3824         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3825                 return 0;
3826
3827 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3828         /*
3829          * Need to access the cpu field knowing that
3830          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
3831          * the mutex owner just released it and exited.
3832          */
3833         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
3834                 return 0;
3835 #else
3836         cpu = owner->cpu;
3837 #endif
3838
3839         /*
3840          * Even if the access succeeded (likely case),
3841          * the cpu field may no longer be valid.
3842          */
3843         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
3844                 return 0;
3845
3846         /*
3847          * We need to validate that we can do a
3848          * get_cpu() and that we have the percpu area.
3849          */
3850         if (!cpu_online(cpu))
3851                 return 0;
3852
3853         rq = cpu_rq(cpu);
3854
3855         for (;;) {
3856                 /*
3857                  * Owner changed, break to re-assess state.
3858                  */
3859                 if (lock->owner != owner) {
3860                         /*
3861                          * If the lock has switched to a different owner,
3862                          * we likely have heavy contention. Return 0 to quit
3863                          * optimistic spinning and not contend further:
3864                          */
3865                         if (lock->owner)
3866                                 return 0;
3867                         break;
3868                 }
3869
3870                 /*
3871                  * Is that owner really running on that cpu?
3872                  */
3873                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
3874                         return 0;
3875
3876                 cpu_relax();
3877         }
3878
3879         return 1;
3880 }
3881 #endif
3882
3883 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3884 /*
3885  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3886  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3887  * occur there and call schedule directly.
3888  */
3889 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
3890 {
3891         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3892
3893         /*
3894          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3895          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3896          */
3897         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3898                 return;
3899
3900         do {
3901                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3902                 schedule();
3903                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3904
3905                 /*
3906                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3907                  * between schedule and now.
3908                  */
3909                 barrier();
3910         } while (need_resched());
3911 }
3912 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3913
3914 /*
3915  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3916  * off of irq context.
3917  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3918  * protect us against recursive calling from irq.
3919  */
3920 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3921 {
3922         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3923
3924         /* Catch callers which need to be fixed */
3925         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3926
3927         do {
3928                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3929                 local_irq_enable();
3930                 schedule();
3931                 local_irq_disable();
3932                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3933
3934                 /*
3935                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3936                  * between schedule and now.
3937                  */
3938                 barrier();
3939         } while (need_resched());
3940 }
3941
3942 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3943
3944 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3945                           void *key)
3946 {
3947         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3948 }
3949 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3950
3951 /*
3952  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3953  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3954  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3955  *
3956  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3957  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3958  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3959  */
3960 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3961                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3962 {
3963         wait_queue_t *curr, *next;
3964
3965         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3966                 unsigned flags = curr->flags;
3967
3968                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3969                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3970                         break;
3971         }
3972 }
3973
3974 /**
3975  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3976  * @q: the waitqueue
3977  * @mode: which threads
3978  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3979  * @key: is directly passed to the wakeup function
3980  *
3981  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3982  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3983  */
3984 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3985                         int nr_exclusive, void *key)
3986 {
3987         unsigned long flags;
3988
3989         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3990         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3991         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3992 }
3993 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3994
3995 /*
3996  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3997  */
3998 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3999 {
4000         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4001 }
4002 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
4003
4004 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
4005 {
4006         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
4007 }
4008
4009 /**
4010  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
4011  * @q: the waitqueue
4012  * @mode: which threads
4013  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4014  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
4015  *
4016  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4017  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4018  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4019  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4020  *
4021  * On UP it can prevent extra preemption.
4022  *
4023  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4024  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4025  */
4026 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4027                         int nr_exclusive, void *key)
4028 {
4029         unsigned long flags;
4030         int wake_flags = WF_SYNC;
4031
4032         if (unlikely(!q))
4033                 return;
4034
4035         if (unlikely(!nr_exclusive))
4036                 wake_flags = 0;
4037
4038         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4039         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
4040         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4041 }
4042 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
4043
4044 /*
4045  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
4046  */
4047 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4048 {
4049         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
4050 }
4051 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4052
4053 /**
4054  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4055  * @x:  holds the state of this particular completion
4056  *
4057  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4058  * awakened in the same order in which they were queued.
4059  *
4060  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4061  *
4062  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4063  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4064  */
4065 void complete(struct completion *x)
4066 {
4067         unsigned long flags;
4068
4069         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4070         x->done++;
4071         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4072         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4073 }
4074 EXPORT_SYMBOL(complete);
4075
4076 /**
4077  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4078  * @x:  holds the state of this particular completion
4079  *
4080  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4081  *
4082  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4083  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4084  */
4085 void complete_all(struct completion *x)
4086 {
4087         unsigned long flags;
4088
4089         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4090         x->done += UINT_MAX/2;
4091         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4092         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4093 }
4094 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4095
4096 static inline long __sched
4097 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4098 {
4099         if (!x->done) {
4100                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4101
4102                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
4103                 do {
4104                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4105                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4106                                 break;
4107                         }
4108                         __set_current_state(state);
4109                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4110                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4111                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4112                 } while (!x->done && timeout);
4113                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4114                 if (!x->done)
4115                         return timeout;
4116         }
4117         x->done--;
4118         return timeout ?: 1;
4119 }
4120
4121 static long __sched
4122 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4123 {
4124         might_sleep();
4125
4126         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4127         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4128         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4129         return timeout;
4130 }
4131
4132 /**
4133  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4134  * @x:  holds the state of this particular completion
4135  *
4136  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4137  * interruptible and there is no timeout.
4138  *
4139  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4140  * and interrupt capability. Also see complete().
4141  */
4142 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4143 {
4144         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4145 }
4146 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4147
4148 /**
4149  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4150  * @x:  holds the state of this particular completion
4151  * @timeout:  timeout value in jiffies
4152  *
4153  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4154  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4155  * interruptible.
4156  */
4157 unsigned long __sched
4158 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4159 {
4160         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4161 }
4162 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4163
4164 /**
4165  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4166  * @x:  holds the state of this particular completion
4167  *
4168  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4169  * interruptible.
4170  */
4171 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4172 {
4173         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4174         if (t == -ERESTARTSYS)
4175                 return t;
4176         return 0;
4177 }
4178 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4179
4180 /**
4181  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4182  * @x:  holds the state of this particular completion
4183  * @timeout:  timeout value in jiffies
4184  *
4185  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4186  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4187  */
4188 unsigned long __sched
4189 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4190                                           unsigned long timeout)
4191 {
4192         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4193 }
4194 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4195
4196 /**
4197  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4198  * @x:  holds the state of this particular completion
4199  *
4200  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4201  * interrupted by a kill signal.
4202  */
4203 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4204 {
4205         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4206         if (t == -ERESTARTSYS)
4207                 return t;
4208         return 0;
4209 }
4210 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4211
4212 /**
4213  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
4214  * @x:  holds the state of this particular completion
4215  * @timeout:  timeout value in jiffies
4216  *
4217  * This waits for either a completion of a specific task to be
4218  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
4219  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
4220  */
4221 unsigned long __sched
4222 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
4223                                      unsigned long timeout)
4224 {
4225         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
4226 }
4227 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
4228
4229 /**
4230  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4231  *      @x:     completion structure
4232  *
4233  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4234  *               1 if a decrement succeeded.
4235  *
4236  *      If a completion is being used as a counting completion,
4237  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4238  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4239  *      is protecting is not available.
4240  */
4241 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4242 {
4243         unsigned long flags;
4244         int ret = 1;
4245
4246         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4247         if (!x->done)
4248                 ret = 0;
4249         else
4250                 x->done--;
4251         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4252         return ret;
4253 }
4254 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4255
4256 /**
4257  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4258  *      @x:     completion structure
4259  *
4260  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4261  *               1 if there are no waiters.
4262  *
4263  */
4264 bool completion_done(struct completion *x)
4265 {
4266         unsigned long flags;
4267         int ret = 1;
4268
4269         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4270         if (!x->done)
4271                 ret = 0;
4272         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4273         return ret;
4274 }
4275 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4276
4277 static long __sched
4278 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4279 {
4280         unsigned long flags;
4281         wait_queue_t wait;
4282
4283         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4284
4285         __set_current_state(state);
4286
4287         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4288         __add_wait_queue(q, &wait);
4289         spin_unlock(&q->lock);
4290         timeout = schedule_timeout(timeout);
4291         spin_lock_irq(&q->lock);
4292         __remove_wait_queue(q, &wait);
4293         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4294
4295         return timeout;
4296 }
4297
4298 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4299 {
4300         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4301 }
4302 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4303
4304 long __sched
4305 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4306 {
4307         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4308 }
4309 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4310
4311 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4312 {
4313         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4314 }
4315 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4316
4317 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4318 {
4319         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4320 }
4321 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4322
4323 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4324
4325 /*
4326  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4327  * @p: task
4328  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4329  *
4330  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4331  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4332  *
4333  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4334  */
4335 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4336 {
4337         unsigned long flags;
4338         int oldprio, on_rq, running;
4339         struct rq *rq;
4340         const struct sched_class *prev_class;
4341
4342         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4343
4344         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4345
4346         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
4347         oldprio = p->prio;
4348         prev_class = p->sched_class;
4349         on_rq = p->se.on_rq;
4350         running = task_current(rq, p);
4351         if (on_rq)
4352                 dequeue_task(rq, p, 0);
4353         if (running)
4354                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4355
4356         if (rt_prio(prio))
4357                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4358         else
4359                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4360
4361         p->prio = prio;
4362
4363         if (running)
4364                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4365         if (on_rq) {
4366                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
4367
4368                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4369         }
4370         task_rq_unlock(rq, &flags);
4371 }
4372
4373 #endif
4374
4375 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4376 {
4377         int old_prio, delta, on_rq;
4378         unsigned long flags;
4379         struct rq *rq;
4380
4381         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4382                 return;
4383         /*
4384          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4385          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4386          */
4387         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4388         /*
4389          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4390          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4391          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4392          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4393          */
4394         if (task_has_rt_policy(p)) {
4395                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4396                 goto out_unlock;
4397         }
4398         on_rq = p->se.on_rq;
4399         if (on_rq)
4400                 dequeue_task(rq, p, 0);
4401
4402         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4403         set_load_weight(p);
4404         old_prio = p->prio;
4405         p->prio = effective_prio(p);
4406         delta = p->prio - old_prio;
4407
4408         if (on_rq) {
4409                 enqueue_task(rq, p, 0);
4410                 /*
4411                  * If the task increased its priority or is running and
4412                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4413                  */
4414                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4415                         resched_task(rq->curr);
4416         }
4417 out_unlock:
4418         task_rq_unlock(rq, &flags);
4419 }
4420 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4421
4422 /*
4423  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4424  * @p: task
4425  * @nice: nice value
4426  */
4427 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4428 {
4429         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4430         int nice_rlim = 20 - nice;
4431
4432         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4433                 capable(CAP_SYS_NICE));
4434 }
4435
4436 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4437
4438 /*
4439  * sys_nice - change the priority of the current process.
4440  * @increment: priority increment
4441  *
4442  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4443  * does similar things.
4444  */
4445 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4446 {
4447         long nice, retval;
4448
4449         /*
4450          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4451          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4452          * and we have a single winner.
4453          */
4454         if (increment < -40)
4455                 increment = -40;
4456         if (increment > 40)
4457                 increment = 40;
4458
4459         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4460         if (nice < -20)
4461                 nice = -20;
4462         if (nice > 19)
4463                 nice = 19;
4464
4465         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4466                 return -EPERM;
4467
4468         retval = security_task_setnice(current, nice);
4469         if (retval)
4470                 return retval;
4471
4472         set_user_nice(current, nice);
4473         return 0;
4474 }
4475
4476 #endif
4477
4478 /**
4479  * task_prio - return the priority value of a given task.
4480  * @p: the task in question.
4481  *
4482  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4483  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4484  * around 0, value goes from -16 to +15.
4485  */
4486 int task_prio(const struct task_struct *p)
4487 {
4488         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4489 }
4490
4491 /**
4492  * task_nice - return the nice value of a given task.
4493  * @p: the task in question.
4494  */
4495 int task_nice(const struct task_struct *p)
4496 {
4497         return TASK_NICE(p);
4498 }
4499 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4500
4501 /**
4502  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4503  * @cpu: the processor in question.
4504  */
4505 int idle_cpu(int cpu)
4506 {
4507         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4508 }
4509
4510 /**
4511  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4512  * @cpu: the processor in question.
4513  */
4514 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4515 {
4516         return cpu_rq(cpu)->idle;
4517 }
4518
4519 /**
4520  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4521  * @pid: the pid in question.
4522  */
4523 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4524 {
4525         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4526 }
4527
4528 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4529 static void
4530 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4531 {
4532         BUG_ON(p->se.on_rq);
4533
4534         p->policy = policy;
4535         p->rt_priority = prio;
4536         p->normal_prio = normal_prio(p);
4537         /* we are holding p->pi_lock already */
4538         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4539         if (rt_prio(p->prio))
4540                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4541         else
4542                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4543         set_load_weight(p);
4544 }
4545
4546 /*
4547  * check the target process has a UID that matches the current process's
4548  */
4549 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4550 {
4551         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4552         bool match;
4553
4554         rcu_read_lock();
4555         pcred = __task_cred(p);
4556         match = (cred->euid == pcred->euid ||
4557                  cred->euid == pcred->uid);
4558         rcu_read_unlock();
4559         return match;
4560 }
4561
4562 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4563                                 const struct sched_param *param, bool user)
4564 {
4565         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4566         unsigned long flags;
4567         const struct sched_class *prev_class;
4568         struct rq *rq;
4569         int reset_on_fork;
4570
4571         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4572         BUG_ON(in_interrupt());
4573 recheck:
4574         /* double check policy once rq lock held */
4575         if (policy < 0) {
4576                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4577                 policy = oldpolicy = p->policy;
4578         } else {
4579                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4580                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4581
4582                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4583                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4584                                 policy != SCHED_IDLE)
4585                         return -EINVAL;
4586         }
4587
4588         /*
4589          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4590          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4591          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4592          */
4593         if (param->sched_priority < 0 ||
4594             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4595             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4596                 return -EINVAL;
4597         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4598                 return -EINVAL;
4599
4600         /*
4601          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4602          */
4603         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4604                 if (rt_policy(policy)) {
4605                         unsigned long rlim_rtprio =
4606                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4607
4608                         /* can't set/change the rt policy */
4609                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4610                                 return -EPERM;
4611
4612                         /* can't increase priority */
4613                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4614                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4615                                 return -EPERM;
4616                 }
4617                 /*
4618                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4619                  * move out of SCHED_IDLE either:
4620                  */
4621                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4622                         return -EPERM;
4623
4624                 /* can't change other user's priorities */
4625                 if (!check_same_owner(p))
4626                         return -EPERM;
4627
4628                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4629                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4630                         return -EPERM;
4631         }
4632
4633         if (user) {
4634                 retval = security_task_setscheduler(p);
4635                 if (retval)
4636                         return retval;
4637         }
4638
4639         /*
4640          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4641          * changing the priority of the task:
4642          */
4643         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4644         /*
4645          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4646          * runqueue lock must be held.
4647          */
4648         rq = __task_rq_lock(p);
4649
4650         /*
4651          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
4652          */
4653         if (p == rq->stop) {
4654                 __task_rq_unlock(rq);
4655                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4656                 return -EINVAL;
4657         }
4658
4659 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4660         if (user) {
4661                 /*
4662                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4663                  * assigned.
4664                  */
4665                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4666                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0) {
4667                         __task_rq_unlock(rq);
4668                         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4669                         return -EPERM;
4670                 }
4671         }
4672 #endif
4673
4674         /* recheck policy now with rq lock held */
4675         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4676                 policy = oldpolicy = -1;
4677                 __task_rq_unlock(rq);
4678                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4679                 goto recheck;
4680         }
4681         on_rq = p->se.on_rq;
4682         running = task_current(rq, p);
4683         if (on_rq)
4684                 deactivate_task(rq, p, 0);
4685         if (running)
4686                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4687
4688         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4689
4690         oldprio = p->prio;
4691         prev_class = p->sched_class;
4692         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4693
4694         if (running)
4695                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4696         if (on_rq) {
4697                 activate_task(rq, p, 0);
4698
4699                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4700         }
4701         __task_rq_unlock(rq);
4702         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4703
4704         rt_mutex_adjust_pi(p);
4705
4706         return 0;
4707 }
4708
4709 /**
4710  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4711  * @p: the task in question.
4712  * @policy: new policy.
4713  * @param: structure containing the new RT priority.
4714  *
4715  * NOTE that the task may be already dead.
4716  */
4717 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4718                        const struct sched_param *param)
4719 {
4720         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4721 }
4722 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4723
4724 /**
4725  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4726  * @p: the task in question.
4727  * @policy: new policy.
4728  * @param: structure containing the new RT priority.
4729  *
4730  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4731  * current context has permission.  For example, this is needed in
4732  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4733  * but our caller might not have that capability.
4734  */
4735 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4736                                const struct sched_param *param)
4737 {
4738         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4739 }
4740
4741 static int
4742 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4743 {
4744         struct sched_param lparam;
4745         struct task_struct *p;
4746         int retval;
4747
4748         if (!param || pid < 0)
4749                 return -EINVAL;
4750         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4751                 return -EFAULT;
4752
4753         rcu_read_lock();
4754         retval = -ESRCH;
4755         p = find_process_by_pid(pid);
4756         if (p != NULL)
4757                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4758         rcu_read_unlock();
4759
4760         return retval;
4761 }
4762
4763 /**
4764  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4765  * @pid: the pid in question.
4766  * @policy: new policy.
4767  * @param: structure containing the new RT priority.
4768  */
4769 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4770                 struct sched_param __user *, param)
4771 {
4772         /* negative values for policy are not valid */
4773         if (policy < 0)
4774                 return -EINVAL;
4775
4776         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4777 }
4778
4779 /**
4780  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4781  * @pid: the pid in question.
4782  * @param: structure containing the new RT priority.
4783  */
4784 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4785 {
4786         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4787 }
4788
4789 /**
4790  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4791  * @pid: the pid in question.
4792  */
4793 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4794 {
4795         struct task_struct *p;
4796         int retval;
4797
4798         if (pid < 0)
4799                 return -EINVAL;
4800
4801         retval = -ESRCH;
4802         rcu_read_lock();
4803         p = find_process_by_pid(pid);
4804         if (p) {
4805                 retval = security_task_getscheduler(p);
4806                 if (!retval)
4807                         retval = p->policy
4808                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4809         }
4810         rcu_read_unlock();
4811         return retval;
4812 }
4813
4814 /**
4815  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4816  * @pid: the pid in question.
4817  * @param: structure containing the RT priority.
4818  */
4819 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4820 {
4821         struct sched_param lp;
4822         struct task_struct *p;
4823         int retval;
4824
4825         if (!param || pid < 0)
4826                 return -EINVAL;
4827
4828         rcu_read_lock();
4829         p = find_process_by_pid(pid);
4830         retval = -ESRCH;
4831         if (!p)
4832                 goto out_unlock;
4833
4834         retval = security_task_getscheduler(p);
4835         if (retval)
4836                 goto out_unlock;
4837
4838         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4839         rcu_read_unlock();
4840
4841         /*
4842          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4843          */
4844         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4845
4846         return retval;
4847
4848 out_unlock:
4849         rcu_read_unlock();
4850         return retval;
4851 }
4852
4853 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4854 {
4855         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4856         struct task_struct *p;
4857         int retval;
4858
4859         get_online_cpus();
4860         rcu_read_lock();
4861
4862         p = find_process_by_pid(pid);
4863         if (!p) {
4864                 rcu_read_unlock();
4865                 put_online_cpus();
4866                 return -ESRCH;
4867         }
4868
4869         /* Prevent p going away */
4870         get_task_struct(p);
4871         rcu_read_unlock();
4872
4873         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4874                 retval = -ENOMEM;
4875                 goto out_put_task;
4876         }
4877         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4878                 retval = -ENOMEM;
4879                 goto out_free_cpus_allowed;
4880         }
4881         retval = -EPERM;
4882         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
4883                 goto out_unlock;
4884
4885         retval = security_task_setscheduler(p);
4886         if (retval)
4887                 goto out_unlock;
4888
4889         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4890         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4891 again:
4892         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4893
4894         if (!retval) {
4895                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4896                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4897                         /*
4898                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4899                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4900                          * cpuset's cpus_allowed
4901                          */
4902                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4903                         goto again;
4904                 }
4905         }
4906 out_unlock:
4907         free_cpumask_var(new_mask);
4908 out_free_cpus_allowed:
4909         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4910 out_put_task:
4911         put_task_struct(p);
4912         put_online_cpus();
4913         return retval;
4914 }
4915
4916 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4917                              struct cpumask *new_mask)
4918 {
4919         if (len < cpumask_size())
4920                 cpumask_clear(new_mask);
4921         else if (len > cpumask_size())
4922                 len = cpumask_size();
4923
4924         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4925 }
4926
4927 /**
4928  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4929  * @pid: pid of the process
4930  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4931  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4932  */
4933 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4934                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4935 {
4936         cpumask_var_t new_mask;
4937         int retval;
4938
4939         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4940                 return -ENOMEM;
4941
4942         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4943         if (retval == 0)
4944                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4945         free_cpumask_var(new_mask);
4946         return retval;
4947 }
4948
4949 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4950 {
4951         struct task_struct *p;
4952         unsigned long flags;
4953         struct rq *rq;
4954         int retval;
4955
4956         get_online_cpus();
4957         rcu_read_lock();
4958
4959         retval = -ESRCH;
4960         p = find_process_by_pid(pid);
4961         if (!p)
4962                 goto out_unlock;
4963
4964         retval = security_task_getscheduler(p);
4965         if (retval)
4966                 goto out_unlock;
4967
4968         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4969         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4970         task_rq_unlock(rq, &flags);
4971
4972 out_unlock:
4973         rcu_read_unlock();
4974         put_online_cpus();
4975
4976         return retval;
4977 }
4978
4979 /**
4980  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4981  * @pid: pid of the process
4982  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4983  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4984  */
4985 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4986                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4987 {
4988         int ret;
4989         cpumask_var_t mask;
4990
4991         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4992                 return -EINVAL;
4993         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4994                 return -EINVAL;
4995
4996         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4997                 return -ENOMEM;
4998
4999         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5000         if (ret == 0) {
5001                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
5002
5003                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
5004                         ret = -EFAULT;
5005                 else
5006                         ret = retlen;
5007         }
5008         free_cpumask_var(mask);
5009
5010         return ret;
5011 }
5012
5013 /**
5014  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5015  *
5016  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5017  * other threads running on this CPU then this function will return.
5018  */
5019 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5020 {
5021         struct rq *rq = this_rq_lock();
5022
5023         schedstat_inc(rq, yld_count);
5024         current->sched_class->yield_task(rq);
5025
5026         /*
5027          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5028          * no need to preempt or enable interrupts:
5029          */
5030         __release(rq->lock);
5031         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5032         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
5033         preempt_enable_no_resched();
5034
5035         schedule();
5036
5037         return 0;
5038 }
5039
5040 static inline int should_resched(void)
5041 {
5042         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
5043 }
5044
5045 static void __cond_resched(void)
5046 {
5047         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5048         schedule();
5049         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5050 }
5051
5052 int __sched _cond_resched(void)
5053 {
5054         if (should_resched()) {
5055                 __cond_resched();
5056                 return 1;
5057         }
5058         return 0;
5059 }
5060 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5061
5062 /*
5063  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5064  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5065  *
5066  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5067  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5068  * spin_unlock(), once by hand).
5069  */
5070 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5071 {
5072         int resched = should_resched();
5073         int ret = 0;
5074
5075         lockdep_assert_held(lock);
5076
5077         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5078                 spin_unlock(lock);
5079                 if (resched)
5080                         __cond_resched();
5081                 else
5082                         cpu_relax();
5083                 ret = 1;
5084                 spin_lock(lock);
5085         }
5086         return ret;
5087 }
5088 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5089
5090 int __sched __cond_resched_softirq(void)
5091 {
5092         BUG_ON(!in_softirq());
5093
5094         if (should_resched()) {
5095                 local_bh_enable();
5096                 __cond_resched();
5097                 local_bh_disable();
5098                 return 1;
5099         }
5100         return 0;
5101 }
5102 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
5103
5104 /**
5105  * yield - yield the current processor to other threads.
5106  *
5107  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5108  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5109  */
5110 void __sched yield(void)
5111 {
5112         set_current_state(TASK_RUNNING);
5113         sys_sched_yield();
5114 }
5115 EXPORT_SYMBOL(yield);
5116
5117 /*
5118  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5119  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5120  */
5121 void __sched io_schedule(void)
5122 {
5123         struct rq *rq = raw_rq();
5124
5125         delayacct_blkio_start();
5126         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5127         current->in_iowait = 1;
5128         schedule();
5129         current->in_iowait = 0;
5130         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5131         delayacct_blkio_end();
5132 }
5133 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5134
5135 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5136 {
5137         struct rq *rq = raw_rq();
5138         long ret;
5139
5140         delayacct_blkio_start();
5141         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5142         current->in_iowait = 1;
5143         ret = schedule_timeout(timeout);
5144         current->in_iowait = 0;
5145         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5146         delayacct_blkio_end();
5147         return ret;
5148 }
5149
5150 /**
5151  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5152  * @policy: scheduling class.
5153  *
5154  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5155  * by a given scheduling class.
5156  */
5157 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5158 {
5159         int ret = -EINVAL;
5160
5161         switch (policy) {
5162         case SCHED_FIFO:
5163         case SCHED_RR:
5164                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5165                 break;
5166         case SCHED_NORMAL:
5167         case SCHED_BATCH:
5168         case SCHED_IDLE:
5169                 ret = 0;
5170                 break;
5171         }
5172         return ret;
5173 }
5174
5175 /**
5176  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5177  * @policy: scheduling class.
5178  *
5179  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5180  * by a given scheduling class.
5181  */
5182 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5183 {
5184         int ret = -EINVAL;
5185
5186         switch (policy) {
5187         case SCHED_FIFO:
5188         case SCHED_RR:
5189                 ret = 1;
5190                 break;
5191         case SCHED_NORMAL:
5192         case SCHED_BATCH:
5193         case SCHED_IDLE:
5194                 ret = 0;
5195         }
5196         return ret;
5197 }
5198
5199 /**
5200  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5201  * @pid: pid of the process.
5202  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5203  *
5204  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5205  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5206  */
5207 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5208                 struct timespec __user *, interval)
5209 {
5210         struct task_struct *p;
5211         unsigned int time_slice;
5212         unsigned long flags;
5213         struct rq *rq;
5214         int retval;
5215         struct timespec t;
5216
5217         if (pid < 0)
5218                 return -EINVAL;
5219
5220         retval = -ESRCH;
5221         rcu_read_lock();
5222         p = find_process_by_pid(pid);
5223         if (!p)
5224                 goto out_unlock;
5225
5226         retval = security_task_getscheduler(p);
5227         if (retval)
5228                 goto out_unlock;
5229
5230         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5231         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5232         task_rq_unlock(rq, &flags);
5233
5234         rcu_read_unlock();
5235         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5236         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5237         return retval;
5238
5239 out_unlock:
5240         rcu_read_unlock();
5241         return retval;
5242 }
5243
5244 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5245
5246 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5247 {
5248         unsigned long free = 0;
5249         unsigned state;
5250
5251         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5252         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5253                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5254 #if BITS_PER_LONG == 32
5255         if (state == TASK_RUNNING)
5256                 printk(KERN_CONT " running  ");
5257         else
5258                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5259 #else
5260         if (state == TASK_RUNNING)
5261                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5262         else
5263                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5264 #endif
5265 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5266         free = stack_not_used(p);
5267 #endif
5268         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5269                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
5270                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5271
5272         show_stack(p, NULL);
5273 }
5274
5275 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5276 {
5277         struct task_struct *g, *p;
5278
5279 #if BITS_PER_LONG == 32
5280         printk(KERN_INFO
5281                 "  task                PC stack   pid father\n");
5282 #else
5283         printk(KERN_INFO
5284                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5285 #endif
5286         read_lock(&tasklist_lock);
5287         do_each_thread(g, p) {
5288                 /*
5289                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5290                  * console might take alot of time:
5291                  */
5292                 touch_nmi_watchdog();
5293                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5294                         sched_show_task(p);
5295         } while_each_thread(g, p);
5296
5297         touch_all_softlockup_watchdogs();
5298
5299 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5300         sysrq_sched_debug_show();
5301 #endif
5302         read_unlock(&tasklist_lock);
5303         /*
5304          * Only show locks if all tasks are dumped:
5305          */
5306         if (!state_filter)
5307                 debug_show_all_locks();
5308 }
5309
5310 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5311 {
5312         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5313 }
5314
5315 /**
5316  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5317  * @idle: task in question
5318  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5319  *
5320  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5321  * flag, to make booting more robust.
5322  */
5323 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5324 {
5325         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5326         unsigned long flags;
5327
5328         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5329
5330         __sched_fork(idle);
5331         idle->state = TASK_RUNNING;
5332         idle->se.exec_start = sched_clock();
5333
5334         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
5335         /*
5336          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5337          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5338          * lockdep check in task_group() will fail.
5339          *
5340          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5341          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5342          *
5343          * Silence PROVE_RCU
5344          */
5345         rcu_read_lock();
5346         __set_task_cpu(idle, cpu);
5347         rcu_read_unlock();
5348
5349         rq->curr = rq->idle = idle;
5350 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5351         idle->oncpu = 1;
5352 #endif
5353         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5354
5355         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5356 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5357         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5358 #else
5359         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5360 #endif
5361         /*
5362          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5363          */
5364         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5365         ftrace_graph_init_task(idle);
5366 }
5367
5368 /*
5369  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5370  * indicates which cpus entered this state. This is used
5371  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5372  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5373  * always be CPU_BITS_NONE.
5374  */
5375 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5376
5377 /*
5378  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5379  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5380  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5381  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5382  * number of CPUs.
5383  *
5384  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5385  */
5386 static int get_update_sysctl_factor(void)
5387 {
5388         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
5389         unsigned int factor;
5390
5391         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
5392         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
5393                 factor = 1;
5394                 break;
5395         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
5396                 factor = cpus;
5397                 break;
5398         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
5399         default:
5400                 factor = 1 + ilog2(cpus);
5401                 break;
5402         }
5403
5404         return factor;
5405 }
5406
5407 static void update_sysctl(void)
5408 {
5409         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
5410
5411 #define SET_SYSCTL(name) \
5412         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
5413         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
5414         SET_SYSCTL(sched_latency);
5415         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
5416 #undef SET_SYSCTL
5417 }
5418
5419 static inline void sched_init_granularity(void)
5420 {
5421         update_sysctl();
5422 }
5423
5424 #ifdef CONFIG_SMP
5425 /*
5426  * This is how migration works:
5427  *
5428  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
5429  *    stop_one_cpu().
5430  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
5431  *    off the CPU)
5432  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
5433  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5434  *    it and puts it into the right queue.
5435  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
5436  *    is done.
5437  */
5438
5439 /*
5440  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5441  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5442  * is removed from the allowed bitmask.
5443  *
5444  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5445  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5446  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5447  */
5448 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5449 {
5450         unsigned long flags;
5451         struct rq *rq;
5452         unsigned int dest_cpu;
5453         int ret = 0;
5454
5455         /*
5456          * Serialize against TASK_WAKING so that ttwu() and wunt() can
5457          * drop the rq->lock and still rely on ->cpus_allowed.
5458          */
5459 again:
5460         while (task_is_waking(p))
5461                 cpu_relax();
5462         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5463         if (task_is_waking(p)) {
5464                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5465                 goto again;
5466         }
5467
5468         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
5469                 ret = -EINVAL;
5470                 goto out;
5471         }
5472
5473         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5474                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
5475                 ret = -EINVAL;
5476                 goto out;
5477         }
5478
5479         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5480                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5481         else {
5482                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
5483                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
5484         }
5485
5486         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5487         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5488                 goto out;
5489
5490         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
5491         if (migrate_task(p, dest_cpu)) {
5492                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
5493                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5494                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5495                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
5496                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5497                 return 0;
5498         }
5499 out:
5500         task_rq_unlock(rq, &flags);
5501
5502         return ret;
5503 }
5504 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5505
5506 /*
5507  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5508  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5509  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5510  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5511  *
5512  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5513  * as the task is no longer on this CPU.
5514  *
5515  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5516  */
5517 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5518 {
5519         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5520         int ret = 0;
5521
5522         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5523                 return ret;
5524
5525         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5526         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5527
5528         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5529         /* Already moved. */
5530         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5531                 goto done;
5532         /* Affinity changed (again). */
5533         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
5534                 goto fail;
5535
5536         /*
5537          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5538          * placed properly.
5539          */
5540         if (p->se.on_rq) {
5541                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5542                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5543                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5544                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5545         }
5546 done:
5547         ret = 1;
5548 fail:
5549         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5550         return ret;
5551 }
5552
5553 /*
5554  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
5555  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
5556  * 'pushing' onto another runqueue.
5557  */
5558 static int migration_cpu_stop(void *data)
5559 {
5560         struct migration_arg *arg = data;
5561
5562         /*
5563          * The original target cpu might have gone down and we might
5564          * be on another cpu but it doesn't matter.
5565          */
5566         local_irq_disable();
5567         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
5568         local_irq_enable();
5569         return 0;
5570 }
5571
5572 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5573
5574 /*
5575  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5576  * offline.
5577  */
5578 void idle_task_exit(void)
5579 {
5580         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5581
5582         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5583
5584         if (mm != &init_mm)
5585                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5586         mmdrop(mm);
5587 }
5588
5589 /*
5590  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5591  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5592  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5593  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5594  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5595  */
5596 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5597 {
5598         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
5599
5600         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5601         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5602 }
5603
5604 /*
5605  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
5606  */
5607 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
5608 {
5609         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
5610         rq->calc_load_active = 0;
5611 }
5612
5613 /*
5614  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5615  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5616  *
5617  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5618  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5619  * because of lock validation efforts.
5620  */
5621 static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
5622 {
5623         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5624         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5625         int dest_cpu;
5626
5627         /*
5628          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5629          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5630          *
5631          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5632          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5633          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5634          * done here.
5635          */
5636         rq->stop = NULL;
5637
5638         for ( ; ; ) {
5639                 /*
5640                  * There's this thread running, bail when that's the only
5641                  * remaining thread.
5642                  */
5643                 if (rq->nr_running == 1)
5644                         break;
5645
5646                 next = pick_next_task(rq);
5647                 BUG_ON(!next);
5648                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5649
5650                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5651                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, next);
5652                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5653
5654                 __migrate_task(next, dead_cpu, dest_cpu);
5655
5656                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5657         }
5658
5659         rq->stop = stop;
5660 }
5661
5662 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5663
5664 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5665
5666 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5667         {
5668                 .procname       = "sched_domain",
5669                 .mode           = 0555,
5670         },
5671         {}
5672 };
5673
5674 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5675         {
5676                 .procname       = "kernel",
5677                 .mode           = 0555,
5678                 .child          = sd_ctl_dir,
5679         },
5680         {}
5681 };
5682
5683 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5684 {
5685         struct ctl_table *entry =
5686                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5687
5688         return entry;
5689 }
5690
5691 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5692 {
5693         struct ctl_table *entry;
5694
5695         /*
5696          * In the intermediate directories, both the child directory and
5697          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5698          * will always be set. In the lowest directory the names are
5699          * static strings and all have proc handlers.
5700          */
5701         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5702                 if (entry->child)
5703                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5704                 if (entry->proc_handler == NULL)
5705                         kfree(entry->procname);
5706         }
5707
5708         kfree(*tablep);
5709         *tablep = NULL;
5710 }
5711
5712 static void
5713 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5714                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5715                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5716 {
5717         entry->procname = procname;
5718         entry->data = data;
5719         entry->maxlen = maxlen;
5720         entry->mode = mode;
5721         entry->proc_handler = proc_handler;
5722 }
5723
5724 static struct ctl_table *
5725 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5726 {
5727         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5728
5729         if (table == NULL)
5730                 return NULL;
5731
5732         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5733                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5734         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5735                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5736         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5737                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5738         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5739                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5740         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5741                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5742         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5743                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5744         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5745                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5746         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5747                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5748         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5749                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5750         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5751                 &sd->cache_nice_tries,
5752                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5753         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5754                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5755         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5756                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
5757         /* &table[12] is terminator */
5758
5759         return table;
5760 }
5761
5762 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5763 {
5764         struct ctl_table *entry, *table;
5765         struct sched_domain *sd;
5766         int domain_num = 0, i;
5767         char buf[32];
5768
5769         for_each_domain(cpu, sd)
5770                 domain_num++;
5771         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5772         if (table == NULL)
5773                 return NULL;
5774
5775         i = 0;
5776         for_each_domain(cpu, sd) {
5777                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5778                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5779                 entry->mode = 0555;
5780                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5781                 entry++;
5782                 i++;
5783         }
5784         return table;
5785 }
5786
5787 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5788 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5789 {
5790         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5791         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5792         char buf[32];
5793
5794         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5795         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5796
5797         if (entry == NULL)
5798                 return;
5799
5800         for_each_possible_cpu(i) {
5801                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5802                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5803                 entry->mode = 0555;
5804                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5805                 entry++;
5806         }
5807
5808         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5809         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5810 }
5811
5812 /* may be called multiple times per register */
5813 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5814 {
5815         if (sd_sysctl_header)
5816                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5817         sd_sysctl_header = NULL;
5818         if (sd_ctl_dir[0].child)
5819                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5820 }
5821 #else
5822 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5823 {
5824 }
5825 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5826 {
5827 }
5828 #endif
5829
5830 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5831 {
5832         if (!rq->online) {
5833                 const struct sched_class *class;
5834
5835                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5836                 rq->online = 1;
5837
5838                 for_each_class(class) {
5839                         if (class->rq_online)
5840                                 class->rq_online(rq);
5841                 }
5842         }
5843 }
5844
5845 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5846 {
5847         if (rq->online) {
5848                 const struct sched_class *class;
5849
5850                 for_each_class(class) {
5851                         if (class->rq_offline)
5852                                 class->rq_offline(rq);
5853                 }
5854
5855                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5856                 rq->online = 0;
5857         }
5858 }
5859
5860 /*
5861  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5862  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5863  */
5864 static int __cpuinit
5865 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5866 {
5867         int cpu = (long)hcpu;
5868         unsigned long flags;
5869         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5870
5871         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5872
5873         case CPU_UP_PREPARE:
5874                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5875                 break;
5876
5877         case CPU_ONLINE:
5878                 /* Update our root-domain */
5879                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5880                 if (rq->rd) {
5881                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5882
5883                         set_rq_online(rq);
5884                 }
5885                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5886                 break;
5887
5888 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5889         case CPU_DYING:
5890                 /* Update our root-domain */
5891                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5892                 if (rq->rd) {
5893                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5894                         set_rq_offline(rq);
5895                 }
5896                 migrate_tasks(cpu);
5897                 BUG_ON(rq->nr_running != 1); /* the migration thread */
5898                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5899
5900                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5901                 calc_global_load_remove(rq);
5902                 break;
5903 #endif
5904         }
5905         return NOTIFY_OK;
5906 }
5907
5908 /*
5909  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5910  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5911  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5912  */
5913 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5914         .notifier_call = migration_call,
5915         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5916 };
5917
5918 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5919                                       unsigned long action, void *hcpu)
5920 {
5921         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5922         case CPU_ONLINE:
5923         case CPU_DOWN_FAILED:
5924                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5925                 return NOTIFY_OK;
5926         default:
5927                 return NOTIFY_DONE;
5928         }
5929 }
5930
5931 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5932                                         unsigned long action, void *hcpu)
5933 {
5934         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5935         case CPU_DOWN_PREPARE:
5936                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5937                 return NOTIFY_OK;
5938         default:
5939                 return NOTIFY_DONE;
5940         }
5941 }
5942
5943 static int __init migration_init(void)
5944 {
5945         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5946         int err;
5947
5948         /* Initialize migration for the boot CPU */
5949         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5950         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5951         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5952         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5953
5954         /* Register cpu active notifiers */
5955         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
5956         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
5957
5958         return 0;
5959 }
5960 early_initcall(migration_init);
5961 #endif
5962
5963 #ifdef CONFIG_SMP
5964
5965 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5966
5967 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
5968
5969 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
5970 {
5971         sched_domain_debug_enabled = 1;
5972
5973         return 0;
5974 }
5975 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
5976
5977 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5978                                   struct cpumask *groupmask)
5979 {
5980         struct sched_group *group = sd->groups;
5981         char str[256];
5982
5983         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
5984         cpumask_clear(groupmask);
5985
5986         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5987
5988         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5989                 printk("does not load-balance\n");
5990                 if (sd->parent)
5991                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5992                                         " has parent");
5993                 return -1;
5994         }
5995
5996         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
5997
5998         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5999                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6000                                 "CPU%d\n", cpu);
6001         }
6002         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6003                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6004                                 " CPU%d\n", cpu);
6005         }
6006
6007         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6008         do {
6009                 if (!group) {
6010                         printk("\n");
6011                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6012                         break;
6013                 }
6014
6015                 if (!group->cpu_power) {
6016                         printk(KERN_CONT "\n");
6017                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6018                                         "set\n");
6019                         break;
6020                 }
6021
6022                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6023                         printk(KERN_CONT "\n");
6024                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6025                         break;
6026                 }
6027
6028                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6029                         printk(KERN_CONT "\n");
6030                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6031                         break;
6032                 }
6033
6034                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6035
6036                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6037
6038                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6039                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
6040                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
6041                                 group->cpu_power);
6042                 }
6043
6044                 group = group->next;
6045         } while (group != sd->groups);
6046         printk(KERN_CONT "\n");
6047
6048         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6049                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6050
6051         if (sd->parent &&
6052             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6053                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6054                         "of domain->span\n");
6055         return 0;
6056 }
6057
6058 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6059 {
6060         cpumask_var_t groupmask;
6061         int level = 0;
6062
6063         if (!sched_domain_debug_enabled)
6064                 return;
6065
6066         if (!sd) {
6067                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6068                 return;
6069         }
6070
6071         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6072
6073         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
6074                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6075                 return;
6076         }
6077
6078         for (;;) {
6079                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6080                         break;
6081                 level++;
6082                 sd = sd->parent;
6083                 if (!sd)
6084                         break;
6085         }
6086         free_cpumask_var(groupmask);
6087 }
6088 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6089 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6090 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6091
6092 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6093 {
6094         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6095                 return 1;
6096
6097         /* Following flags need at least 2 groups */
6098         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6099                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6100                          SD_BALANCE_FORK |
6101                          SD_BALANCE_EXEC |
6102                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6103                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6104                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6105                         return 0;
6106         }
6107
6108         /* Following flags don't use groups */
6109         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
6110                 return 0;
6111
6112         return 1;
6113 }
6114
6115 static int
6116 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6117 {
6118         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6119
6120         if (sd_degenerate(parent))
6121                 return 1;
6122
6123         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6124                 return 0;
6125
6126         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6127         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6128                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6129                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6130                                 SD_BALANCE_FORK |
6131                                 SD_BALANCE_EXEC |
6132                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6133                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6134                 if (nr_node_ids == 1)
6135                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6136         }
6137         if (~cflags & pflags)
6138                 return 0;
6139
6140         return 1;
6141 }
6142
6143 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
6144 {
6145         synchronize_sched();
6146
6147         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6148
6149         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6150         free_cpumask_var(rd->online);
6151         free_cpumask_var(rd->span);
6152         kfree(rd);
6153 }
6154
6155 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6156 {
6157         struct root_domain *old_rd = NULL;
6158         unsigned long flags;
6159
6160         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6161
6162         if (rq->rd) {
6163                 old_rd = rq->rd;
6164
6165                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6166                         set_rq_offline(rq);
6167
6168                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6169
6170                 /*
6171                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6172                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6173                  * in this function:
6174                  */
6175                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6176                         old_rd = NULL;
6177         }
6178
6179         atomic_inc(&rd->refcount);
6180         rq->rd = rd;
6181
6182         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6183         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6184                 set_rq_online(rq);
6185
6186         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6187
6188         if (old_rd)
6189                 free_rootdomain(old_rd);
6190 }
6191
6192 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6193 {
6194         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6195
6196         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
6197                 goto out;
6198         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
6199                 goto free_span;
6200         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
6201                 goto free_online;
6202
6203         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
6204                 goto free_rto_mask;
6205         return 0;
6206
6207 free_rto_mask:
6208         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6209 free_online:
6210         free_cpumask_var(rd->online);
6211 free_span:
6212         free_cpumask_var(rd->span);
6213 out:
6214         return -ENOMEM;
6215 }
6216
6217 static void init_defrootdomain(void)
6218 {
6219         init_rootdomain(&def_root_domain);
6220
6221         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6222 }
6223
6224 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6225 {
6226         struct root_domain *rd;
6227
6228         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6229         if (!rd)
6230                 return NULL;
6231
6232         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
6233                 kfree(rd);
6234                 return NULL;
6235         }
6236
6237         return rd;
6238 }
6239
6240 /*
6241  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6242  * hold the hotplug lock.
6243  */
6244 static void
6245 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6246 {
6247         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6248         struct sched_domain *tmp;
6249
6250         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent)
6251                 tmp->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(tmp));
6252
6253         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6254         for (tmp = sd; tmp; ) {
6255                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6256                 if (!parent)
6257                         break;
6258
6259                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6260                         tmp->parent = parent->parent;
6261                         if (parent->parent)
6262                                 parent->parent->child = tmp;
6263                 } else
6264                         tmp = tmp->parent;
6265         }
6266
6267         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6268                 sd = sd->parent;
6269                 if (sd)
6270                         sd->child = NULL;
6271         }
6272
6273         sched_domain_debug(sd, cpu);
6274
6275         rq_attach_root(rq, rd);
6276         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6277 }
6278
6279 /* cpus with isolated domains */
6280 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6281
6282 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6283 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6284 {
6285         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6286         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6287         return 1;
6288 }
6289
6290 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6291
6292 /*
6293  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6294  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6295  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
6296  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
6297  *
6298  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6299  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6300  * and ->cpu_power to 0.
6301  */
6302 static void
6303 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
6304                         const struct cpumask *cpu_map,
6305                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6306                                         struct sched_group **sg,
6307                                         struct cpumask *tmpmask),
6308                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
6309 {
6310         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6311         int i;
6312
6313         cpumask_clear(covered);
6314
6315         for_each_cpu(i, span) {
6316                 struct sched_group *sg;
6317                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6318                 int j;
6319
6320                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6321                         continue;
6322
6323                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6324                 sg->cpu_power = 0;
6325
6326                 for_each_cpu(j, span) {
6327                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6328                                 continue;
6329
6330                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6331                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6332                 }
6333                 if (!first)
6334                         first = sg;
6335                 if (last)
6336                         last->next = sg;
6337                 last = sg;
6338         }
6339         last->next = first;
6340 }
6341
6342 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6343
6344 #ifdef CONFIG_NUMA
6345
6346 /**
6347  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6348  * @node: node whose sched_domain we're building
6349  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6350  *
6351  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6352  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6353  *
6354  * Should use nodemask_t.
6355  */
6356 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6357 {
6358         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6359
6360         min_val = INT_MAX;
6361
6362         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6363                 /* Start at @node */
6364                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6365
6366                 if (!nr_cpus_node(n))
6367                         continue;
6368
6369                 /* Skip already used nodes */
6370                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6371                         continue;
6372
6373                 /* Simple min distance search */
6374                 val = node_distance(node, n);
6375
6376                 if (val < min_val) {
6377                         min_val = val;
6378                         best_node = n;
6379                 }
6380         }
6381
6382         node_set(best_node, *used_nodes);
6383         return best_node;
6384 }
6385
6386 /**
6387  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6388  * @node: node whose cpumask we're constructing
6389  * @span: resulting cpumask
6390  *
6391  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6392  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6393  * out optimally.
6394  */
6395 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
6396 {
6397         nodemask_t used_nodes;
6398         int i;
6399
6400         cpumask_clear(span);
6401         nodes_clear(used_nodes);
6402
6403         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
6404         node_set(node, used_nodes);
6405
6406         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6407                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6408
6409                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
6410         }
6411 }
6412 #endif /* CONFIG_NUMA */
6413
6414 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6415
6416 /*
6417  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
6418  *
6419  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
6420  *   and struct sched_domain. )
6421  */
6422 struct static_sched_group {
6423         struct sched_group sg;
6424         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
6425 };
6426
6427 struct static_sched_domain {
6428         struct sched_domain sd;
6429         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
6430 };
6431
6432 struct s_data {
6433 #ifdef CONFIG_NUMA
6434         int                     sd_allnodes;
6435         cpumask_var_t           domainspan;
6436         cpumask_var_t           covered;
6437         cpumask_var_t           notcovered;
6438 #endif
6439         cpumask_var_t           nodemask;
6440         cpumask_var_t           this_sibling_map;
6441         cpumask_var_t           this_core_map;
6442         cpumask_var_t           this_book_map;
6443         cpumask_var_t           send_covered;
6444         cpumask_var_t           tmpmask;
6445         struct sched_group      **sched_group_nodes;
6446         struct root_domain      *rd;
6447 };
6448
6449 enum s_alloc {
6450         sa_sched_groups = 0,
6451         sa_rootdomain,
6452         sa_tmpmask,
6453         sa_send_covered,
6454         sa_this_book_map,
6455         sa_this_core_map,
6456         sa_this_sibling_map,
6457         sa_nodemask,
6458         sa_sched_group_nodes,
6459 #ifdef CONFIG_NUMA
6460         sa_notcovered,
6461         sa_covered,
6462         sa_domainspan,
6463 #endif
6464         sa_none,
6465 };
6466
6467 /*
6468  * SMT sched-domains:
6469  */
6470 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6471 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
6472 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_groups);
6473
6474 static int
6475 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6476                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6477 {
6478         if (sg)
6479                 *sg = &per_cpu(sched_groups, cpu).sg;
6480         return cpu;
6481 }
6482 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
6483
6484 /*
6485  * multi-core sched-domains:
6486  */
6487 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6488 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
6489 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
6490
6491 static int
6492 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6493                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6494 {
6495         int group;
6496 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6497         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6498         group = cpumask_first(mask);
6499 #else
6500         group = cpu;
6501 #endif
6502         if (sg)
6503                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
6504         return group;
6505 }
6506 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
6507
6508 /*
6509  * book sched-domains:
6510  */
6511 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6512 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, book_domains);
6513 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_book);
6514
6515 static int
6516 cpu_to_book_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6517                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6518 {
6519         int group = cpu;
6520 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6521         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
6522         group = cpumask_first(mask);
6523 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6524         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6525         group = cpumask_first(mask);
6526 #endif
6527         if (sg)
6528                 *sg = &per_cpu(sched_group_book, group).sg;
6529         return group;
6530 }
6531 #endif /* CONFIG_SCHED_BOOK */
6532
6533 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
6534 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
6535
6536 static int
6537 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6538                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6539 {
6540         int group;
6541 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6542         cpumask_and(mask, cpu_book_mask(cpu), cpu_map);
6543         group = cpumask_first(mask);
6544 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6545         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
6546         group = cpumask_first(mask);
6547 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6548         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6549         group = cpumask_first(mask);
6550 #else
6551         group = cpu;
6552 #endif
6553         if (sg)
6554                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
6555         return group;
6556 }
6557
6558 #ifdef CONFIG_NUMA
6559 /*
6560  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6561  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6562  * gets dynamically allocated.
6563  */
6564 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
6565 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6566
6567 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
6568 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
6569
6570 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6571                                  struct sched_group **sg,
6572                                  struct cpumask *nodemask)
6573 {
6574         int group;
6575
6576         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
6577         group = cpumask_first(nodemask);
6578
6579         if (sg)
6580                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
6581         return group;
6582 }
6583
6584 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6585 {
6586         struct sched_group *sg = group_head;
6587         int j;
6588
6589         if (!sg)
6590                 return;
6591         do {
6592                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
6593                         struct sched_domain *sd;
6594
6595                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
6596                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
6597                                 /*
6598                                  * Only add "power" once for each
6599                                  * physical package.
6600                                  */
6601                                 continue;
6602                         }
6603
6604                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
6605                 }
6606                 sg = sg->next;
6607         } while (sg != group_head);
6608 }
6609
6610 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
6611                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
6612 {
6613         struct sched_domain *sd;
6614         struct sched_group *sg, *prev;
6615         int n, j;
6616
6617         cpumask_clear(d->covered);
6618         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
6619         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
6620                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
6621                 goto out;
6622         }
6623
6624         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
6625         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
6626
6627         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6628                           GFP_KERNEL, num);
6629         if (!sg) {
6630                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
6631                        num);
6632                 return -ENOMEM;
6633         }
6634         d->sched_group_nodes[num] = sg;
6635
6636         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
6637                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
6638                 sd->groups = sg;
6639         }
6640
6641         sg->cpu_power = 0;
6642         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
6643         sg->next = sg;
6644         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
6645
6646         prev = sg;
6647         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6648                 n = (num + j) % nr_node_ids;
6649                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
6650                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
6651                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
6652                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6653                         break;
6654                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
6655                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6656                         continue;
6657                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6658                                   GFP_KERNEL, num);
6659                 if (!sg) {
6660                         printk(KERN_WARNING
6661                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6662                         return -ENOMEM;
6663                 }
6664                 sg->cpu_power = 0;
6665                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
6666                 sg->next = prev->next;
6667                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
6668                 prev->next = sg;
6669                 prev = sg;
6670         }
6671 out:
6672         return 0;
6673 }
6674 #endif /* CONFIG_NUMA */
6675
6676 #ifdef CONFIG_NUMA
6677 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6678 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6679                               struct cpumask *nodemask)
6680 {
6681         int cpu, i;
6682
6683         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
6684                 struct sched_group **sched_group_nodes
6685                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6686
6687                 if (!sched_group_nodes)
6688                         continue;
6689
6690                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6691                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6692
6693                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
6694                         if (cpumask_empty(nodemask))
6695                                 continue;
6696
6697                         if (sg == NULL)
6698                                 continue;
6699                         sg = sg->next;
6700 next_sg:
6701                         oldsg = sg;
6702                         sg = sg->next;
6703                         kfree(oldsg);
6704                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6705                                 goto next_sg;
6706                 }
6707                 kfree(sched_group_nodes);
6708                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6709         }
6710 }
6711 #else /* !CONFIG_NUMA */
6712 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6713                               struct cpumask *nodemask)
6714 {
6715 }
6716 #endif /* CONFIG_NUMA */
6717
6718 /*
6719  * Initialize sched groups cpu_power.
6720  *
6721  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6722  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6723  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6724  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6725  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6726  * less cpu_power.
6727  */
6728 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6729 {
6730         struct sched_domain *child;
6731         struct sched_group *group;
6732         long power;
6733         int weight;
6734
6735         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6736
6737         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
6738                 return;
6739
6740         child = sd->child;
6741
6742         sd->groups->cpu_power = 0;
6743
6744         if (!child) {
6745                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
6746                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6747                 /*
6748                  * SMT siblings share the power of a single core.
6749                  * Usually multiple threads get a better yield out of
6750                  * that one core than a single thread would have,
6751                  * reflect that in sd->smt_gain.
6752                  */
6753                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
6754                         power *= sd->smt_gain;
6755                         power /= weight;
6756                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
6757                 }
6758                 sd->groups->cpu_power += power;
6759                 return;
6760         }
6761
6762         /*
6763          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
6764          */
6765         group = child->groups;
6766         do {
6767                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
6768                 group = group->next;
6769         } while (group != child->groups);
6770 }
6771
6772 /*
6773  * Initializers for schedule domains
6774  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6775  */
6776
6777 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6778 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6779 #else
6780 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6781 #endif
6782
6783 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
6784
6785 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
6786 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
6787 {                                                               \
6788         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
6789         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
6790         sd->level = SD_LV_##type;                               \
6791         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
6792 }
6793
6794 SD_INIT_FUNC(CPU)
6795 #ifdef CONFIG_NUMA
6796  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6797  SD_INIT_FUNC(NODE)
6798 #endif
6799 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6800  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6801 #endif
6802 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6803  SD_INIT_FUNC(MC)
6804 #endif
6805 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6806  SD_INIT_FUNC(BOOK)
6807 #endif
6808
6809 static int default_relax_domain_level = -1;
6810
6811 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6812 {
6813         unsigned long val;
6814
6815         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
6816         if (val < SD_LV_MAX)
6817                 default_relax_domain_level = val;
6818
6819         return 1;
6820 }
6821 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6822
6823 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6824                                  struct sched_domain_attr *attr)
6825 {
6826         int request;
6827
6828         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6829                 if (default_relax_domain_level < 0)
6830                         return;
6831                 else
6832                         request = default_relax_domain_level;
6833         } else
6834                 request = attr->relax_domain_level;
6835         if (request < sd->level) {
6836                 /* turn off idle balance on this domain */
6837                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6838         } else {
6839                 /* turn on idle balance on this domain */
6840                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6841         }
6842 }
6843
6844 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6845                                  const struct cpumask *cpu_map)
6846 {
6847         switch (what) {
6848         case sa_sched_groups:
6849                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
6850                 d->sched_group_nodes = NULL;
6851         case sa_rootdomain:
6852                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
6853         case sa_tmpmask:
6854                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
6855         case sa_send_covered:
6856                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
6857         case sa_this_book_map:
6858                 free_cpumask_var(d->this_book_map); /* fall through */
6859         case sa_this_core_map:
6860                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
6861         case sa_this_sibling_map:
6862                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
6863         case sa_nodemask:
6864                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
6865         case sa_sched_group_nodes:
6866 #ifdef CONFIG_NUMA
6867                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
6868         case sa_notcovered:
6869                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
6870         case sa_covered:
6871                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
6872         case sa_domainspan:
6873                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
6874 #endif
6875         case sa_none:
6876                 break;
6877         }
6878 }
6879
6880 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6881                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6882 {
6883 #ifdef CONFIG_NUMA
6884         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
6885                 return sa_none;
6886         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
6887                 return sa_domainspan;
6888         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
6889                 return sa_covered;
6890         /* Allocate the per-node list of sched groups */
6891         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
6892                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
6893         if (!d->sched_group_nodes) {
6894                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6895                 return sa_notcovered;
6896         }
6897         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
6898 #endif
6899         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
6900                 return sa_sched_group_nodes;
6901         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
6902                 return sa_nodemask;
6903         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
6904                 return sa_this_sibling_map;
6905         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_book_map, GFP_KERNEL))
6906                 return sa_this_core_map;
6907         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
6908                 return sa_this_book_map;
6909         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
6910                 return sa_send_covered;
6911         d->rd = alloc_rootdomain();
6912         if (!d->rd) {
6913                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
6914                 return sa_tmpmask;
6915         }
6916         return sa_rootdomain;
6917 }
6918
6919 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
6920         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
6921 {
6922         struct sched_domain *sd = NULL;
6923 #ifdef CONFIG_NUMA
6924         struct sched_domain *parent;
6925
6926         d->sd_allnodes = 0;
6927         if (cpumask_weight(cpu_map) >
6928             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
6929                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
6930                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
6931                 set_domain_attribute(sd, attr);
6932                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
6933                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6934                 d->sd_allnodes = 1;
6935         }
6936         parent = sd;
6937
6938         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
6939         SD_INIT(sd, NODE);
6940         set_domain_attribute(sd, attr);
6941         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
6942         sd->parent = parent;
6943         if (parent)
6944                 parent->child = sd;
6945         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
6946 #endif
6947         return sd;
6948 }
6949
6950 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
6951         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6952         struct sched_domain *parent, int i)
6953 {
6954         struct sched_domain *sd;
6955         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
6956         SD_INIT(sd, CPU);
6957         set_domain_attribute(sd, attr);
6958         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
6959         sd->parent = parent;
6960         if (parent)
6961                 parent->child = sd;
6962         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6963         return sd;
6964 }
6965
6966 static struct sched_domain *__build_book_sched_domain(struct s_data *d,
6967         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6968         struct sched_domain *parent, int i)
6969 {
6970         struct sched_domain *sd = parent;
6971 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
6972         sd = &per_cpu(book_domains, i).sd;
6973         SD_INIT(sd, BOOK);
6974         set_domain_attribute(sd, attr);
6975         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_book_mask(i));
6976         sd->parent = parent;
6977         parent->child = sd;
6978         cpu_to_book_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6979 #endif
6980         return sd;
6981 }
6982
6983 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
6984         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6985         struct sched_domain *parent, int i)
6986 {
6987         struct sched_domain *sd = parent;
6988 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6989         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
6990         SD_INIT(sd, MC);
6991         set_domain_attribute(sd, attr);
6992         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
6993         sd->parent = parent;
6994         parent->child = sd;
6995         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6996 #endif
6997         return sd;
6998 }
6999
7000 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
7001         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7002         struct sched_domain *parent, int i)
7003 {
7004         struct sched_domain *sd = parent;
7005 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7006         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7007         SD_INIT(sd, SIBLING);
7008         set_domain_attribute(sd, attr);
7009         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
7010         sd->parent = parent;
7011         parent->child = sd;
7012         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7013 #endif
7014         return sd;
7015 }
7016
7017 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
7018                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
7019 {
7020         switch (l) {
7021 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7022         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
7023                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
7024                             topology_thread_cpumask(cpu));
7025                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
7026                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
7027                                                 &cpu_to_cpu_group,
7028                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7029                 break;
7030 #endif
7031 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7032         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
7033                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
7034                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
7035                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
7036                                                 &cpu_to_core_group,
7037                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7038                 break;
7039 #endif
7040 #ifdef CONFIG_SCHED_BOOK
7041         case SD_LV_BOOK: /* set up book groups */
7042                 cpumask_and(d->this_book_map, cpu_map, cpu_book_mask(cpu));
7043                 if (cpu == cpumask_first(d->this_book_map))
7044                         init_sched_build_groups(d->this_book_map, cpu_map,
7045                                                 &cpu_to_book_group,
7046                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7047                 break;
7048 #endif
7049         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
7050                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
7051                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
7052                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
7053                                                 &cpu_to_phys_group,
7054                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7055                 break;
7056 #ifdef CONFIG_NUMA
7057         case SD_LV_ALLNODES:
7058                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
7059                                         d->send_covered, d->tmpmask);
7060                 break;
7061 #endif
7062         default:
7063                 break;
7064         }
7065 }
7066
7067 /*
7068  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7069  * to the individual cpus
7070  */
7071 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7072                                  struct sched_domain_attr *attr)
7073 {
7074         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
7075         struct s_data d;
7076         struct sched_domain *sd;
7077         int i;
7078 #ifdef CONFIG_NUMA
7079         d.sd_allnodes = 0;
7080 #endif
7081
7082         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7083         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7084                 goto error;
7085         alloc_state = sa_sched_groups;
7086
7087         /*
7088          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7089          */
7090         for_each_c