ALSA: hda/realtek - Minor cleanup
[pandora-kernel.git] / kernel / sched_fair.c
1 /*
2  * Completely Fair Scheduling (CFS) Class (SCHED_NORMAL/SCHED_BATCH)
3  *
4  *  Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc., Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
5  *
6  *  Interactivity improvements by Mike Galbraith
7  *  (C) 2007 Mike Galbraith <efault@gmx.de>
8  *
9  *  Various enhancements by Dmitry Adamushko.
10  *  (C) 2007 Dmitry Adamushko <dmitry.adamushko@gmail.com>
11  *
12  *  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
13  *  Copyright IBM Corporation, 2007
14  *  Author: Srivatsa Vaddagiri <vatsa@linux.vnet.ibm.com>
15  *
16  *  Scaled math optimizations by Thomas Gleixner
17  *  Copyright (C) 2007, Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
18  *
19  *  Adaptive scheduling granularity, math enhancements by Peter Zijlstra
20  *  Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc., Peter Zijlstra <pzijlstr@redhat.com>
21  */
22
23 #include <linux/latencytop.h>
24 #include <linux/sched.h>
25 #include <linux/cpumask.h>
26
27 /*
28  * Targeted preemption latency for CPU-bound tasks:
29  * (default: 6ms * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
30  *
31  * NOTE: this latency value is not the same as the concept of
32  * 'timeslice length' - timeslices in CFS are of variable length
33  * and have no persistent notion like in traditional, time-slice
34  * based scheduling concepts.
35  *
36  * (to see the precise effective timeslice length of your workload,
37  *  run vmstat and monitor the context-switches (cs) field)
38  */
39 unsigned int sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
40 unsigned int normalized_sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
41
42 /*
43  * The initial- and re-scaling of tunables is configurable
44  * (default SCHED_TUNABLESCALING_LOG = *(1+ilog(ncpus))
45  *
46  * Options are:
47  * SCHED_TUNABLESCALING_NONE - unscaled, always *1
48  * SCHED_TUNABLESCALING_LOG - scaled logarithmical, *1+ilog(ncpus)
49  * SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR - scaled linear, *ncpus
50  */
51 enum sched_tunable_scaling sysctl_sched_tunable_scaling
52         = SCHED_TUNABLESCALING_LOG;
53
54 /*
55  * Minimal preemption granularity for CPU-bound tasks:
56  * (default: 0.75 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
57  */
58 unsigned int sysctl_sched_min_granularity = 750000ULL;
59 unsigned int normalized_sysctl_sched_min_granularity = 750000ULL;
60
61 /*
62  * is kept at sysctl_sched_latency / sysctl_sched_min_granularity
63  */
64 static unsigned int sched_nr_latency = 8;
65
66 /*
67  * After fork, child runs first. If set to 0 (default) then
68  * parent will (try to) run first.
69  */
70 unsigned int sysctl_sched_child_runs_first __read_mostly;
71
72 /*
73  * SCHED_OTHER wake-up granularity.
74  * (default: 1 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
75  *
76  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
77  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
78  * have immediate wakeup/sleep latencies.
79  */
80 unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
81 unsigned int normalized_sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
82
83 const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost = 500000UL;
84
85 /*
86  * The exponential sliding  window over which load is averaged for shares
87  * distribution.
88  * (default: 10msec)
89  */
90 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_shares_window = 10000000UL;
91
92 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
93 /*
94  * Amount of runtime to allocate from global (tg) to local (per-cfs_rq) pool
95  * each time a cfs_rq requests quota.
96  *
97  * Note: in the case that the slice exceeds the runtime remaining (either due
98  * to consumption or the quota being specified to be smaller than the slice)
99  * we will always only issue the remaining available time.
100  *
101  * default: 5 msec, units: microseconds
102   */
103 unsigned int sysctl_sched_cfs_bandwidth_slice = 5000UL;
104 #endif
105
106 static const struct sched_class fair_sched_class;
107
108 /**************************************************************
109  * CFS operations on generic schedulable entities:
110  */
111
112 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
113
114 /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
115 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
116 {
117         return cfs_rq->rq;
118 }
119
120 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
121 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
122
123 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
124 {
125 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
126         WARN_ON_ONCE(!entity_is_task(se));
127 #endif
128         return container_of(se, struct task_struct, se);
129 }
130
131 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
132 #define for_each_sched_entity(se) \
133                 for (; se; se = se->parent)
134
135 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
136 {
137         return p->se.cfs_rq;
138 }
139
140 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
141 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
142 {
143         return se->cfs_rq;
144 }
145
146 /* runqueue "owned" by this group */
147 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
148 {
149         return grp->my_q;
150 }
151
152 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
153 {
154         if (!cfs_rq->on_list) {
155                 /*
156                  * Ensure we either appear before our parent (if already
157                  * enqueued) or force our parent to appear after us when it is
158                  * enqueued.  The fact that we always enqueue bottom-up
159                  * reduces this to two cases.
160                  */
161                 if (cfs_rq->tg->parent &&
162                     cfs_rq->tg->parent->cfs_rq[cpu_of(rq_of(cfs_rq))]->on_list) {
163                         list_add_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
164                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
165                 } else {
166                         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
167                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
168                 }
169
170                 cfs_rq->on_list = 1;
171         }
172 }
173
174 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
175 {
176         if (cfs_rq->on_list) {
177                 list_del_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list);
178                 cfs_rq->on_list = 0;
179         }
180 }
181
182 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
183 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
184         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
185
186 /* Do the two (enqueued) entities belong to the same group ? */
187 static inline int
188 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
189 {
190         if (se->cfs_rq == pse->cfs_rq)
191                 return 1;
192
193         return 0;
194 }
195
196 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
197 {
198         return se->parent;
199 }
200
201 /* return depth at which a sched entity is present in the hierarchy */
202 static inline int depth_se(struct sched_entity *se)
203 {
204         int depth = 0;
205
206         for_each_sched_entity(se)
207                 depth++;
208
209         return depth;
210 }
211
212 static void
213 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
214 {
215         int se_depth, pse_depth;
216
217         /*
218          * preemption test can be made between sibling entities who are in the
219          * same cfs_rq i.e who have a common parent. Walk up the hierarchy of
220          * both tasks until we find their ancestors who are siblings of common
221          * parent.
222          */
223
224         /* First walk up until both entities are at same depth */
225         se_depth = depth_se(*se);
226         pse_depth = depth_se(*pse);
227
228         while (se_depth > pse_depth) {
229                 se_depth--;
230                 *se = parent_entity(*se);
231         }
232
233         while (pse_depth > se_depth) {
234                 pse_depth--;
235                 *pse = parent_entity(*pse);
236         }
237
238         while (!is_same_group(*se, *pse)) {
239                 *se = parent_entity(*se);
240                 *pse = parent_entity(*pse);
241         }
242 }
243
244 #else   /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
245
246 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
247 {
248         return container_of(se, struct task_struct, se);
249 }
250
251 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
252 {
253         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
254 }
255
256 #define entity_is_task(se)      1
257
258 #define for_each_sched_entity(se) \
259                 for (; se; se = NULL)
260
261 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
262 {
263         return &task_rq(p)->cfs;
264 }
265
266 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
267 {
268         struct task_struct *p = task_of(se);
269         struct rq *rq = task_rq(p);
270
271         return &rq->cfs;
272 }
273
274 /* runqueue "owned" by this group */
275 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
276 {
277         return NULL;
278 }
279
280 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
281 {
282 }
283
284 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
285 {
286 }
287
288 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
289                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
290
291 static inline int
292 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
293 {
294         return 1;
295 }
296
297 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
298 {
299         return NULL;
300 }
301
302 static inline void
303 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
304 {
305 }
306
307 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
308
309 static void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
310                                    unsigned long delta_exec);
311
312 /**************************************************************
313  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
314  */
315
316 static inline u64 max_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
317 {
318         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
319         if (delta > 0)
320                 min_vruntime = vruntime;
321
322         return min_vruntime;
323 }
324
325 static inline u64 min_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
326 {
327         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
328         if (delta < 0)
329                 min_vruntime = vruntime;
330
331         return min_vruntime;
332 }
333
334 static inline int entity_before(struct sched_entity *a,
335                                 struct sched_entity *b)
336 {
337         return (s64)(a->vruntime - b->vruntime) < 0;
338 }
339
340 static void update_min_vruntime(struct cfs_rq *cfs_rq)
341 {
342         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
343
344         if (cfs_rq->curr)
345                 vruntime = cfs_rq->curr->vruntime;
346
347         if (cfs_rq->rb_leftmost) {
348                 struct sched_entity *se = rb_entry(cfs_rq->rb_leftmost,
349                                                    struct sched_entity,
350                                                    run_node);
351
352                 if (!cfs_rq->curr)
353                         vruntime = se->vruntime;
354                 else
355                         vruntime = min_vruntime(vruntime, se->vruntime);
356         }
357
358         cfs_rq->min_vruntime = max_vruntime(cfs_rq->min_vruntime, vruntime);
359 #ifndef CONFIG_64BIT
360         smp_wmb();
361         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
362 #endif
363 }
364
365 /*
366  * Enqueue an entity into the rb-tree:
367  */
368 static void __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
369 {
370         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
371         struct rb_node *parent = NULL;
372         struct sched_entity *entry;
373         int leftmost = 1;
374
375         /*
376          * Find the right place in the rbtree:
377          */
378         while (*link) {
379                 parent = *link;
380                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
381                 /*
382                  * We dont care about collisions. Nodes with
383                  * the same key stay together.
384                  */
385                 if (entity_before(se, entry)) {
386                         link = &parent->rb_left;
387                 } else {
388                         link = &parent->rb_right;
389                         leftmost = 0;
390                 }
391         }
392
393         /*
394          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
395          * used):
396          */
397         if (leftmost)
398                 cfs_rq->rb_leftmost = &se->run_node;
399
400         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
401         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
402 }
403
404 static void __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
405 {
406         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node) {
407                 struct rb_node *next_node;
408
409                 next_node = rb_next(&se->run_node);
410                 cfs_rq->rb_leftmost = next_node;
411         }
412
413         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
414 }
415
416 static struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
417 {
418         struct rb_node *left = cfs_rq->rb_leftmost;
419
420         if (!left)
421                 return NULL;
422
423         return rb_entry(left, struct sched_entity, run_node);
424 }
425
426 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct sched_entity *se)
427 {
428         struct rb_node *next = rb_next(&se->run_node);
429
430         if (!next)
431                 return NULL;
432
433         return rb_entry(next, struct sched_entity, run_node);
434 }
435
436 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
437 static struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
438 {
439         struct rb_node *last = rb_last(&cfs_rq->tasks_timeline);
440
441         if (!last)
442                 return NULL;
443
444         return rb_entry(last, struct sched_entity, run_node);
445 }
446
447 /**************************************************************
448  * Scheduling class statistics methods:
449  */
450
451 int sched_proc_update_handler(struct ctl_table *table, int write,
452                 void __user *buffer, size_t *lenp,
453                 loff_t *ppos)
454 {
455         int ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
456         int factor = get_update_sysctl_factor();
457
458         if (ret || !write)
459                 return ret;
460
461         sched_nr_latency = DIV_ROUND_UP(sysctl_sched_latency,
462                                         sysctl_sched_min_granularity);
463
464 #define WRT_SYSCTL(name) \
465         (normalized_sysctl_##name = sysctl_##name / (factor))
466         WRT_SYSCTL(sched_min_granularity);
467         WRT_SYSCTL(sched_latency);
468         WRT_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
469 #undef WRT_SYSCTL
470
471         return 0;
472 }
473 #endif
474
475 /*
476  * delta /= w
477  */
478 static inline unsigned long
479 calc_delta_fair(unsigned long delta, struct sched_entity *se)
480 {
481         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
482                 delta = calc_delta_mine(delta, NICE_0_LOAD, &se->load);
483
484         return delta;
485 }
486
487 /*
488  * The idea is to set a period in which each task runs once.
489  *
490  * When there are too many tasks (sysctl_sched_nr_latency) we have to stretch
491  * this period because otherwise the slices get too small.
492  *
493  * p = (nr <= nl) ? l : l*nr/nl
494  */
495 static u64 __sched_period(unsigned long nr_running)
496 {
497         u64 period = sysctl_sched_latency;
498         unsigned long nr_latency = sched_nr_latency;
499
500         if (unlikely(nr_running > nr_latency)) {
501                 period = sysctl_sched_min_granularity;
502                 period *= nr_running;
503         }
504
505         return period;
506 }
507
508 /*
509  * We calculate the wall-time slice from the period by taking a part
510  * proportional to the weight.
511  *
512  * s = p*P[w/rw]
513  */
514 static u64 sched_slice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
515 {
516         u64 slice = __sched_period(cfs_rq->nr_running + !se->on_rq);
517
518         for_each_sched_entity(se) {
519                 struct load_weight *load;
520                 struct load_weight lw;
521
522                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
523                 load = &cfs_rq->load;
524
525                 if (unlikely(!se->on_rq)) {
526                         lw = cfs_rq->load;
527
528                         update_load_add(&lw, se->load.weight);
529                         load = &lw;
530                 }
531                 slice = calc_delta_mine(slice, se->load.weight, load);
532         }
533         return slice;
534 }
535
536 /*
537  * We calculate the vruntime slice of a to be inserted task
538  *
539  * vs = s/w
540  */
541 static u64 sched_vslice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
542 {
543         return calc_delta_fair(sched_slice(cfs_rq, se), se);
544 }
545
546 static void update_cfs_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int global_update);
547 static void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq);
548
549 /*
550  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
551  * are not in our scheduling class.
552  */
553 static inline void
554 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
555               unsigned long delta_exec)
556 {
557         unsigned long delta_exec_weighted;
558
559         schedstat_set(curr->statistics.exec_max,
560                       max((u64)delta_exec, curr->statistics.exec_max));
561
562         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
563         schedstat_add(cfs_rq, exec_clock, delta_exec);
564         delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec, curr);
565
566         curr->vruntime += delta_exec_weighted;
567         update_min_vruntime(cfs_rq);
568
569 #if defined CONFIG_SMP && defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
570         cfs_rq->load_unacc_exec_time += delta_exec;
571 #endif
572 }
573
574 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
575 {
576         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
577         u64 now = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
578         unsigned long delta_exec;
579
580         if (unlikely(!curr))
581                 return;
582
583         /*
584          * Get the amount of time the current task was running
585          * since the last time we changed load (this cannot
586          * overflow on 32 bits):
587          */
588         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
589         if (!delta_exec)
590                 return;
591
592         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
593         curr->exec_start = now;
594
595         if (entity_is_task(curr)) {
596                 struct task_struct *curtask = task_of(curr);
597
598                 trace_sched_stat_runtime(curtask, delta_exec, curr->vruntime);
599                 cpuacct_charge(curtask, delta_exec);
600                 account_group_exec_runtime(curtask, delta_exec);
601         }
602
603         account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
604 }
605
606 static inline void
607 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
608 {
609         schedstat_set(se->statistics.wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
610 }
611
612 /*
613  * Task is being enqueued - update stats:
614  */
615 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
616 {
617         /*
618          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
619          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
620          */
621         if (se != cfs_rq->curr)
622                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
623 }
624
625 static void
626 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
627 {
628         schedstat_set(se->statistics.wait_max, max(se->statistics.wait_max,
629                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start));
630         schedstat_set(se->statistics.wait_count, se->statistics.wait_count + 1);
631         schedstat_set(se->statistics.wait_sum, se->statistics.wait_sum +
632                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start);
633 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
634         if (entity_is_task(se)) {
635                 trace_sched_stat_wait(task_of(se),
636                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start);
637         }
638 #endif
639         schedstat_set(se->statistics.wait_start, 0);
640 }
641
642 static inline void
643 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
644 {
645         /*
646          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
647          * waiting task:
648          */
649         if (se != cfs_rq->curr)
650                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
651 }
652
653 /*
654  * We are picking a new current task - update its stats:
655  */
656 static inline void
657 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
658 {
659         /*
660          * We are starting a new run period:
661          */
662         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
663 }
664
665 /**************************************************
666  * Scheduling class queueing methods:
667  */
668
669 #if defined CONFIG_SMP && defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
670 static void
671 add_cfs_task_weight(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long weight)
672 {
673         cfs_rq->task_weight += weight;
674 }
675 #else
676 static inline void
677 add_cfs_task_weight(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long weight)
678 {
679 }
680 #endif
681
682 static void
683 account_entity_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
684 {
685         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
686         if (!parent_entity(se))
687                 inc_cpu_load(rq_of(cfs_rq), se->load.weight);
688         if (entity_is_task(se)) {
689                 add_cfs_task_weight(cfs_rq, se->load.weight);
690                 list_add(&se->group_node, &cfs_rq->tasks);
691         }
692         cfs_rq->nr_running++;
693 }
694
695 static void
696 account_entity_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
697 {
698         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
699         if (!parent_entity(se))
700                 dec_cpu_load(rq_of(cfs_rq), se->load.weight);
701         if (entity_is_task(se)) {
702                 add_cfs_task_weight(cfs_rq, -se->load.weight);
703                 list_del_init(&se->group_node);
704         }
705         cfs_rq->nr_running--;
706 }
707
708 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
709 /* we need this in update_cfs_load and load-balance functions below */
710 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq);
711 # ifdef CONFIG_SMP
712 static void update_cfs_rq_load_contribution(struct cfs_rq *cfs_rq,
713                                             int global_update)
714 {
715         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
716         long load_avg;
717
718         load_avg = div64_u64(cfs_rq->load_avg, cfs_rq->load_period+1);
719         load_avg -= cfs_rq->load_contribution;
720
721         if (global_update || abs(load_avg) > cfs_rq->load_contribution / 8) {
722                 atomic_add(load_avg, &tg->load_weight);
723                 cfs_rq->load_contribution += load_avg;
724         }
725 }
726
727 static void update_cfs_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int global_update)
728 {
729         u64 period = sysctl_sched_shares_window;
730         u64 now, delta;
731         unsigned long load = cfs_rq->load.weight;
732
733         if (cfs_rq->tg == &root_task_group || throttled_hierarchy(cfs_rq))
734                 return;
735
736         now = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
737         delta = now - cfs_rq->load_stamp;
738
739         /* truncate load history at 4 idle periods */
740         if (cfs_rq->load_stamp > cfs_rq->load_last &&
741             now - cfs_rq->load_last > 4 * period) {
742                 cfs_rq->load_period = 0;
743                 cfs_rq->load_avg = 0;
744                 delta = period - 1;
745         }
746
747         cfs_rq->load_stamp = now;
748         cfs_rq->load_unacc_exec_time = 0;
749         cfs_rq->load_period += delta;
750         if (load) {
751                 cfs_rq->load_last = now;
752                 cfs_rq->load_avg += delta * load;
753         }
754
755         /* consider updating load contribution on each fold or truncate */
756         if (global_update || cfs_rq->load_period > period
757             || !cfs_rq->load_period)
758                 update_cfs_rq_load_contribution(cfs_rq, global_update);
759
760         while (cfs_rq->load_period > period) {
761                 /*
762                  * Inline assembly required to prevent the compiler
763                  * optimising this loop into a divmod call.
764                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
765                  */
766                 asm("" : "+rm" (cfs_rq->load_period));
767                 cfs_rq->load_period /= 2;
768                 cfs_rq->load_avg /= 2;
769         }
770
771         if (!cfs_rq->curr && !cfs_rq->nr_running && !cfs_rq->load_avg)
772                 list_del_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
773 }
774
775 static long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
776 {
777         long load_weight, load, shares;
778
779         load = cfs_rq->load.weight;
780
781         load_weight = atomic_read(&tg->load_weight);
782         load_weight += load;
783         load_weight -= cfs_rq->load_contribution;
784
785         shares = (tg->shares * load);
786         if (load_weight)
787                 shares /= load_weight;
788
789         if (shares < MIN_SHARES)
790                 shares = MIN_SHARES;
791         if (shares > tg->shares)
792                 shares = tg->shares;
793
794         return shares;
795 }
796
797 static void update_entity_shares_tick(struct cfs_rq *cfs_rq)
798 {
799         if (cfs_rq->load_unacc_exec_time > sysctl_sched_shares_window) {
800                 update_cfs_load(cfs_rq, 0);
801                 update_cfs_shares(cfs_rq);
802         }
803 }
804 # else /* CONFIG_SMP */
805 static void update_cfs_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int global_update)
806 {
807 }
808
809 static inline long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
810 {
811         return tg->shares;
812 }
813
814 static inline void update_entity_shares_tick(struct cfs_rq *cfs_rq)
815 {
816 }
817 # endif /* CONFIG_SMP */
818 static void reweight_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
819                             unsigned long weight)
820 {
821         if (se->on_rq) {
822                 /* commit outstanding execution time */
823                 if (cfs_rq->curr == se)
824                         update_curr(cfs_rq);
825                 account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
826         }
827
828         update_load_set(&se->load, weight);
829
830         if (se->on_rq)
831                 account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
832 }
833
834 static void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
835 {
836         struct task_group *tg;
837         struct sched_entity *se;
838         long shares;
839
840         tg = cfs_rq->tg;
841         se = tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
842         if (!se || throttled_hierarchy(cfs_rq))
843                 return;
844 #ifndef CONFIG_SMP
845         if (likely(se->load.weight == tg->shares))
846                 return;
847 #endif
848         shares = calc_cfs_shares(cfs_rq, tg);
849
850         reweight_entity(cfs_rq_of(se), se, shares);
851 }
852 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
853 static void update_cfs_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int global_update)
854 {
855 }
856
857 static inline void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
858 {
859 }
860
861 static inline void update_entity_shares_tick(struct cfs_rq *cfs_rq)
862 {
863 }
864 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
865
866 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
867 {
868 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
869         struct task_struct *tsk = NULL;
870
871         if (entity_is_task(se))
872                 tsk = task_of(se);
873
874         if (se->statistics.sleep_start) {
875                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.sleep_start;
876
877                 if ((s64)delta < 0)
878                         delta = 0;
879
880                 if (unlikely(delta > se->statistics.sleep_max))
881                         se->statistics.sleep_max = delta;
882
883                 se->statistics.sleep_start = 0;
884                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
885
886                 if (tsk) {
887                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 1);
888                         trace_sched_stat_sleep(tsk, delta);
889                 }
890         }
891         if (se->statistics.block_start) {
892                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.block_start;
893
894                 if ((s64)delta < 0)
895                         delta = 0;
896
897                 if (unlikely(delta > se->statistics.block_max))
898                         se->statistics.block_max = delta;
899
900                 se->statistics.block_start = 0;
901                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
902
903                 if (tsk) {
904                         if (tsk->in_iowait) {
905                                 se->statistics.iowait_sum += delta;
906                                 se->statistics.iowait_count++;
907                                 trace_sched_stat_iowait(tsk, delta);
908                         }
909
910                         /*
911                          * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by
912                          * 20 to get a milliseconds-range estimation of the
913                          * amount of time that the task spent sleeping:
914                          */
915                         if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
916                                 profile_hits(SLEEP_PROFILING,
917                                                 (void *)get_wchan(tsk),
918                                                 delta >> 20);
919                         }
920                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 0);
921                 }
922         }
923 #endif
924 }
925
926 static void check_spread(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
927 {
928 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
929         s64 d = se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
930
931         if (d < 0)
932                 d = -d;
933
934         if (d > 3*sysctl_sched_latency)
935                 schedstat_inc(cfs_rq, nr_spread_over);
936 #endif
937 }
938
939 static void
940 place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
941 {
942         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
943
944         /*
945          * The 'current' period is already promised to the current tasks,
946          * however the extra weight of the new task will slow them down a
947          * little, place the new task so that it fits in the slot that
948          * stays open at the end.
949          */
950         if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
951                 vruntime += sched_vslice(cfs_rq, se);
952
953         /* sleeps up to a single latency don't count. */
954         if (!initial) {
955                 unsigned long thresh = sysctl_sched_latency;
956
957                 /*
958                  * Halve their sleep time's effect, to allow
959                  * for a gentler effect of sleepers:
960                  */
961                 if (sched_feat(GENTLE_FAIR_SLEEPERS))
962                         thresh >>= 1;
963
964                 vruntime -= thresh;
965         }
966
967         /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
968         vruntime = max_vruntime(se->vruntime, vruntime);
969
970         se->vruntime = vruntime;
971 }
972
973 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq);
974
975 static void
976 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
977 {
978         /*
979          * Update the normalized vruntime before updating min_vruntime
980          * through callig update_curr().
981          */
982         if (!(flags & ENQUEUE_WAKEUP) || (flags & ENQUEUE_WAKING))
983                 se->vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
984
985         /*
986          * Update run-time statistics of the 'current'.
987          */
988         update_curr(cfs_rq);
989         update_cfs_load(cfs_rq, 0);
990         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
991         update_cfs_shares(cfs_rq);
992
993         if (flags & ENQUEUE_WAKEUP) {
994                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
995                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
996         }
997
998         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
999         check_spread(cfs_rq, se);
1000         if (se != cfs_rq->curr)
1001                 __enqueue_entity(cfs_rq, se);
1002         se->on_rq = 1;
1003
1004         if (cfs_rq->nr_running == 1) {
1005                 list_add_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
1006                 check_enqueue_throttle(cfs_rq);
1007         }
1008 }
1009
1010 static void __clear_buddies_last(struct sched_entity *se)
1011 {
1012         for_each_sched_entity(se) {
1013                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1014                 if (cfs_rq->last == se)
1015                         cfs_rq->last = NULL;
1016                 else
1017                         break;
1018         }
1019 }
1020
1021 static void __clear_buddies_next(struct sched_entity *se)
1022 {
1023         for_each_sched_entity(se) {
1024                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1025                 if (cfs_rq->next == se)
1026                         cfs_rq->next = NULL;
1027                 else
1028                         break;
1029         }
1030 }
1031
1032 static void __clear_buddies_skip(struct sched_entity *se)
1033 {
1034         for_each_sched_entity(se) {
1035                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1036                 if (cfs_rq->skip == se)
1037                         cfs_rq->skip = NULL;
1038                 else
1039                         break;
1040         }
1041 }
1042
1043 static void clear_buddies(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1044 {
1045         if (cfs_rq->last == se)
1046                 __clear_buddies_last(se);
1047
1048         if (cfs_rq->next == se)
1049                 __clear_buddies_next(se);
1050
1051         if (cfs_rq->skip == se)
1052                 __clear_buddies_skip(se);
1053 }
1054
1055 static void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq);
1056
1057 static void
1058 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
1059 {
1060         /*
1061          * Update run-time statistics of the 'current'.
1062          */
1063         update_curr(cfs_rq);
1064
1065         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
1066         if (flags & DEQUEUE_SLEEP) {
1067 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1068                 if (entity_is_task(se)) {
1069                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
1070
1071                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
1072                                 se->statistics.sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
1073                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
1074                                 se->statistics.block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
1075                 }
1076 #endif
1077         }
1078
1079         clear_buddies(cfs_rq, se);
1080
1081         if (se != cfs_rq->curr)
1082                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
1083         se->on_rq = 0;
1084         update_cfs_load(cfs_rq, 0);
1085         account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
1086
1087         /*
1088          * Normalize the entity after updating the min_vruntime because the
1089          * update can refer to the ->curr item and we need to reflect this
1090          * movement in our normalized position.
1091          */
1092         if (!(flags & DEQUEUE_SLEEP))
1093                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
1094
1095         /* return excess runtime on last dequeue */
1096         return_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
1097
1098         update_min_vruntime(cfs_rq);
1099         update_cfs_shares(cfs_rq);
1100 }
1101
1102 /*
1103  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
1104  */
1105 static void
1106 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
1107 {
1108         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
1109         struct sched_entity *se;
1110         s64 delta;
1111
1112         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
1113         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
1114         if (delta_exec > ideal_runtime) {
1115                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1116                 /*
1117                  * The current task ran long enough, ensure it doesn't get
1118                  * re-elected due to buddy favours.
1119                  */
1120                 clear_buddies(cfs_rq, curr);
1121                 return;
1122         }
1123
1124         /*
1125          * Ensure that a task that missed wakeup preemption by a
1126          * narrow margin doesn't have to wait for a full slice.
1127          * This also mitigates buddy induced latencies under load.
1128          */
1129         if (delta_exec < sysctl_sched_min_granularity)
1130                 return;
1131
1132         se = __pick_first_entity(cfs_rq);
1133         delta = curr->vruntime - se->vruntime;
1134
1135         if (delta < 0)
1136                 return;
1137
1138         if (delta > ideal_runtime)
1139                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1140 }
1141
1142 static void
1143 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1144 {
1145         /* 'current' is not kept within the tree. */
1146         if (se->on_rq) {
1147                 /*
1148                  * Any task has to be enqueued before it get to execute on
1149                  * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
1150                  * runqueue.
1151                  */
1152                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
1153                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
1154         }
1155
1156         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
1157         cfs_rq->curr = se;
1158 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1159         /*
1160          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
1161          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
1162          * when there are only lesser-weight tasks around):
1163          */
1164         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
1165                 se->statistics.slice_max = max(se->statistics.slice_max,
1166                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
1167         }
1168 #endif
1169         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
1170 }
1171
1172 static int
1173 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se);
1174
1175 /*
1176  * Pick the next process, keeping these things in mind, in this order:
1177  * 1) keep things fair between processes/task groups
1178  * 2) pick the "next" process, since someone really wants that to run
1179  * 3) pick the "last" process, for cache locality
1180  * 4) do not run the "skip" process, if something else is available
1181  */
1182 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
1183 {
1184         struct sched_entity *se = __pick_first_entity(cfs_rq);
1185         struct sched_entity *left = se;
1186
1187         /*
1188          * Avoid running the skip buddy, if running something else can
1189          * be done without getting too unfair.
1190          */
1191         if (cfs_rq->skip == se) {
1192                 struct sched_entity *second = __pick_next_entity(se);
1193                 if (second && wakeup_preempt_entity(second, left) < 1)
1194                         se = second;
1195         }
1196
1197         /*
1198          * Prefer last buddy, try to return the CPU to a preempted task.
1199          */
1200         if (cfs_rq->last && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->last, left) < 1)
1201                 se = cfs_rq->last;
1202
1203         /*
1204          * Someone really wants this to run. If it's not unfair, run it.
1205          */
1206         if (cfs_rq->next && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->next, left) < 1)
1207                 se = cfs_rq->next;
1208
1209         clear_buddies(cfs_rq, se);
1210
1211         return se;
1212 }
1213
1214 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq);
1215
1216 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
1217 {
1218         /*
1219          * If still on the runqueue then deactivate_task()
1220          * was not called and update_curr() has to be done:
1221          */
1222         if (prev->on_rq)
1223                 update_curr(cfs_rq);
1224
1225         /* throttle cfs_rqs exceeding runtime */
1226         check_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
1227
1228         check_spread(cfs_rq, prev);
1229         if (prev->on_rq) {
1230                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
1231                 /* Put 'current' back into the tree. */
1232                 __enqueue_entity(cfs_rq, prev);
1233         }
1234         cfs_rq->curr = NULL;
1235 }
1236
1237 static void
1238 entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr, int queued)
1239 {
1240         /*
1241          * Update run-time statistics of the 'current'.
1242          */
1243         update_curr(cfs_rq);
1244
1245         /*
1246          * Update share accounting for long-running entities.
1247          */
1248         update_entity_shares_tick(cfs_rq);
1249
1250 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1251         /*
1252          * queued ticks are scheduled to match the slice, so don't bother
1253          * validating it and just reschedule.
1254          */
1255         if (queued) {
1256                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1257                 return;
1258         }
1259         /*
1260          * don't let the period tick interfere with the hrtick preemption
1261          */
1262         if (!sched_feat(DOUBLE_TICK) &&
1263                         hrtimer_active(&rq_of(cfs_rq)->hrtick_timer))
1264                 return;
1265 #endif
1266
1267         if (cfs_rq->nr_running > 1)
1268                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
1269 }
1270
1271
1272 /**************************************************
1273  * CFS bandwidth control machinery
1274  */
1275
1276 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
1277 /*
1278  * default period for cfs group bandwidth.
1279  * default: 0.1s, units: nanoseconds
1280  */
1281 static inline u64 default_cfs_period(void)
1282 {
1283         return 100000000ULL;
1284 }
1285
1286 static inline u64 sched_cfs_bandwidth_slice(void)
1287 {
1288         return (u64)sysctl_sched_cfs_bandwidth_slice * NSEC_PER_USEC;
1289 }
1290
1291 /*
1292  * Replenish runtime according to assigned quota and update expiration time.
1293  * We use sched_clock_cpu directly instead of rq->clock to avoid adding
1294  * additional synchronization around rq->lock.
1295  *
1296  * requires cfs_b->lock
1297  */
1298 static void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
1299 {
1300         u64 now;
1301
1302         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
1303                 return;
1304
1305         now = sched_clock_cpu(smp_processor_id());
1306         cfs_b->runtime = cfs_b->quota;
1307         cfs_b->runtime_expires = now + ktime_to_ns(cfs_b->period);
1308 }
1309
1310 /* returns 0 on failure to allocate runtime */
1311 static int assign_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
1312 {
1313         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1314         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
1315         u64 amount = 0, min_amount, expires;
1316
1317         /* note: this is a positive sum as runtime_remaining <= 0 */
1318         min_amount = sched_cfs_bandwidth_slice() - cfs_rq->runtime_remaining;
1319
1320         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1321         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
1322                 amount = min_amount;
1323         else {
1324                 /*
1325                  * If the bandwidth pool has become inactive, then at least one
1326                  * period must have elapsed since the last consumption.
1327                  * Refresh the global state and ensure bandwidth timer becomes
1328                  * active.
1329                  */
1330                 if (!cfs_b->timer_active) {
1331                         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
1332                         __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
1333                 }
1334
1335                 if (cfs_b->runtime > 0) {
1336                         amount = min(cfs_b->runtime, min_amount);
1337                         cfs_b->runtime -= amount;
1338                         cfs_b->idle = 0;
1339                 }
1340         }
1341         expires = cfs_b->runtime_expires;
1342         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1343
1344         cfs_rq->runtime_remaining += amount;
1345         /*
1346          * we may have advanced our local expiration to account for allowed
1347          * spread between our sched_clock and the one on which runtime was
1348          * issued.
1349          */
1350         if ((s64)(expires - cfs_rq->runtime_expires) > 0)
1351                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
1352
1353         return cfs_rq->runtime_remaining > 0;
1354 }
1355
1356 /*
1357  * Note: This depends on the synchronization provided by sched_clock and the
1358  * fact that rq->clock snapshots this value.
1359  */
1360 static void expire_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
1361 {
1362         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
1363         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
1364
1365         /* if the deadline is ahead of our clock, nothing to do */
1366         if (likely((s64)(rq->clock - cfs_rq->runtime_expires) < 0))
1367                 return;
1368
1369         if (cfs_rq->runtime_remaining < 0)
1370                 return;
1371
1372         /*
1373          * If the local deadline has passed we have to consider the
1374          * possibility that our sched_clock is 'fast' and the global deadline
1375          * has not truly expired.
1376          *
1377          * Fortunately we can check determine whether this the case by checking
1378          * whether the global deadline has advanced.
1379          */
1380
1381         if ((s64)(cfs_rq->runtime_expires - cfs_b->runtime_expires) >= 0) {
1382                 /* extend local deadline, drift is bounded above by 2 ticks */
1383                 cfs_rq->runtime_expires += TICK_NSEC;
1384         } else {
1385                 /* global deadline is ahead, expiration has passed */
1386                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
1387         }
1388 }
1389
1390 static void __account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
1391                                      unsigned long delta_exec)
1392 {
1393         /* dock delta_exec before expiring quota (as it could span periods) */
1394         cfs_rq->runtime_remaining -= delta_exec;
1395         expire_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
1396
1397         if (likely(cfs_rq->runtime_remaining > 0))
1398                 return;
1399
1400         /*
1401          * if we're unable to extend our runtime we resched so that the active
1402          * hierarchy can be throttled
1403          */
1404         if (!assign_cfs_rq_runtime(cfs_rq) && likely(cfs_rq->curr))
1405                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1406 }
1407
1408 static __always_inline void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
1409                                                    unsigned long delta_exec)
1410 {
1411         if (!cfs_rq->runtime_enabled)
1412                 return;
1413
1414         __account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
1415 }
1416
1417 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
1418 {
1419         return cfs_rq->throttled;
1420 }
1421
1422 /* check whether cfs_rq, or any parent, is throttled */
1423 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq)
1424 {
1425         return cfs_rq->throttle_count;
1426 }
1427
1428 /*
1429  * Ensure that neither of the group entities corresponding to src_cpu or
1430  * dest_cpu are members of a throttled hierarchy when performing group
1431  * load-balance operations.
1432  */
1433 static inline int throttled_lb_pair(struct task_group *tg,
1434                                     int src_cpu, int dest_cpu)
1435 {
1436         struct cfs_rq *src_cfs_rq, *dest_cfs_rq;
1437
1438         src_cfs_rq = tg->cfs_rq[src_cpu];
1439         dest_cfs_rq = tg->cfs_rq[dest_cpu];
1440
1441         return throttled_hierarchy(src_cfs_rq) ||
1442                throttled_hierarchy(dest_cfs_rq);
1443 }
1444
1445 /* updated child weight may affect parent so we have to do this bottom up */
1446 static int tg_unthrottle_up(struct task_group *tg, void *data)
1447 {
1448         struct rq *rq = data;
1449         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu_of(rq)];
1450
1451         cfs_rq->throttle_count--;
1452 #ifdef CONFIG_SMP
1453         if (!cfs_rq->throttle_count) {
1454                 u64 delta = rq->clock_task - cfs_rq->load_stamp;
1455
1456                 /* leaving throttled state, advance shares averaging windows */
1457                 cfs_rq->load_stamp += delta;
1458                 cfs_rq->load_last += delta;
1459
1460                 /* update entity weight now that we are on_rq again */
1461                 update_cfs_shares(cfs_rq);
1462         }
1463 #endif
1464
1465         return 0;
1466 }
1467
1468 static int tg_throttle_down(struct task_group *tg, void *data)
1469 {
1470         struct rq *rq = data;
1471         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu_of(rq)];
1472
1473         /* group is entering throttled state, record last load */
1474         if (!cfs_rq->throttle_count)
1475                 update_cfs_load(cfs_rq, 0);
1476         cfs_rq->throttle_count++;
1477
1478         return 0;
1479 }
1480
1481 static void throttle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
1482 {
1483         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
1484         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
1485         struct sched_entity *se;
1486         long task_delta, dequeue = 1;
1487
1488         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
1489
1490         /* account load preceding throttle */
1491         rcu_read_lock();
1492         walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_throttle_down, tg_nop, (void *)rq);
1493         rcu_read_unlock();
1494
1495         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
1496         for_each_sched_entity(se) {
1497                 struct cfs_rq *qcfs_rq = cfs_rq_of(se);
1498                 /* throttled entity or throttle-on-deactivate */
1499                 if (!se->on_rq)
1500                         break;
1501
1502                 if (dequeue)
1503                         dequeue_entity(qcfs_rq, se, DEQUEUE_SLEEP);
1504                 qcfs_rq->h_nr_running -= task_delta;
1505
1506                 if (qcfs_rq->load.weight)
1507                         dequeue = 0;
1508         }
1509
1510         if (!se)
1511                 rq->nr_running -= task_delta;
1512
1513         cfs_rq->throttled = 1;
1514         cfs_rq->throttled_timestamp = rq->clock;
1515         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1516         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->throttled_list, &cfs_b->throttled_cfs_rq);
1517         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1518 }
1519
1520 static void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
1521 {
1522         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
1523         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
1524         struct sched_entity *se;
1525         int enqueue = 1;
1526         long task_delta;
1527
1528         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
1529
1530         cfs_rq->throttled = 0;
1531         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1532         cfs_b->throttled_time += rq->clock - cfs_rq->throttled_timestamp;
1533         list_del_rcu(&cfs_rq->throttled_list);
1534         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1535         cfs_rq->throttled_timestamp = 0;
1536
1537         update_rq_clock(rq);
1538         /* update hierarchical throttle state */
1539         walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_nop, tg_unthrottle_up, (void *)rq);
1540
1541         if (!cfs_rq->load.weight)
1542                 return;
1543
1544         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
1545         for_each_sched_entity(se) {
1546                 if (se->on_rq)
1547                         enqueue = 0;
1548
1549                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1550                 if (enqueue)
1551                         enqueue_entity(cfs_rq, se, ENQUEUE_WAKEUP);
1552                 cfs_rq->h_nr_running += task_delta;
1553
1554                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
1555                         break;
1556         }
1557
1558         if (!se)
1559                 rq->nr_running += task_delta;
1560
1561         /* determine whether we need to wake up potentially idle cpu */
1562         if (rq->curr == rq->idle && rq->cfs.nr_running)
1563                 resched_task(rq->curr);
1564 }
1565
1566 static u64 distribute_cfs_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b,
1567                 u64 remaining, u64 expires)
1568 {
1569         struct cfs_rq *cfs_rq;
1570         u64 runtime = remaining;
1571
1572         rcu_read_lock();
1573         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &cfs_b->throttled_cfs_rq,
1574                                 throttled_list) {
1575                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
1576
1577                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1578                 if (!cfs_rq_throttled(cfs_rq))
1579                         goto next;
1580
1581                 runtime = -cfs_rq->runtime_remaining + 1;
1582                 if (runtime > remaining)
1583                         runtime = remaining;
1584                 remaining -= runtime;
1585
1586                 cfs_rq->runtime_remaining += runtime;
1587                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
1588
1589                 /* we check whether we're throttled above */
1590                 if (cfs_rq->runtime_remaining > 0)
1591                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
1592
1593 next:
1594                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1595
1596                 if (!remaining)
1597                         break;
1598         }
1599         rcu_read_unlock();
1600
1601         return remaining;
1602 }
1603
1604 /*
1605  * Responsible for refilling a task_group's bandwidth and unthrottling its
1606  * cfs_rqs as appropriate. If there has been no activity within the last
1607  * period the timer is deactivated until scheduling resumes; cfs_b->idle is
1608  * used to track this state.
1609  */
1610 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun)
1611 {
1612         u64 runtime, runtime_expires;
1613         int idle = 1, throttled;
1614
1615         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1616         /* no need to continue the timer with no bandwidth constraint */
1617         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
1618                 goto out_unlock;
1619
1620         throttled = !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
1621         /* idle depends on !throttled (for the case of a large deficit) */
1622         idle = cfs_b->idle && !throttled;
1623         cfs_b->nr_periods += overrun;
1624
1625         /* if we're going inactive then everything else can be deferred */
1626         if (idle)
1627                 goto out_unlock;
1628
1629         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
1630
1631         if (!throttled) {
1632                 /* mark as potentially idle for the upcoming period */
1633                 cfs_b->idle = 1;
1634                 goto out_unlock;
1635         }
1636
1637         /* account preceding periods in which throttling occurred */
1638         cfs_b->nr_throttled += overrun;
1639
1640         /*
1641          * There are throttled entities so we must first use the new bandwidth
1642          * to unthrottle them before making it generally available.  This
1643          * ensures that all existing debts will be paid before a new cfs_rq is
1644          * allowed to run.
1645          */
1646         runtime = cfs_b->runtime;
1647         runtime_expires = cfs_b->runtime_expires;
1648         cfs_b->runtime = 0;
1649
1650         /*
1651          * This check is repeated as we are holding onto the new bandwidth
1652          * while we unthrottle.  This can potentially race with an unthrottled
1653          * group trying to acquire new bandwidth from the global pool.
1654          */
1655         while (throttled && runtime > 0) {
1656                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1657                 /* we can't nest cfs_b->lock while distributing bandwidth */
1658                 runtime = distribute_cfs_runtime(cfs_b, runtime,
1659                                                  runtime_expires);
1660                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1661
1662                 throttled = !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
1663         }
1664
1665         /* return (any) remaining runtime */
1666         cfs_b->runtime = runtime;
1667         /*
1668          * While we are ensured activity in the period following an
1669          * unthrottle, this also covers the case in which the new bandwidth is
1670          * insufficient to cover the existing bandwidth deficit.  (Forcing the
1671          * timer to remain active while there are any throttled entities.)
1672          */
1673         cfs_b->idle = 0;
1674 out_unlock:
1675         if (idle)
1676                 cfs_b->timer_active = 0;
1677         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1678
1679         return idle;
1680 }
1681
1682 /* a cfs_rq won't donate quota below this amount */
1683 static const u64 min_cfs_rq_runtime = 1 * NSEC_PER_MSEC;
1684 /* minimum remaining period time to redistribute slack quota */
1685 static const u64 min_bandwidth_expiration = 2 * NSEC_PER_MSEC;
1686 /* how long we wait to gather additional slack before distributing */
1687 static const u64 cfs_bandwidth_slack_period = 5 * NSEC_PER_MSEC;
1688
1689 /* are we near the end of the current quota period? */
1690 static int runtime_refresh_within(struct cfs_bandwidth *cfs_b, u64 min_expire)
1691 {
1692         struct hrtimer *refresh_timer = &cfs_b->period_timer;
1693         u64 remaining;
1694
1695         /* if the call-back is running a quota refresh is already occurring */
1696         if (hrtimer_callback_running(refresh_timer))
1697                 return 1;
1698
1699         /* is a quota refresh about to occur? */
1700         remaining = ktime_to_ns(hrtimer_expires_remaining(refresh_timer));
1701         if (remaining < min_expire)
1702                 return 1;
1703
1704         return 0;
1705 }
1706
1707 static void start_cfs_slack_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
1708 {
1709         u64 min_left = cfs_bandwidth_slack_period + min_bandwidth_expiration;
1710
1711         /* if there's a quota refresh soon don't bother with slack */
1712         if (runtime_refresh_within(cfs_b, min_left))
1713                 return;
1714
1715         start_bandwidth_timer(&cfs_b->slack_timer,
1716                                 ns_to_ktime(cfs_bandwidth_slack_period));
1717 }
1718
1719 /* we know any runtime found here is valid as update_curr() precedes return */
1720 static void __return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
1721 {
1722         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
1723         s64 slack_runtime = cfs_rq->runtime_remaining - min_cfs_rq_runtime;
1724
1725         if (slack_runtime <= 0)
1726                 return;
1727
1728         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1729         if (cfs_b->quota != RUNTIME_INF &&
1730             cfs_rq->runtime_expires == cfs_b->runtime_expires) {
1731                 cfs_b->runtime += slack_runtime;
1732
1733                 /* we are under rq->lock, defer unthrottling using a timer */
1734                 if (cfs_b->runtime > sched_cfs_bandwidth_slice() &&
1735                     !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq))
1736                         start_cfs_slack_bandwidth(cfs_b);
1737         }
1738         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1739
1740         /* even if it's not valid for return we don't want to try again */
1741         cfs_rq->runtime_remaining -= slack_runtime;
1742 }
1743
1744 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
1745 {
1746         if (!cfs_rq->runtime_enabled || !cfs_rq->nr_running)
1747                 return;
1748
1749         __return_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
1750 }
1751
1752 /*
1753  * This is done with a timer (instead of inline with bandwidth return) since
1754  * it's necessary to juggle rq->locks to unthrottle their respective cfs_rqs.
1755  */
1756 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
1757 {
1758         u64 runtime = 0, slice = sched_cfs_bandwidth_slice();
1759         u64 expires;
1760
1761         /* confirm we're still not at a refresh boundary */
1762         if (runtime_refresh_within(cfs_b, min_bandwidth_expiration))
1763                 return;
1764
1765         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1766         if (cfs_b->quota != RUNTIME_INF && cfs_b->runtime > slice) {
1767                 runtime = cfs_b->runtime;
1768                 cfs_b->runtime = 0;
1769         }
1770         expires = cfs_b->runtime_expires;
1771         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1772
1773         if (!runtime)
1774                 return;
1775
1776         runtime = distribute_cfs_runtime(cfs_b, runtime, expires);
1777
1778         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1779         if (expires == cfs_b->runtime_expires)
1780                 cfs_b->runtime = runtime;
1781         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1782 }
1783
1784 /*
1785  * When a group wakes up we want to make sure that its quota is not already
1786  * expired/exceeded, otherwise it may be allowed to steal additional ticks of
1787  * runtime as update_curr() throttling can not not trigger until it's on-rq.
1788  */
1789 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq)
1790 {
1791         /* an active group must be handled by the update_curr()->put() path */
1792         if (!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->curr)
1793                 return;
1794
1795         /* ensure the group is not already throttled */
1796         if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
1797                 return;
1798
1799         /* update runtime allocation */
1800         account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
1801         if (cfs_rq->runtime_remaining <= 0)
1802                 throttle_cfs_rq(cfs_rq);
1803 }
1804
1805 /* conditionally throttle active cfs_rq's from put_prev_entity() */
1806 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
1807 {
1808         if (likely(!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->runtime_remaining > 0))
1809                 return;
1810
1811         /*
1812          * it's possible for a throttled entity to be forced into a running
1813          * state (e.g. set_curr_task), in this case we're finished.
1814          */
1815         if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
1816                 return;
1817
1818         throttle_cfs_rq(cfs_rq);
1819 }
1820 #else
1821 static void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
1822                                      unsigned long delta_exec) {}
1823 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
1824 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
1825 static void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
1826
1827 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
1828 {
1829         return 0;
1830 }
1831
1832 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq)
1833 {
1834         return 0;
1835 }
1836
1837 static inline int throttled_lb_pair(struct task_group *tg,
1838                                     int src_cpu, int dest_cpu)
1839 {
1840         return 0;
1841 }
1842 #endif
1843
1844 /**************************************************
1845  * CFS operations on tasks:
1846  */
1847
1848 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1849 static void hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1850 {
1851         struct sched_entity *se = &p->se;
1852         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1853
1854         WARN_ON(task_rq(p) != rq);
1855
1856         if (hrtick_enabled(rq) && cfs_rq->nr_running > 1) {
1857                 u64 slice = sched_slice(cfs_rq, se);
1858                 u64 ran = se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime;
1859                 s64 delta = slice - ran;
1860
1861                 if (delta < 0) {
1862                         if (rq->curr == p)
1863                                 resched_task(p);
1864                         return;
1865                 }
1866
1867                 /*
1868                  * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
1869                  * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
1870                  */
1871                 if (rq->curr != p)
1872                         delta = max_t(s64, 10000LL, delta);
1873
1874                 hrtick_start(rq, delta);
1875         }
1876 }
1877
1878 /*
1879  * called from enqueue/dequeue and updates the hrtick when the
1880  * current task is from our class and nr_running is low enough
1881  * to matter.
1882  */
1883 static void hrtick_update(struct rq *rq)
1884 {
1885         struct task_struct *curr = rq->curr;
1886
1887         if (curr->sched_class != &fair_sched_class)
1888                 return;
1889
1890         if (cfs_rq_of(&curr->se)->nr_running < sched_nr_latency)
1891                 hrtick_start_fair(rq, curr);
1892 }
1893 #else /* !CONFIG_SCHED_HRTICK */
1894 static inline void
1895 hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1896 {
1897 }
1898
1899 static inline void hrtick_update(struct rq *rq)
1900 {
1901 }
1902 #endif
1903
1904 /*
1905  * The enqueue_task method is called before nr_running is
1906  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
1907  * then put the task into the rbtree:
1908  */
1909 static void
1910 enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1911 {
1912         struct cfs_rq *cfs_rq;
1913         struct sched_entity *se = &p->se;
1914
1915         for_each_sched_entity(se) {
1916                 if (se->on_rq)
1917                         break;
1918                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1919                 enqueue_entity(cfs_rq, se, flags);
1920
1921                 /*
1922                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
1923                  *
1924                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
1925                  * post the final h_nr_running increment below.
1926                 */
1927                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
1928                         break;
1929                 cfs_rq->h_nr_running++;
1930
1931                 flags = ENQUEUE_WAKEUP;
1932         }
1933
1934         for_each_sched_entity(se) {
1935                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1936                 cfs_rq->h_nr_running++;
1937
1938                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
1939                         break;
1940
1941                 update_cfs_load(cfs_rq, 0);
1942                 update_cfs_shares(cfs_rq);
1943         }
1944
1945         if (!se)
1946                 inc_nr_running(rq);
1947         hrtick_update(rq);
1948 }
1949
1950 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se);
1951
1952 /*
1953  * The dequeue_task method is called before nr_running is
1954  * decreased. We remove the task from the rbtree and
1955  * update the fair scheduling stats:
1956  */
1957 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1958 {
1959         struct cfs_rq *cfs_rq;
1960         struct sched_entity *se = &p->se;
1961         int task_sleep = flags & DEQUEUE_SLEEP;
1962
1963         for_each_sched_entity(se) {
1964                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1965                 dequeue_entity(cfs_rq, se, flags);
1966
1967                 /*
1968                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
1969                  *
1970                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
1971                  * post the final h_nr_running decrement below.
1972                 */
1973                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
1974                         break;
1975                 cfs_rq->h_nr_running--;
1976
1977                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
1978                 if (cfs_rq->load.weight) {
1979                         /*
1980                          * Bias pick_next to pick a task from this cfs_rq, as
1981                          * p is sleeping when it is within its sched_slice.
1982                          */
1983                         if (task_sleep && parent_entity(se))
1984                                 set_next_buddy(parent_entity(se));
1985
1986                         /* avoid re-evaluating load for this entity */
1987                         se = parent_entity(se);
1988                         break;
1989                 }
1990                 flags |= DEQUEUE_SLEEP;
1991         }
1992
1993         for_each_sched_entity(se) {
1994                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1995                 cfs_rq->h_nr_running--;
1996
1997                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
1998                         break;
1999
2000                 update_cfs_load(cfs_rq, 0);
2001                 update_cfs_shares(cfs_rq);
2002         }
2003
2004         if (!se)
2005                 dec_nr_running(rq);
2006         hrtick_update(rq);
2007 }
2008
2009 #ifdef CONFIG_SMP
2010
2011 static void task_waking_fair(struct task_struct *p)
2012 {
2013         struct sched_entity *se = &p->se;
2014         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2015         u64 min_vruntime;
2016
2017 #ifndef CONFIG_64BIT
2018         u64 min_vruntime_copy;
2019
2020         do {
2021                 min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime_copy;
2022                 smp_rmb();
2023                 min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
2024         } while (min_vruntime != min_vruntime_copy);
2025 #else
2026         min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
2027 #endif
2028
2029         se->vruntime -= min_vruntime;
2030 }
2031
2032 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2033 /*
2034  * effective_load() calculates the load change as seen from the root_task_group
2035  *
2036  * Adding load to a group doesn't make a group heavier, but can cause movement
2037  * of group shares between cpus. Assuming the shares were perfectly aligned one
2038  * can calculate the shift in shares.
2039  */
2040 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu, long wl, long wg)
2041 {
2042         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
2043
2044         if (!tg->parent)
2045                 return wl;
2046
2047         for_each_sched_entity(se) {
2048                 long lw, w;
2049
2050                 tg = se->my_q->tg;
2051                 w = se->my_q->load.weight;
2052
2053                 /* use this cpu's instantaneous contribution */
2054                 lw = atomic_read(&tg->load_weight);
2055                 lw -= se->my_q->load_contribution;
2056                 lw += w + wg;
2057
2058                 wl += w;
2059
2060                 if (lw > 0 && wl < lw)
2061                         wl = (wl * tg->shares) / lw;
2062                 else
2063                         wl = tg->shares;
2064
2065                 /* zero point is MIN_SHARES */
2066                 if (wl < MIN_SHARES)
2067                         wl = MIN_SHARES;
2068                 wl -= se->load.weight;
2069                 wg = 0;
2070         }
2071
2072         return wl;
2073 }
2074 #else
2075
2076 static inline unsigned long effective_load(struct task_group *tg, int cpu,
2077                 unsigned long wl, unsigned long wg)
2078 {
2079         return wl;
2080 }
2081
2082 #endif
2083
2084 static int wake_affine(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int sync)
2085 {
2086         s64 this_load, load;
2087         int idx, this_cpu, prev_cpu;
2088         unsigned long tl_per_task;
2089         struct task_group *tg;
2090         unsigned long weight;
2091         int balanced;
2092
2093         idx       = sd->wake_idx;
2094         this_cpu  = smp_processor_id();
2095         prev_cpu  = task_cpu(p);
2096         load      = source_load(prev_cpu, idx);
2097         this_load = target_load(this_cpu, idx);
2098
2099         /*
2100          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
2101          * effect of the currently running task from the load
2102          * of the current CPU:
2103          */
2104         if (sync) {
2105                 tg = task_group(current);
2106                 weight = current->se.load.weight;
2107
2108                 this_load += effective_load(tg, this_cpu, -weight, -weight);
2109                 load += effective_load(tg, prev_cpu, 0, -weight);
2110         }
2111
2112         tg = task_group(p);
2113         weight = p->se.load.weight;
2114
2115         /*
2116          * In low-load situations, where prev_cpu is idle and this_cpu is idle
2117          * due to the sync cause above having dropped this_load to 0, we'll
2118          * always have an imbalance, but there's really nothing you can do
2119          * about that, so that's good too.
2120          *
2121          * Otherwise check if either cpus are near enough in load to allow this
2122          * task to be woken on this_cpu.
2123          */
2124         if (this_load > 0) {
2125                 s64 this_eff_load, prev_eff_load;
2126
2127                 this_eff_load = 100;
2128                 this_eff_load *= power_of(prev_cpu);
2129                 this_eff_load *= this_load +
2130                         effective_load(tg, this_cpu, weight, weight);
2131
2132                 prev_eff_load = 100 + (sd->imbalance_pct - 100) / 2;
2133                 prev_eff_load *= power_of(this_cpu);
2134                 prev_eff_load *= load + effective_load(tg, prev_cpu, 0, weight);
2135
2136                 balanced = this_eff_load <= prev_eff_load;
2137         } else
2138                 balanced = true;
2139
2140         /*
2141          * If the currently running task will sleep within
2142          * a reasonable amount of time then attract this newly
2143          * woken task:
2144          */
2145         if (sync && balanced)
2146                 return 1;
2147
2148         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine_attempts);
2149         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
2150
2151         if (balanced ||
2152             (this_load <= load &&
2153              this_load + target_load(prev_cpu, idx) <= tl_per_task)) {
2154                 /*
2155                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
2156                  * p is cache cold in this domain, and
2157                  * there is no bad imbalance.
2158                  */
2159                 schedstat_inc(sd, ttwu_move_affine);
2160                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine);
2161
2162                 return 1;
2163         }
2164         return 0;
2165 }
2166
2167 /*
2168  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2169  * domain.
2170  */
2171 static struct sched_group *
2172 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p,
2173                   int this_cpu, int load_idx)
2174 {
2175         struct sched_group *idlest = NULL, *group = sd->groups;
2176         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2177         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2178
2179         do {
2180                 unsigned long load, avg_load;
2181                 int local_group;
2182                 int i;
2183
2184                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2185                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2186                                         tsk_cpus_allowed(p)))
2187                         continue;
2188
2189                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2190                                                sched_group_cpus(group));
2191
2192                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2193                 avg_load = 0;
2194
2195                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2196                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2197                         if (local_group)
2198                                 load = source_load(i, load_idx);
2199                         else
2200                                 load = target_load(i, load_idx);
2201
2202                         avg_load += load;
2203                 }
2204
2205                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2206                 avg_load = (avg_load * SCHED_POWER_SCALE) / group->sgp->power;
2207
2208                 if (local_group) {
2209                         this_load = avg_load;
2210                 } else if (avg_load < min_load) {
2211                         min_load = avg_load;
2212                         idlest = group;
2213                 }
2214         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2215
2216         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2217                 return NULL;
2218         return idlest;
2219 }
2220
2221 /*
2222  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2223  */
2224 static int
2225 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2226 {
2227         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2228         int idlest = -1;
2229         int i;
2230
2231         /* Traverse only the allowed CPUs */
2232         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), tsk_cpus_allowed(p)) {
2233                 load = weighted_cpuload(i);
2234
2235                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2236                         min_load = load;
2237                         idlest = i;
2238                 }
2239         }
2240
2241         return idlest;
2242 }
2243
2244 /*
2245  * Try and locate an idle CPU in the sched_domain.
2246  */
2247 static int select_idle_sibling(struct task_struct *p, int target)
2248 {
2249         int cpu = smp_processor_id();
2250         int prev_cpu = task_cpu(p);
2251         struct sched_domain *sd;
2252         int i;
2253
2254         /*
2255          * If the task is going to be woken-up on this cpu and if it is
2256          * already idle, then it is the right target.
2257          */
2258         if (target == cpu && idle_cpu(cpu))
2259                 return cpu;
2260
2261         /*
2262          * If the task is going to be woken-up on the cpu where it previously
2263          * ran and if it is currently idle, then it the right target.
2264          */
2265         if (target == prev_cpu && idle_cpu(prev_cpu))
2266                 return prev_cpu;
2267
2268         /*
2269          * Otherwise, iterate the domains and find an elegible idle cpu.
2270          */
2271         rcu_read_lock();
2272         for_each_domain(target, sd) {
2273                 if (!(sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES))
2274                         break;
2275
2276                 for_each_cpu_and(i, sched_domain_span(sd), tsk_cpus_allowed(p)) {
2277                         if (idle_cpu(i)) {
2278                                 target = i;
2279                                 break;
2280                         }
2281                 }
2282
2283                 /*
2284                  * Lets stop looking for an idle sibling when we reached
2285                  * the domain that spans the current cpu and prev_cpu.
2286                  */
2287                 if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd)) &&
2288                     cpumask_test_cpu(prev_cpu, sched_domain_span(sd)))
2289                         break;
2290         }
2291         rcu_read_unlock();
2292
2293         return target;
2294 }
2295
2296 /*
2297  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2298  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2299  * SD_BALANCE_EXEC.
2300  *
2301  * Balance, ie. select the least loaded group.
2302  *
2303  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2304  *
2305  * preempt must be disabled.
2306  */
2307 static int
2308 select_task_rq_fair(struct task_struct *p, int sd_flag, int wake_flags)
2309 {
2310         struct sched_domain *tmp, *affine_sd = NULL, *sd = NULL;
2311         int cpu = smp_processor_id();
2312         int prev_cpu = task_cpu(p);
2313         int new_cpu = cpu;
2314         int want_affine = 0;
2315         int want_sd = 1;
2316         int sync = wake_flags & WF_SYNC;
2317
2318         if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE) {
2319                 if (cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
2320                         want_affine = 1;
2321                 new_cpu = prev_cpu;
2322         }
2323
2324         rcu_read_lock();
2325         for_each_domain(cpu, tmp) {
2326                 if (!(tmp->flags & SD_LOAD_BALANCE))
2327                         continue;
2328
2329                 /*
2330                  * If power savings logic is enabled for a domain, see if we
2331                  * are not overloaded, if so, don't balance wider.
2332                  */
2333                 if (tmp->flags & (SD_POWERSAVINGS_BALANCE|SD_PREFER_LOCAL)) {
2334                         unsigned long power = 0;
2335                         unsigned long nr_running = 0;
2336                         unsigned long capacity;
2337                         int i;
2338
2339                         for_each_cpu(i, sched_domain_span(tmp)) {
2340                                 power += power_of(i);
2341                                 nr_running += cpu_rq(i)->cfs.nr_running;
2342                         }
2343
2344                         capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_POWER_SCALE);
2345
2346                         if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2347                                 nr_running /= 2;
2348
2349                         if (nr_running < capacity)
2350                                 want_sd = 0;
2351                 }
2352
2353                 /*
2354                  * If both cpu and prev_cpu are part of this domain,
2355                  * cpu is a valid SD_WAKE_AFFINE target.
2356                  */
2357                 if (want_affine && (tmp->flags & SD_WAKE_AFFINE) &&
2358                     cpumask_test_cpu(prev_cpu, sched_domain_span(tmp))) {
2359                         affine_sd = tmp;
2360                         want_affine = 0;
2361                 }
2362
2363                 if (!want_sd && !want_affine)
2364                         break;
2365
2366                 if (!(tmp->flags & sd_flag))
2367                         continue;
2368
2369                 if (want_sd)
2370                         sd = tmp;
2371         }
2372
2373         if (affine_sd) {
2374                 if (cpu == prev_cpu || wake_affine(affine_sd, p, sync))
2375                         prev_cpu = cpu;
2376
2377                 new_cpu = select_idle_sibling(p, prev_cpu);
2378                 goto unlock;
2379         }
2380
2381         while (sd) {
2382                 int load_idx = sd->forkexec_idx;
2383                 struct sched_group *group;
2384                 int weight;
2385
2386                 if (!(sd->flags & sd_flag)) {
2387                         sd = sd->child;
2388                         continue;
2389                 }
2390
2391                 if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE)
2392                         load_idx = sd->wake_idx;
2393
2394                 group = find_idlest_group(sd, p, cpu, load_idx);
2395                 if (!group) {
2396                         sd = sd->child;
2397                         continue;
2398                 }
2399
2400                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, p, cpu);
2401                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2402                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2403                         sd = sd->child;
2404                         continue;
2405                 }
2406
2407                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2408                 cpu = new_cpu;
2409                 weight = sd->span_weight;
2410                 sd = NULL;
2411                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2412                         if (weight <= tmp->span_weight)
2413                                 break;
2414                         if (tmp->flags & sd_flag)
2415                                 sd = tmp;
2416                 }
2417                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2418         }
2419 unlock:
2420         rcu_read_unlock();
2421
2422         return new_cpu;
2423 }
2424 #endif /* CONFIG_SMP */
2425
2426 static unsigned long
2427 wakeup_gran(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
2428 {
2429         unsigned long gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2430
2431         /*
2432          * Since its curr running now, convert the gran from real-time
2433          * to virtual-time in his units.
2434          *
2435          * By using 'se' instead of 'curr' we penalize light tasks, so
2436          * they get preempted easier. That is, if 'se' < 'curr' then
2437          * the resulting gran will be larger, therefore penalizing the
2438          * lighter, if otoh 'se' > 'curr' then the resulting gran will
2439          * be smaller, again penalizing the lighter task.
2440          *
2441          * This is especially important for buddies when the leftmost
2442          * task is higher priority than the buddy.
2443          */
2444         return calc_delta_fair(gran, se);
2445 }
2446
2447 /*
2448  * Should 'se' preempt 'curr'.
2449  *
2450  *             |s1
2451  *        |s2
2452  *   |s3
2453  *         g
2454  *      |<--->|c
2455  *
2456  *  w(c, s1) = -1
2457  *  w(c, s2) =  0
2458  *  w(c, s3) =  1
2459  *
2460  */
2461 static int
2462 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
2463 {
2464         s64 gran, vdiff = curr->vruntime - se->vruntime;
2465
2466         if (vdiff <= 0)
2467                 return -1;
2468
2469         gran = wakeup_gran(curr, se);
2470         if (vdiff > gran)
2471                 return 1;
2472
2473         return 0;
2474 }
2475
2476 static void set_last_buddy(struct sched_entity *se)
2477 {
2478         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
2479                 return;
2480
2481         for_each_sched_entity(se)
2482                 cfs_rq_of(se)->last = se;
2483 }
2484
2485 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se)
2486 {
2487         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
2488                 return;
2489
2490         for_each_sched_entity(se)
2491                 cfs_rq_of(se)->next = se;
2492 }
2493
2494 static void set_skip_buddy(struct sched_entity *se)
2495 {
2496         for_each_sched_entity(se)
2497                 cfs_rq_of(se)->skip = se;
2498 }
2499
2500 /*
2501  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
2502  */
2503 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2504 {
2505         struct task_struct *curr = rq->curr;
2506         struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
2507         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
2508         int scale = cfs_rq->nr_running >= sched_nr_latency;
2509         int next_buddy_marked = 0;
2510
2511         if (unlikely(se == pse))
2512                 return;
2513
2514         /*
2515          * This is possible from callers such as pull_task(), in which we
2516          * unconditionally check_prempt_curr() after an enqueue (which may have
2517          * lead to a throttle).  This both saves work and prevents false
2518          * next-buddy nomination below.
2519          */
2520         if (unlikely(throttled_hierarchy(cfs_rq_of(pse))))
2521                 return;
2522
2523         if (sched_feat(NEXT_BUDDY) && scale && !(wake_flags & WF_FORK)) {
2524                 set_next_buddy(pse);
2525                 next_buddy_marked = 1;
2526         }
2527
2528         /*
2529          * We can come here with TIF_NEED_RESCHED already set from new task
2530          * wake up path.
2531          *
2532          * Note: this also catches the edge-case of curr being in a throttled
2533          * group (e.g. via set_curr_task), since update_curr() (in the
2534          * enqueue of curr) will have resulted in resched being set.  This
2535          * prevents us from potentially nominating it as a false LAST_BUDDY
2536          * below.
2537          */
2538         if (test_tsk_need_resched(curr))
2539                 return;
2540
2541         /* Idle tasks are by definition preempted by non-idle tasks. */
2542         if (unlikely(curr->policy == SCHED_IDLE) &&
2543             likely(p->policy != SCHED_IDLE))
2544                 goto preempt;
2545
2546         /*
2547          * Batch and idle tasks do not preempt non-idle tasks (their preemption
2548          * is driven by the tick):
2549          */
2550         if (unlikely(p->policy != SCHED_NORMAL))
2551                 return;
2552
2553         find_matching_se(&se, &pse);
2554         update_curr(cfs_rq_of(se));
2555         BUG_ON(!pse);
2556         if (wakeup_preempt_entity(se, pse) == 1) {
2557                 /*
2558                  * Bias pick_next to pick the sched entity that is
2559                  * triggering this preemption.
2560                  */
2561                 if (!next_buddy_marked)
2562                         set_next_buddy(pse);
2563                 goto preempt;
2564         }
2565
2566         return;
2567
2568 preempt:
2569         resched_task(curr);
2570         /*
2571          * Only set the backward buddy when the current task is still
2572          * on the rq. This can happen when a wakeup gets interleaved
2573          * with schedule on the ->pre_schedule() or idle_balance()
2574          * point, either of which can * drop the rq lock.
2575          *
2576          * Also, during early boot the idle thread is in the fair class,
2577          * for obvious reasons its a bad idea to schedule back to it.
2578          */
2579         if (unlikely(!se->on_rq || curr == rq->idle))
2580                 return;
2581
2582         if (sched_feat(LAST_BUDDY) && scale && entity_is_task(se))
2583                 set_last_buddy(se);
2584 }
2585
2586 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
2587 {
2588         struct task_struct *p;
2589         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
2590         struct sched_entity *se;
2591
2592         if (!cfs_rq->nr_running)
2593                 return NULL;
2594
2595         do {
2596                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
2597                 set_next_entity(cfs_rq, se);
2598                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
2599         } while (cfs_rq);
2600
2601         p = task_of(se);
2602         hrtick_start_fair(rq, p);
2603
2604         return p;
2605 }
2606
2607 /*
2608  * Account for a descheduled task:
2609  */
2610 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2611 {
2612         struct sched_entity *se = &prev->se;
2613         struct cfs_rq *cfs_rq;
2614
2615         for_each_sched_entity(se) {
2616                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2617                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
2618         }
2619 }
2620
2621 /*
2622  * sched_yield() is very simple
2623  *
2624  * The magic of dealing with the ->skip buddy is in pick_next_entity.
2625  */
2626 static void yield_task_fair(struct rq *rq)
2627 {
2628         struct task_struct *curr = rq->curr;
2629         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
2630         struct sched_entity *se = &curr->se;
2631
2632         /*
2633          * Are we the only task in the tree?
2634          */
2635         if (unlikely(rq->nr_running == 1))
2636                 return;
2637
2638         clear_buddies(cfs_rq, se);
2639
2640         if (curr->policy != SCHED_BATCH) {
2641                 update_rq_clock(rq);
2642                 /*
2643                  * Update run-time statistics of the 'current'.
2644                  */
2645                 update_curr(cfs_rq);
2646         }
2647
2648         set_skip_buddy(se);
2649 }
2650
2651 static bool yield_to_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt)
2652 {
2653         struct sched_entity *se = &p->se;
2654
2655         /* throttled hierarchies are not runnable */
2656         if (!se->on_rq || throttled_hierarchy(cfs_rq_of(se)))
2657                 return false;
2658
2659         /* Tell the scheduler that we'd really like pse to run next. */
2660         set_next_buddy(se);
2661
2662         yield_task_fair(rq);
2663
2664         return true;
2665 }
2666
2667 #ifdef CONFIG_SMP
2668 /**************************************************
2669  * Fair scheduling class load-balancing methods:
2670  */
2671
2672 /*
2673  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2674  * Both runqueues must be locked.
2675  */
2676 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2677                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2678 {
2679         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2680         set_task_cpu(p, this_cpu);
2681         activate_task(this_rq, p, 0);
2682         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
2683 }
2684
2685 /*
2686  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2687  */
2688 static
2689 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2690                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2691                      int *all_pinned)
2692 {
2693         int tsk_cache_hot = 0;
2694         /*
2695          * We do not migrate tasks that are:
2696          * 1) running (obviously), or
2697          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2698          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2699          */
2700         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, tsk_cpus_allowed(p))) {
2701                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_affine);
2702                 return 0;
2703         }
2704         *all_pinned = 0;
2705
2706         if (task_running(rq, p)) {
2707                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_running);
2708                 return 0;
2709         }
2710
2711         /*
2712          * Aggressive migration if:
2713          * 1) task is cache cold, or
2714          * 2) too many balance attempts have failed.
2715          */
2716
2717         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock_task, sd);
2718         if (!tsk_cache_hot ||
2719                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2720 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2721                 if (tsk_cache_hot) {
2722                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2723                         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_forced_migrations);
2724                 }
2725 #endif
2726                 return 1;
2727         }
2728
2729         if (tsk_cache_hot) {
2730                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_hot);
2731                 return 0;
2732         }
2733         return 1;
2734 }
2735
2736 /*
2737  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
2738  * part of active balancing operations within "domain".
2739  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2740  *
2741  * Called with both runqueues locked.
2742  */
2743 static int
2744 move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2745               struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
2746 {
2747         struct task_struct *p, *n;
2748         struct cfs_rq *cfs_rq;
2749         int pinned = 0;
2750
2751         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, cfs_rq) {
2752                 list_for_each_entry_safe(p, n, &cfs_rq->tasks, se.group_node) {
2753                         if (throttled_lb_pair(task_group(p),
2754                                               busiest->cpu, this_cpu))
2755                                 break;
2756
2757                         if (!can_migrate_task(p, busiest, this_cpu,
2758                                                 sd, idle, &pinned))
2759                                 continue;
2760
2761                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2762                         /*
2763                          * Right now, this is only the second place pull_task()
2764                          * is called, so we can safely collect pull_task()
2765                          * stats here rather than inside pull_task().
2766                          */
2767                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
2768                         return 1;
2769                 }
2770         }
2771
2772         return 0;
2773 }
2774
2775 static unsigned long
2776 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2777               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2778               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2779               struct cfs_rq *busiest_cfs_rq)
2780 {
2781         int loops = 0, pulled = 0;
2782         long rem_load_move = max_load_move;
2783         struct task_struct *p, *n;
2784
2785         if (max_load_move == 0)
2786                 goto out;
2787
2788         list_for_each_entry_safe(p, n, &busiest_cfs_rq->tasks, se.group_node) {
2789                 if (loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2790                         break;
2791
2792                 if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
2793                     !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle,
2794                                       all_pinned))
2795                         continue;
2796
2797                 pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2798                 pulled++;
2799                 rem_load_move -= p->se.load.weight;
2800
2801 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2802                 /*
2803                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
2804                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
2805                  * the critical section.
2806                  */
2807                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2808                         break;
2809 #endif
2810
2811                 /*
2812                  * We only want to steal up to the prescribed amount of
2813                  * weighted load.
2814                  */
2815                 if (rem_load_move <= 0)
2816                         break;
2817         }
2818 out:
2819         /*
2820          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2821          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2822          * inside pull_task().
2823          */
2824         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2825
2826         return max_load_move - rem_load_move;
2827 }
2828
2829 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2830 /*
2831  * update tg->load_weight by folding this cpu's load_avg
2832  */
2833 static int update_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu)
2834 {
2835         struct cfs_rq *cfs_rq;
2836         unsigned long flags;
2837         struct rq *rq;
2838
2839         if (!tg->se[cpu])
2840                 return 0;
2841
2842         rq = cpu_rq(cpu);
2843         cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
2844
2845         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2846
2847         update_rq_clock(rq);
2848         update_cfs_load(cfs_rq, 1);
2849
2850         /*
2851          * We need to update shares after updating tg->load_weight in
2852          * order to adjust the weight of groups with long running tasks.
2853          */
2854         update_cfs_shares(cfs_rq);
2855
2856         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2857
2858         return 0;
2859 }
2860
2861 static void update_shares(int cpu)
2862 {
2863         struct cfs_rq *cfs_rq;
2864         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2865
2866         rcu_read_lock();
2867         /*
2868          * Iterates the task_group tree in a bottom up fashion, see
2869          * list_add_leaf_cfs_rq() for details.
2870          */
2871         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
2872                 /* throttled entities do not contribute to load */
2873                 if (throttled_hierarchy(cfs_rq))
2874                         continue;
2875
2876                 update_shares_cpu(cfs_rq->tg, cpu);
2877         }
2878         rcu_read_unlock();
2879 }
2880
2881 /*
2882  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
2883  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
2884  * group is a fraction of its parents load.
2885  */
2886 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
2887 {
2888         unsigned long load;
2889         long cpu = (long)data;
2890
2891         if (!tg->parent) {
2892                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
2893         } else {
2894                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
2895                 load *= tg->se[cpu]->load.weight;
2896                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
2897         }
2898
2899         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
2900
2901         return 0;
2902 }
2903
2904 static void update_h_load(long cpu)
2905 {
2906         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
2907 }
2908
2909 static unsigned long
2910 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2911                   unsigned long max_load_move,
2912                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2913                   int *all_pinned)
2914 {
2915         long rem_load_move = max_load_move;
2916         struct cfs_rq *busiest_cfs_rq;
2917
2918         rcu_read_lock();
2919         update_h_load(cpu_of(busiest));
2920
2921         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, busiest_cfs_rq) {
2922                 unsigned long busiest_h_load = busiest_cfs_rq->h_load;
2923                 unsigned long busiest_weight = busiest_cfs_rq->load.weight;
2924                 u64 rem_load, moved_load;
2925
2926                 /*
2927                  * empty group or part of a throttled hierarchy
2928                  */
2929                 if (!busiest_cfs_rq->task_weight ||
2930                     throttled_lb_pair(busiest_cfs_rq->tg, cpu_of(busiest), this_cpu))
2931                         continue;
2932
2933                 rem_load = (u64)rem_load_move * busiest_weight;
2934                 rem_load = div_u64(rem_load, busiest_h_load + 1);
2935
2936                 moved_load = balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2937                                 rem_load, sd, idle, all_pinned,
2938                                 busiest_cfs_rq);
2939
2940                 if (!moved_load)
2941                         continue;
2942
2943                 moved_load *= busiest_h_load;
2944                 moved_load = div_u64(moved_load, busiest_weight + 1);
2945
2946                 rem_load_move -= moved_load;
2947                 if (rem_load_move < 0)
2948                         break;
2949         }
2950         rcu_read_unlock();
2951
2952         return max_load_move - rem_load_move;
2953 }
2954 #else
2955 static inline void update_shares(int cpu)
2956 {
2957 }
2958
2959 static unsigned long
2960 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2961                   unsigned long max_load_move,
2962                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2963                   int *all_pinned)
2964 {
2965         return balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2966                         max_load_move, sd, idle, all_pinned,
2967                         &busiest->cfs);
2968 }
2969 #endif
2970
2971 /*
2972  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2973  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2974  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2975  *
2976  * Called with both runqueues locked.
2977  */
2978 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2979                       unsigned long max_load_move,
2980                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2981                       int *all_pinned)
2982 {
2983         unsigned long total_load_moved = 0, load_moved;
2984
2985         do {
2986                 load_moved = load_balance_fair(this_rq, this_cpu, busiest,
2987                                 max_load_move - total_load_moved,
2988                                 sd, idle, all_pinned);
2989
2990                 total_load_moved += load_moved;
2991
2992 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2993                 /*
2994                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
2995                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
2996                  * the critical section.
2997                  */
2998                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
2999                         break;
3000
3001                 if (raw_spin_is_contended(&this_rq->lock) ||
3002                                 raw_spin_is_contended(&busiest->lock))
3003                         break;
3004 #endif
3005         } while (load_moved && max_load_move > total_load_moved);
3006
3007         return total_load_moved > 0;
3008 }
3009
3010 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3011 /*
3012  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3013  *              during load balancing.
3014  */
3015 struct sd_lb_stats {
3016         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3017         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3018         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3019         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3020         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3021
3022         /** Statistics of this group */
3023         unsigned long this_load;
3024         unsigned long this_load_per_task;
3025         unsigned long this_nr_running;
3026         unsigned long this_has_capacity;
3027         unsigned int  this_idle_cpus;
3028
3029         /* Statistics of the busiest group */
3030         unsigned int  busiest_idle_cpus;
3031         unsigned long max_load;
3032         unsigned long busiest_load_per_task;
3033         unsigned long busiest_nr_running;
3034         unsigned long busiest_group_capacity;
3035         unsigned long busiest_has_capacity;
3036         unsigned int  busiest_group_weight;
3037
3038         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3039 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3040         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3041         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3042         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3043         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3044         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3045         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3046 #endif
3047 };
3048
3049 /*
3050  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3051  */
3052 struct sg_lb_stats {
3053         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3054         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3055         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3056         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3057         unsigned long group_capacity;
3058         unsigned long idle_cpus;
3059         unsigned long group_weight;
3060         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3061         int group_has_capacity; /* Is there extra capacity in the group? */
3062 };
3063
3064 /**
3065  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3066  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3067  */
3068 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3069 {
3070         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3071 }
3072
3073 /**
3074  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3075  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3076  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3077  */
3078 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3079                                         enum cpu_idle_type idle)
3080 {
3081         int load_idx;
3082
3083         switch (idle) {
3084         case CPU_NOT_IDLE:
3085                 load_idx = sd->busy_idx;
3086                 break;
3087
3088         case CPU_NEWLY_IDLE:
3089                 load_idx = sd->newidle_idx;
3090                 break;
3091         default:
3092                 load_idx = sd->idle_idx;
3093                 break;
3094         }
3095
3096         return load_idx;
3097 }
3098
3099
3100 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3101 /**
3102  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3103  * the given sched_domain, during load balancing.
3104  *
3105  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3106  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3107  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3108  */
3109 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3110         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3111 {
3112         /*
3113          * Busy processors will not participate in power savings
3114          * balance.
3115          */
3116         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3117                 sds->power_savings_balance = 0;
3118         else {
3119                 sds->power_savings_balance = 1;
3120                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3121                 sds->leader_nr_running = 0;
3122         }
3123 }
3124
3125 /**
3126  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3127  * sched_domain while performing load balancing.
3128  *
3129  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3130  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3131  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3132  *              load balancing ?
3133  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3134  */
3135 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3136         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3137 {
3138
3139         if (!sds->power_savings_balance)
3140                 return;
3141
3142         /*
3143          * If the local group is idle or completely loaded
3144          * no need to do power savings balance at this domain
3145          */
3146         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3147                                 !sds->this_nr_running))
3148                 sds->power_savings_balance = 0;
3149
3150         /*
3151          * If a group is already running at full capacity or idle,
3152          * don't include that group in power savings calculations
3153          */
3154         if (!sds->power_savings_balance ||
3155                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3156                 !sgs->sum_nr_running)
3157                 return;
3158
3159         /*
3160          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3161          * This is the group from where we need to pick up the load
3162          * for saving power
3163          */
3164         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3165             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3166              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3167                 sds->group_min = group;
3168                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3169                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3170                                                 sgs->sum_nr_running;
3171         }
3172
3173         /*
3174          * Calculate the group which is almost near its
3175          * capacity but still has some space to pick up some load
3176          * from other group and save more power
3177          */
3178         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
3179                 return;
3180
3181         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3182             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3183              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3184                 sds->group_leader = group;
3185                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3186         }
3187 }
3188
3189 /**
3190  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3191  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3192  *      under consideration.
3193  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3194  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3195  *
3196  * Description:
3197  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3198  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3199  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3200  *
3201  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3202  * Else returns 0.
3203  */
3204 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3205                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3206 {
3207         if (!sds->power_savings_balance)
3208                 return 0;
3209
3210         if (sds->this != sds->group_leader ||
3211                         sds->group_leader == sds->group_min)
3212                 return 0;
3213
3214         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3215         sds->busiest = sds->group_min;
3216
3217         return 1;
3218
3219 }
3220 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3221 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3222         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3223 {
3224         return;
3225 }
3226
3227 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3228         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3229 {
3230         return;
3231 }
3232
3233 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3234                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3235 {
3236         return 0;
3237 }
3238 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3239
3240
3241 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3242 {
3243         return SCHED_POWER_SCALE;
3244 }
3245
3246 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3247 {
3248         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
3249 }
3250
3251 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3252 {
3253         unsigned long weight = sd->span_weight;
3254         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3255
3256         smt_gain /= weight;
3257
3258         return smt_gain;
3259 }
3260
3261 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3262 {
3263         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
3264 }
3265
3266 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3267 {
3268         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3269         u64 total, available;
3270
3271         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
3272
3273         if (unlikely(total < rq->rt_avg)) {
3274                 /* Ensures that power won't end up being negative */
3275                 available = 0;
3276         } else {
3277                 available = total - rq->rt_avg;
3278         }
3279
3280         if (unlikely((s64)total < SCHED_POWER_SCALE))
3281                 total = SCHED_POWER_SCALE;
3282
3283         total >>= SCHED_POWER_SHIFT;
3284
3285         return div_u64(available, total);
3286 }
3287
3288 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3289 {
3290         unsigned long weight = sd->span_weight;
3291         unsigned long power = SCHED_POWER_SCALE;
3292         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3293
3294         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3295                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
3296                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3297                 else
3298                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
3299
3300                 power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
3301         }
3302
3303         sdg->sgp->power_orig = power;
3304
3305         if (sched_feat(ARCH_POWER))
3306                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
3307         else
3308                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
3309
3310         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
3311
3312         power *= scale_rt_power(cpu);
3313         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
3314
3315         if (!power)
3316                 power = 1;
3317
3318         cpu_rq(cpu)->cpu_power = power;
3319         sdg->sgp->power = power;
3320 }
3321
3322 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3323 {
3324         struct sched_domain *child = sd->child;
3325         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3326         unsigned long power;
3327
3328         if (!child) {
3329                 update_cpu_power(sd, cpu);
3330                 return;
3331         }
3332
3333         power = 0;
3334
3335         group = child->groups;
3336         do {
3337                 power += group->sgp->power;
3338                 group = group->next;
3339         } while (group != child->groups);
3340
3341         sdg->sgp->power = power;
3342 }
3343
3344 /*
3345  * Try and fix up capacity for tiny siblings, this is needed when
3346  * things like SD_ASYM_PACKING need f_b_g to select another sibling
3347  * which on its own isn't powerful enough.
3348  *
3349  * See update_sd_pick_busiest() and check_asym_packing().
3350  */
3351 static inline int
3352 fix_small_capacity(struct sched_domain *sd, struct sched_group *group)
3353 {
3354         /*
3355          * Only siblings can have significantly less than SCHED_POWER_SCALE
3356          */
3357         if (!(sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER))
3358                 return 0;
3359
3360         /*
3361          * If ~90% of the cpu_power is still there, we're good.
3362          */
3363         if (group->sgp->power * 32 > group->sgp->power_orig * 29)
3364                 return 1;
3365
3366         return 0;
3367 }
3368
3369 /**
3370  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3371  * @sd: The sched_domain whose statistics are to be updated.
3372  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3373  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3374  * @idle: Idle status of this_cpu
3375  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3376  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3377  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3378  * @balance: Should we balance.
3379  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3380  */
3381 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
3382                         struct sched_group *group, int this_cpu,
3383                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx,
3384                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3385                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3386 {
3387         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load, max_nr_running;
3388         int i;
3389         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3390         unsigned long avg_load_per_task = 0;
3391
3392         if (local_group)
3393                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3394
3395         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3396         max_cpu_load = 0;
3397         min_cpu_load = ~0UL;
3398         max_nr_running = 0;
3399
3400         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3401                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3402
3403                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3404                 if (local_group) {
3405                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3406                                 first_idle_cpu = 1;
3407                                 balance_cpu = i;
3408                         }
3409
3410                         load = target_load(i, load_idx);
3411                 } else {
3412                         load = source_load(i, load_idx);
3413                         if (load > max_cpu_load) {
3414                                 max_cpu_load = load;
3415                                 max_nr_running = rq->nr_running;
3416                         }
3417                         if (min_cpu_load > load)
3418                                 min_cpu_load = load;
3419                 }
3420
3421                 sgs->group_load += load;
3422                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3423                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3424                 if (idle_cpu(i))
3425                         sgs->idle_cpus++;
3426         }
3427
3428         /*
3429          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3430          * is eligible for doing load balancing at this and above
3431          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3432          * to do the newly idle load balance.
3433          */
3434         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group) {
3435                 if (balance_cpu != this_cpu) {
3436                         *balance = 0;
3437                         return;
3438                 }
3439                 update_group_power(sd, this_cpu);
3440         }
3441
3442         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3443         sgs->avg_load = (sgs->group_load*SCHED_POWER_SCALE) / group->sgp->power;
3444
3445         /*
3446          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3447          * than the average weight of a task.
3448          *
3449          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3450          *      might not be a suitable number - should we keep a
3451          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3452          *      the hierarchy?
3453          */
3454         if (sgs->sum_nr_running)
3455                 avg_load_per_task = sgs->sum_weighted_load / sgs->sum_nr_running;
3456
3457         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) >= avg_load_per_task && max_nr_running > 1)
3458                 sgs->group_imb = 1;
3459
3460         sgs->group_capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(group->sgp->power,
3461                                                 SCHED_POWER_SCALE);
3462         if (!sgs->group_capacity)
3463                 sgs->group_capacity = fix_small_capacity(sd, group);
3464         sgs->group_weight = group->group_weight;
3465
3466         if (sgs->group_capacity > sgs->sum_nr_running)
3467                 sgs->group_has_capacity = 1;
3468 }
3469
3470 /**
3471  * update_sd_pick_busiest - return 1 on busiest group
3472  * @sd: sched_domain whose statistics are to be checked
3473  * @sds: sched_domain statistics
3474  * @sg: sched_group candidate to be checked for being the busiest
3475  * @sgs: sched_group statistics
3476  * @this_cpu: the current cpu
3477  *
3478  * Determine if @sg is a busier group than the previously selected
3479  * busiest group.
3480  */
3481 static bool update_sd_pick_busiest(struct sched_domain *sd,
3482                                    struct sd_lb_stats *sds,
3483                                    struct sched_group *sg,
3484                                    struct sg_lb_stats *sgs,
3485                                    int this_cpu)
3486 {
3487         if (sgs->avg_load <= sds->max_load)
3488                 return false;
3489
3490         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity)
3491                 return true;
3492
3493         if (sgs->group_imb)
3494                 return true;
3495
3496         /*
3497          * ASYM_PACKING needs to move all the work to the lowest
3498          * numbered CPUs in the group, therefore mark all groups
3499          * higher than ourself as busy.
3500          */
3501         if ((sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && sgs->sum_nr_running &&
3502             this_cpu < group_first_cpu(sg)) {
3503                 if (!sds->busiest)
3504                         return true;
3505
3506                 if (group_first_cpu(sds->busiest) > group_first_cpu(sg))
3507                         return true;
3508         }
3509
3510         return false;
3511 }
3512
3513 /**
3514  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3515  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3516  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3517  * @idle: Idle status of this_cpu
3518  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3519  * @balance: Should we balance.
3520  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3521  */
3522 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3523                         enum cpu_idle_type idle, const struct cpumask *cpus,
3524                         int *balance, struct sd_lb_stats *sds)
3525 {
3526         struct sched_domain *child = sd->child;
3527         struct sched_group *sg = sd->groups;
3528         struct sg_lb_stats sgs;
3529         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3530
3531         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3532                 prefer_sibling = 1;
3533
3534         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3535         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3536
3537         do {
3538                 int local_group;
3539
3540                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu, sched_group_cpus(sg));
3541                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3542                 update_sg_lb_stats(sd, sg, this_cpu, idle, load_idx,
3543                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3544
3545                 if (local_group && !(*balance))
3546                         return;
3547
3548                 sds->total_load += sgs.group_load;
3549                 sds->total_pwr += sg->sgp->power;
3550
3551                 /*
3552                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
3553                  * first, lower the sg capacity to one so that we'll try
3554                  * and move all the excess tasks away. We lower the capacity
3555                  * of a group only if the local group has the capacity to fit
3556                  * these excess tasks, i.e. nr_running < group_capacity. The
3557                  * extra check prevents the case where you always pull from the
3558                  * heaviest group when it is already under-utilized (possible
3559                  * with a large weight task outweighs the tasks on the system).
3560                  */
3561                 if (prefer_sibling && !local_group && sds->this_has_capacity)
3562                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
3563
3564                 if (local_group) {
3565                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3566                         sds->this = sg;
3567                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3568                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3569                         sds->this_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
3570                         sds->this_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
3571                 } else if (update_sd_pick_busiest(sd, sds, sg, &sgs, this_cpu)) {
3572                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3573                         sds->busiest = sg;
3574                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3575                         sds->busiest_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
3576                         sds->busiest_group_capacity = sgs.group_capacity;
3577                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3578                         sds->busiest_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
3579                         sds->busiest_group_weight = sgs.group_weight;
3580                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3581                 }
3582
3583                 update_sd_power_savings_stats(sg, sds, local_group, &sgs);
3584                 sg = sg->next;
3585         } while (sg != sd->groups);
3586 }
3587
3588 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
3589 {
3590        return 0*SD_ASYM_PACKING;
3591 }
3592
3593 /**
3594  * check_asym_packing - Check to see if the group is packed into the
3595  *                      sched doman.
3596  *
3597  * This is primarily intended to used at the sibling level.  Some
3598  * cores like POWER7 prefer to use lower numbered SMT threads.  In the
3599  * case of POWER7, it can move to lower SMT modes only when higher
3600  * threads are idle.  When in lower SMT modes, the threads will
3601  * perform better since they share less core resources.  Hence when we
3602  * have idle threads, we want them to be the higher ones.
3603  *
3604  * This packing function is run on idle threads.  It checks to see if
3605  * the busiest CPU in this domain (core in the P7 case) has a higher
3606  * CPU number than the packing function is being run on.  Here we are
3607  * assuming lower CPU number will be equivalent to lower a SMT thread
3608  * number.
3609  *
3610  * Returns 1 when packing is required and a task should be moved to
3611  * this CPU.  The amount of the imbalance is returned in *imbalance.
3612  *
3613  * @sd: The sched_domain whose packing is to be checked.
3614  * @sds: Statistics of the sched_domain which is to be packed
3615  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3616  * @imbalance: returns amount of imbalanced due to packing.
3617  */
3618 static int check_asym_packing(struct sched_domain *sd,
3619                               struct sd_lb_stats *sds,
3620                               int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3621 {
3622         int busiest_cpu;
3623
3624         if (!(sd->flags & SD_ASYM_PACKING))
3625                 return 0;
3626
3627         if (!sds->busiest)
3628                 return 0;
3629
3630         busiest_cpu = group_first_cpu(sds->busiest);
3631         if (this_cpu > busiest_cpu)
3632                 return 0;
3633
3634         *imbalance = DIV_ROUND_CLOSEST(sds->max_load * sds->busiest->sgp->power,
3635                                        SCHED_POWER_SCALE);
3636         return 1;
3637 }
3638
3639 /**
3640  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3641  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3642  *                      load balancing.
3643  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3644  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3645  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3646  */
3647 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3648                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3649 {
3650         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3651         unsigned int imbn = 2;
3652         unsigned long scaled_busy_load_per_task;
3653
3654         if (sds->this_nr_running) {
3655                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3656                 if (sds->busiest_load_per_task >
3657                                 sds->this_load_per_task)
3658                         imbn = 1;
3659         } else
3660                 sds->this_load_per_task =
3661                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3662
3663         scaled_busy_load_per_task = sds->busiest_load_per_task
3664                                          * SCHED_POWER_SCALE;
3665         scaled_busy_load_per_task /= sds->busiest->sgp->power;
3666
3667         if (sds->max_load - sds->this_load + scaled_busy_load_per_task >=
3668                         (scaled_busy_load_per_task * imbn)) {
3669                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3670                 return;
3671         }
3672
3673         /*
3674          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3675          * however we may be able to increase total CPU power used by
3676          * moving them.
3677          */
3678
3679         pwr_now += sds->busiest->sgp->power *
3680                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3681         pwr_now += sds->this->sgp->power *
3682                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3683         pwr_now /= SCHED_POWER_SCALE;
3684
3685         /* Amount of load we'd subtract */
3686         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
3687                 sds->busiest->sgp->power;
3688         if (sds->max_load > tmp)
3689                 pwr_move += sds->busiest->sgp->power *
3690                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3691
3692         /* Amount of load we'd add */
3693         if (sds->max_load * sds->busiest->sgp->power <
3694                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE)
3695                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->sgp->power) /
3696                         sds->this->sgp->power;
3697         else
3698                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
3699                         sds->this->sgp->power;
3700         pwr_move += sds->this->sgp->power *
3701                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3702         pwr_move /= SCHED_POWER_SCALE;
3703
3704         /* Move if we gain throughput */
3705         if (pwr_move > pwr_now)
3706                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3707 }
3708
3709 /**
3710  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3711  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3712  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3713  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3714  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3715  */
3716 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3717                 unsigned long *imbalance)
3718 {
3719         unsigned long max_pull, load_above_capacity = ~0UL;
3720
3721         sds->busiest_load_per_task /= sds->busiest_nr_running;
3722         if (sds->group_imb) {
3723                 sds->busiest_load_per_task =
3724                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->avg_load);
3725         }
3726
3727         /*
3728          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3729          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3730          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3731          */
3732         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3733                 *imbalance = 0;
3734                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3735         }
3736
3737         if (!sds->group_imb) {
3738                 /*
3739                  * Don't want to pull so many tasks that a group would go idle.
3740                  */
3741                 load_above_capacity = (sds->busiest_nr_running -
3742                                                 sds->busiest_group_capacity);
3743
3744                 load_above_capacity *= (SCHED_LOAD_SCALE * SCHED_POWER_SCALE);
3745
3746                 load_above_capacity /= sds->busiest->sgp->power;
3747         }
3748
3749         /*
3750          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3751          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3752          * reduce the max loaded cpu below the average load. At the same time,
3753          * we also don't want to reduce the group load below the group capacity
3754          * (so that we can implement power-savings policies etc). Thus we look
3755          * for the minimum possible imbalance.
3756          * Be careful of negative numbers as they'll appear as very large values
3757          * with unsigned longs.
3758          */
3759         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load, load_above_capacity);
3760
3761         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3762         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->sgp->power,
3763                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->sgp->power)
3764                         / SCHED_POWER_SCALE;
3765
3766         /*
3767          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3768          * there is no guarantee that any tasks will be moved so we'll have
3769          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3770          * moved
3771          */
3772         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3773                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3774
3775 }
3776
3777 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3778
3779 /**
3780  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3781  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3782  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3783  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3784  * such a group exists.
3785  *
3786  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3787  * to restore balance.
3788  *
3789  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3790  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3791  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
3792  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
3793  * @idle: The idle status of this_cpu.
3794  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
3795  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
3796  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
3797  *
3798  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
3799  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
3800  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
3801  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
3802  */
3803 static struct sched_group *
3804 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3805                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3806                    const struct cpumask *cpus, int *balance)
3807 {
3808         struct sd_lb_stats sds;
3809
3810         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3811
3812         /*
3813          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
3814          * this level.
3815          */
3816         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, cpus, balance, &sds);
3817
3818         /*
3819          * this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing at
3820          * this level.
3821          */
3822         if (!(*balance))
3823                 goto ret;
3824
3825         if ((idle == CPU_IDLE || idle == CPU_NEWLY_IDLE) &&
3826             check_asym_packing(sd, &sds, this_cpu, imbalance))
3827                 return sds.busiest;
3828
3829         /* There is no busy sibling group to pull tasks from */
3830         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
3831                 goto out_balanced;
3832
3833         sds.avg_load = (SCHED_POWER_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
3834
3835         /*
3836          * If the busiest group is imbalanced the below checks don't
3837          * work because they assumes all things are equal, which typically
3838          * isn't true due to cpus_allowed constraints and the like.
3839          */
3840         if (sds.group_imb)
3841                 goto force_balance;
3842
3843         /* SD_BALANCE_NEWIDLE trumps SMP nice when underutilized */
3844         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && sds.this_has_capacity &&
3845                         !sds.busiest_has_capacity)
3846                 goto force_balance;
3847
3848         /*
3849          * If the local group is more busy than the selected busiest group
3850          * don't try and pull any tasks.
3851          */
3852         if (sds.this_load >= sds.max_load)
3853                 goto out_balanced;
3854
3855         /*
3856          * Don't pull any tasks if this group is already above the domain
3857          * average load.
3858          */
3859         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
3860                 goto out_balanced;
3861
3862         if (idle == CPU_IDLE) {
3863                 /*
3864                  * This cpu is idle. If the busiest group load doesn't
3865                  * have more tasks than the number of available cpu's and
3866                  * there is no imbalance between this and busiest group
3867                  * wrt to idle cpu's, it is balanced.
3868                  */
3869                 if ((sds.this_idle_cpus <= sds.busiest_idle_cpus + 1) &&
3870                     sds.busiest_nr_running <= sds.busiest_group_weight)
3871                         goto out_balanced;
3872         } else {
3873                 /*
3874                  * In the CPU_NEWLY_IDLE, CPU_NOT_IDLE cases, use
3875                  * imbalance_pct to be conservative.
3876                  */
3877                 if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
3878                         goto out_balanced;
3879         }
3880
3881 force_balance:
3882         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
3883         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
3884         return sds.busiest;
3885
3886 out_balanced:
3887         /*
3888          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
3889          * to save power.
3890          */
3891         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
3892                 return sds.busiest;
3893 ret:
3894         *imbalance = 0;
3895         return NULL;
3896 }
3897
3898 /*
3899  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3900  */
3901 static struct rq *
3902 find_busiest_queue(struct sched_domain *sd, struct sched_group *group,
3903                    enum cpu_idle_type idle, unsigned long imbalance,
3904                    const struct cpumask *cpus)
3905 {
3906         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3907         unsigned long max_load = 0;
3908         int i;
3909
3910         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3911                 unsigned long power = power_of(i);
3912                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power,
3913                                                            SCHED_POWER_SCALE);
3914                 unsigned long wl;
3915
3916                 if (!capacity)
3917                         capacity = fix_small_capacity(sd, group);
3918
3919                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
3920                         continue;
3921
3922                 rq = cpu_rq(i);
3923                 wl = weighted_cpuload(i);
3924
3925                 /*
3926                  * When comparing with imbalance, use weighted_cpuload()
3927                  * which is not scaled with the cpu power.
3928                  */
3929                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3930                         continue;
3931
3932                 /*
3933                  * For the load comparisons with the other cpu's, consider
3934                  * the weighted_cpuload() scaled with the cpu power, so that
3935                  * the load can be moved away from the cpu that is potentially
3936                  * running at a lower capacity.
3937                  */
3938                 wl = (wl * SCHED_POWER_SCALE) / power;
3939
3940                 if (wl > max_load) {
3941                         max_load = wl;
3942                         busiest = rq;
3943                 }
3944         }
3945
3946         return busiest;
3947 }
3948
3949 /*
3950  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3951  * so long as it is large enough.
3952  */
3953 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3954
3955 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
3956 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
3957
3958 static int need_active_balance(struct sched_domain *sd, int idle,
3959                                int busiest_cpu, int this_cpu)
3960 {
3961         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE) {
3962
3963                 /*
3964                  * ASYM_PACKING needs to force migrate tasks from busy but
3965                  * higher numbered CPUs in order to pack all tasks in the
3966                  * lowest numbered CPUs.
3967                  */
3968                 if ((sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && busiest_cpu > this_cpu)
3969                         return 1;
3970
3971                 /*
3972                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
3973                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
3974                  * package.
3975                  *
3976                  * The package power saving logic comes from
3977                  * find_busiest_group(). If there are no imbalance, then
3978                  * f_b_g() will return NULL. However when sched_mc={1,2} then
3979                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
3980                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
3981                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
3982                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
3983                  * action will be taken in load_balance_newidle().
3984                  *
3985                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
3986                  * will be more than one task in the source run queue and
3987                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
3988                  * active balance code will not be triggered.
3989                  */
3990                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
3991                         return 0;
3992         }
3993
3994         return unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2);
3995 }
3996
3997 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data);
3998
3999 /*
4000  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4001  * tasks if there is an imbalance.
4002  */
4003 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4004                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4005                         int *balance)
4006 {
4007         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0;
4008         struct sched_group *group;
4009         unsigned long imbalance;
4010         struct rq *busiest;
4011         unsigned long flags;
4012         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4013
4014         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4015
4016         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4017
4018 redo:
4019         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle,
4020                                    cpus, balance);
4021
4022         if (*balance == 0)
4023                 goto out_balanced;
4024
4025         if (!group) {
4026                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4027                 goto out_balanced;
4028         }
4029
4030         busiest = find_busiest_queue(sd, group, idle, imbalance, cpus);
4031         if (!busiest) {
4032                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4033                 goto out_balanced;
4034         }
4035
4036         BUG_ON(busiest == this_rq);
4037
4038         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4039
4040         ld_moved = 0;
4041         if (busiest->nr_running > 1) {
4042                 /*
4043                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4044                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4045                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4046                  * correctly treated as an imbalance.
4047                  */
4048                 all_pinned = 1;
4049                 local_irq_save(flags);
4050                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4051                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4052                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4053                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4054                 local_irq_restore(flags);
4055
4056                 /*
4057                  * some other cpu did the load balance for us.
4058                  */
4059                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4060                         resched_cpu(this_cpu);
4061
4062                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4063                 if (unlikely(all_pinned)) {
4064                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4065                         if (!cpumask_empty(cpus))
4066                                 goto redo;
4067                         goto out_balanced;
4068                 }
4069         }
4070
4071         if (!ld_moved) {
4072                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4073                 /*
4074                  * Increment the failure counter only on periodic balance.
4075                  * We do not want newidle balance, which can be very
4076                  * frequent, pollute the failure counter causing
4077                  * excessive cache_hot migrations and active balances.
4078                  */
4079                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE)
4080                         sd->nr_balance_failed++;
4081
4082                 if (need_active_balance(sd, idle, cpu_of(busiest), this_cpu)) {
4083                         raw_spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4084
4085                         /* don't kick the active_load_balance_cpu_stop,
4086                          * if the curr task on busiest cpu can't be
4087                          * moved to this_cpu
4088                          */
4089                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4090                                         tsk_cpus_allowed(busiest->curr))) {
4091                                 raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock,
4092                                                             flags);
4093                                 all_pinned = 1;
4094                                 goto out_one_pinned;
4095                         }
4096
4097                         /*
4098                          * ->active_balance synchronizes accesses to
4099                          * ->active_balance_work.  Once set, it's cleared
4100                          * only after active load balance is finished.
4101                          */
4102                         if (!busiest->active_balance) {
4103                                 busiest->active_balance = 1;
4104                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4105                                 active_balance = 1;
4106                         }
4107                         raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4108
4109                         if (active_balance)
4110                                 stop_one_cpu_nowait(cpu_of(busiest),
4111                                         active_load_balance_cpu_stop, busiest,
4112                                         &busiest->active_balance_work);
4113
4114                         /*
4115                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4116                          * counter.
4117                          */
4118                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4119                 }
4120         } else
4121                 sd->nr_balance_failed = 0;
4122
4123         if (likely(!active_balance)) {
4124                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4125                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4126         } else {
4127                 /*
4128                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4129                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4130                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4131                  * move_tasks).
4132                  */
4133                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4134                         sd->balance_interval *= 2;
4135         }
4136
4137         goto out;
4138
4139 out_balanced:
4140         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4141
4142         sd->nr_balance_failed = 0;
4143
4144 out_one_pinned:
4145         /* tune up the balancing interval */
4146         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4147                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4148                 sd->balance_interval *= 2;
4149
4150         ld_moved = 0;
4151 out:
4152         return ld_moved;
4153 }
4154
4155 /*
4156  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4157  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4158  */
4159 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4160 {
4161         struct sched_domain *sd;
4162         int pulled_task = 0;
4163         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4164
4165         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
4166
4167         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
4168                 return;
4169
4170         /*
4171          * Drop the rq->lock, but keep IRQ/preempt disabled.
4172          */
4173         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
4174
4175         update_shares(this_cpu);
4176         rcu_read_lock();
4177         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4178                 unsigned long interval;
4179                 int balance = 1;
4180
4181                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4182                         continue;
4183
4184                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE) {
4185                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4186                         pulled_task = load_balance(this_cpu, this_rq,
4187                                                    sd, CPU_NEWLY_IDLE, &balance);
4188                 }
4189
4190                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4191                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4192                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4193                 if (pulled_task) {
4194                         this_rq->idle_stamp = 0;
4195                         break;
4196                 }
4197         }
4198         rcu_read_unlock();
4199
4200         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
4201
4202         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4203                 /*
4204                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4205                  * a busy processor. So reset next_balance.
4206                  */
4207                 this_rq->next_balance = next_balance;
4208         }
4209 }
4210
4211 /*
4212  * active_load_balance_cpu_stop is run by cpu stopper. It pushes
4213  * running tasks off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at
4214  * least 1 task to be running on each physical CPU where possible, and
4215  * avoids physical / logical imbalances.
4216  */
4217 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data)
4218 {
4219         struct rq *busiest_rq = data;
4220         int busiest_cpu = cpu_of(busiest_rq);
4221         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4222         struct rq *target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4223         struct sched_domain *sd;
4224
4225         raw_spin_lock_irq(&busiest_rq->lock);
4226
4227         /* make sure the requested cpu hasn't gone down in the meantime */
4228         if (unlikely(busiest_cpu != smp_processor_id() ||
4229                      !busiest_rq->active_balance))
4230                 goto out_unlock;
4231
4232         /* Is there any task to move? */
4233         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4234                 goto out_unlock;
4235
4236         /*
4237          * This condition is "impossible", if it occurs
4238          * we need to fix it. Originally reported by
4239          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4240          */
4241         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4242
4243         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4244         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4245
4246         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4247         rcu_read_lock();
4248         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4249                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4250                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4251                                 break;
4252         }
4253
4254         if (likely(sd)) {
4255                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4256
4257                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4258                                   sd, CPU_IDLE))
4259                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4260                 else
4261                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4262         }
4263         rcu_read_unlock();
4264         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4265 out_unlock:
4266         busiest_rq->active_balance = 0;
4267         raw_spin_unlock_irq(&busiest_rq->lock);
4268         return 0;
4269 }
4270
4271 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4272 /*
4273  * idle load balancing details
4274  * - One of the idle CPUs nominates itself as idle load_balancer, while
4275  *   entering idle.
4276  * - This idle load balancer CPU will also go into tickless mode when
4277  *   it is idle, just like all other idle CPUs
4278  * - When one of the busy CPUs notice that there may be an idle rebalancing
4279  *   needed, they will kick the idle load balancer, which then does idle
4280  *   load balancing for all the idle CPUs.
4281  */
4282 static struct {
4283         atomic_t load_balancer;
4284         atomic_t first_pick_cpu;
4285         atomic_t second_pick_cpu;
4286         cpumask_var_t idle_cpus_mask;
4287         cpumask_var_t grp_idle_mask;
4288         unsigned long next_balance;     /* in jiffy units */
4289 } nohz ____cacheline_aligned;
4290
4291 int get_nohz_load_balancer(void)
4292 {
4293         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4294 }
4295
4296 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4297 /**
4298  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4299  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4300  *              be returned.
4301  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4302  *              for the given cpu.
4303  *
4304  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4305  */
4306 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4307 {
4308         struct sched_domain *sd;
4309
4310         for_each_domain(cpu, sd)
4311                 if (sd->flags & flag)
4312                         break;
4313
4314         return sd;
4315 }
4316
4317 /**
4318  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4319  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4320  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4321  *              for cpu.
4322  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4323  *
4324  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4325  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4326  */
4327 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4328         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4329                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4330
4331 /**
4332  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4333  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4334  *
4335  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4336  *
4337  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4338  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4339  * sched_group is semi-idle or not.
4340  */
4341 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4342 {
4343         cpumask_and(nohz.grp_idle_mask, nohz.idle_cpus_mask,
4344                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4345
4346         /*
4347          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4348          * and atleast one idle cpu.
4349          */
4350         if (cpumask_empty(nohz.grp_idle_mask))
4351                 return 0;
4352
4353         if (cpumask_equal(nohz.grp_idle_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4354                 return 0;
4355
4356         return 1;
4357 }
4358 /**
4359  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4360  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4361  *
4362  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4363  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4364  *
4365  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4366  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4367  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4368  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4369  */
4370 static int find_new_ilb(int cpu)
4371 {
4372         struct sched_domain *sd;
4373         struct sched_group *ilb_group;
4374         int ilb = nr_cpu_ids;
4375
4376         /*
4377          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4378          * when power-aware load balancing is enabled
4379          */
4380         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4381                 goto out_done;
4382
4383         /*
4384          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4385          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4386          */
4387         if (cpumask_weight(nohz.idle_cpus_mask) < 2)
4388                 goto out_done;
4389
4390         rcu_read_lock();
4391         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4392                 ilb_group = sd->groups;
4393
4394                 do {
4395                         if (is_semi_idle_group(ilb_group)) {
4396                                 ilb = cpumask_first(nohz.grp_idle_mask);
4397                                 goto unlock;
4398                         }
4399
4400                         ilb_group = ilb_group->next;
4401
4402                 } while (ilb_group != sd->groups);
4403         }
4404 unlock:
4405         rcu_read_unlock();
4406
4407 out_done:
4408         return ilb;
4409 }
4410 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4411 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4412 {
4413         return nr_cpu_ids;
4414 }
4415 #endif
4416
4417 /*
4418  * Kick a CPU to do the nohz balancing, if it is time for it. We pick the
4419  * nohz_load_balancer CPU (if there is one) otherwise fallback to any idle
4420  * CPU (if there is one).
4421  */
4422 static void nohz_balancer_kick(int cpu)
4423 {
4424         int ilb_cpu;
4425
4426         nohz.next_balance++;
4427
4428         ilb_cpu = get_nohz_load_balancer();
4429
4430         if (ilb_cpu >= nr_cpu_ids) {
4431                 ilb_cpu = cpumask_first(nohz.idle_cpus_mask);
4432                 if (ilb_cpu >= nr_cpu_ids)
4433                         return;
4434         }
4435
4436         if (!cpu_rq(ilb_cpu)->nohz_balance_kick) {
4437                 cpu_rq(ilb_cpu)->nohz_balance_kick = 1;
4438
4439                 smp_mb();
4440                 /*
4441                  * Use smp_send_reschedule() instead of resched_cpu().
4442                  * This way we generate a sched IPI on the target cpu which
4443                  * is idle. And the softirq performing nohz idle load balance
4444                  * will be run before returning from the IPI.
4445                  */
4446                 smp_send_reschedule(ilb_cpu);
4447         }
4448         return;
4449 }
4450
4451 /*
4452  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4453  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4454  * load balancing on behalf of all those cpus.
4455  *
4456  * When the ilb owner becomes busy, we will not have new ilb owner until some
4457  * idle CPU wakes up and goes back to idle or some busy CPU tries to kick
4458  * idle load balancing by kicking one of the idle CPUs.
4459  *
4460  * Ticks are stopped for the ilb owner as well, with busy CPU kicking this
4461  * ilb owner CPU in future (when there is a need for idle load balancing on
4462  * behalf of all idle CPUs).
4463  */
4464 void select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4465 {
4466         int cpu = smp_processor_id();
4467
4468         if (stop_tick) {
4469                 if (!cpu_active(cpu)) {
4470                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4471                                 return;
4472
4473                         /*
4474                          * If we are going offline and still the leader,
4475                          * give up!
4476                          */
4477                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu,
4478                                            nr_cpu_ids) != cpu)
4479                                 BUG();
4480
4481                         return;
4482                 }
4483
4484                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
4485
4486                 if (atomic_read(&nohz.first_pick_cpu) == cpu)
4487                         atomic_cmpxchg(&nohz.first_pick_cpu, cpu, nr_cpu_ids);
4488                 if (atomic_read(&nohz.second_pick_cpu) == cpu)
4489                         atomic_cmpxchg(&nohz.second_pick_cpu, cpu, nr_cpu_ids);
4490
4491                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) >= nr_cpu_ids) {
4492                         int new_ilb;
4493
4494                         /* make me the ilb owner */
4495                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids,
4496                                            cpu) != nr_cpu_ids)
4497                                 return;
4498
4499                         /*
4500                          * Check to see if there is a more power-efficient
4501                          * ilb.
4502                          */
4503                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4504                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4505                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids);
4506                                 resched_cpu(new_ilb);
4507                                 return;
4508                         }
4509                         return;
4510                 }
4511         } else {
4512                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask))
4513                         return;
4514
4515                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
4516
4517                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4518                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu,
4519                                            nr_cpu_ids) != cpu)
4520                                 BUG();
4521         }
4522         return;
4523 }
4524 #endif
4525
4526 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4527
4528 static unsigned long __read_mostly max_load_balance_interval = HZ/10;
4529
4530 /*
4531  * Scale the max load_balance interval with the number of CPUs in the system.
4532  * This trades load-balance latency on larger machines for less cross talk.
4533  */
4534 static void update_max_interval(void)
4535 {
4536         max_load_balance_interval = HZ*num_online_cpus()/10;
4537 }
4538
4539 /*
4540  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4541  * and initiates a balancing operation if so.
4542  *
4543  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4544  */
4545 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4546 {
4547         int balance = 1;
4548         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4549         unsigned long interval;
4550         struct sched_domain *sd;
4551         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4552         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4553         int update_next_balance = 0;
4554         int need_serialize;
4555
4556         update_shares(cpu);
4557
4558         rcu_read_lock();
4559         for_each_domain(cpu, sd) {
4560                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4561                         continue;
4562
4563                 interval = sd->balance_interval;
4564                 if (idle != CPU_IDLE)
4565                         interval *= sd->busy_factor;
4566
4567                 /* scale ms to jiffies */
4568                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4569                 interval = clamp(interval, 1UL, max_load_balance_interval);
4570
4571                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4572
4573                 if (need_serialize) {
4574                         if (!spin_trylock(&balancing))
4575                                 goto out;
4576                 }
4577
4578                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4579                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4580                                 /*
4581                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4582                                  * longer idle.
4583                                  */
4584                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4585                         }
4586                         sd->last_balance = jiffies;
4587                 }
4588                 if (need_serialize)
4589                         spin_unlock(&balancing);
4590 out:
4591                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4592                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4593                         update_next_balance = 1;
4594                 }
4595
4596                 /*
4597                  * Stop the load balance at this level. There is another
4598                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4599                  * actively.
4600                  */
4601                 if (!balance)
4602                         break;
4603         }
4604         rcu_read_unlock();
4605
4606         /*
4607          * next_balance will be updated only when there is a need.
4608          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4609          * updated.
4610          */
4611         if (likely(update_next_balance))
4612                 rq->next_balance = next_balance;
4613 }
4614
4615 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4616 /*
4617  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle balance kickee will do the
4618  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4619  */
4620 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle)
4621 {
4622         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4623         struct rq *rq;
4624         int balance_cpu;
4625
4626         if (idle != CPU_IDLE || !this_rq->nohz_balance_kick)
4627                 return;
4628
4629         for_each_cpu(balance_cpu, nohz.idle_cpus_mask) {
4630                 if (balance_cpu == this_cpu)
4631                         continue;
4632
4633                 /*
4634                  * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4635                  * work being done for other cpus. Next load
4636                  * balancing owner will pick it up.
4637                  */
4638                 if (need_resched()) {
4639                         this_rq->nohz_balance_kick = 0;
4640                         break;
4641                 }
4642
4643                 raw_spin_lock_irq(&this_rq->lock);
4644                 update_rq_clock(this_rq);
4645                 update_cpu_load(this_rq);
4646                 raw_spin_unlock_irq(&this_rq->lock);
4647
4648                 rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4649
4650                 rq = cpu_rq(balance_cpu);
4651                 if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4652                         this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4653         }
4654         nohz.next_balance = this_rq->next_balance;
4655         this_rq->nohz_balance_kick = 0;
4656 }
4657
4658 /*
4659  * Current heuristic for kicking the idle load balancer
4660  * - first_pick_cpu is the one of the busy CPUs. It will kick
4661  *   idle load balancer when it has more than one process active. This
4662  *   eliminates the need for idle load balancing altogether when we have
4663  *   only one running process in the system (common case).
4664  * - If there are more than one busy CPU, idle load balancer may have
4665  *   to run for active_load_balance to happen (i.e., two busy CPUs are
4666  *   SMT or core siblings and can run better if they move to different
4667  *   physical CPUs). So, second_pick_cpu is the second of the busy CPUs
4668  *   which will kick idle load balancer as soon as it has any load.
4669  */
4670 static inline int nohz_kick_needed(struct rq *rq, int cpu)
4671 {
4672         unsigned long now = jiffies;
4673         int ret;
4674         int first_pick_cpu, second_pick_cpu;
4675
4676         if (time_before(now, nohz.next_balance))
4677                 return 0;
4678
4679         if (idle_cpu(cpu))
4680                 return 0;
4681
4682         first_pick_cpu = atomic_read(&nohz.first_pick_cpu);
4683         second_pick_cpu = atomic_read(&nohz.second_pick_cpu);
4684
4685         if (first_pick_cpu < nr_cpu_ids && first_pick_cpu != cpu &&
4686             second_pick_cpu < nr_cpu_ids && second_pick_cpu != cpu)
4687                 return 0;
4688
4689         ret = atomic_cmpxchg(&nohz.first_pick_cpu, nr_cpu_ids, cpu);
4690         if (ret == nr_cpu_ids || ret == cpu) {
4691                 atomic_cmpxchg(&nohz.second_pick_cpu, cpu, nr_cpu_ids);
4692                 if (rq->nr_running > 1)
4693                         return 1;
4694         } else {
4695                 ret = atomic_cmpxchg(&nohz.second_pick_cpu, nr_cpu_ids, cpu);
4696                 if (ret == nr_cpu_ids || ret == cpu) {
4697                         if (rq->nr_running)
4698                                 return 1;
4699                 }
4700         }
4701         return 0;
4702 }
4703 #else
4704 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle) { }
4705 #endif
4706
4707 /*
4708  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4709  * Also triggered for nohz idle balancing (with nohz_balancing_kick set).
4710  */
4711 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4712 {
4713         int this_cpu = smp_processor_id();
4714         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4715         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_balance ?
4716                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4717
4718         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4719
4720         /*
4721          * If this cpu has a pending nohz_balance_kick, then do the
4722          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4723          * stopped.
4724          */
4725         nohz_idle_balance(this_cpu, idle);
4726 }
4727
4728 static inline int on_null_domain(int cpu)
4729 {
4730         return !rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
4731 }
4732
4733 /*
4734  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4735  */
4736 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4737 {
4738         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4739         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4740             likely(!on_null_domain(cpu)))
4741                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4742 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4743         else if (nohz_kick_needed(rq, cpu) && likely(!on_null_domain(cpu)))
4744                 nohz_balancer_kick(cpu);
4745 #endif
4746 }
4747
4748 static void rq_online_fair(struct rq *rq)
4749 {
4750         update_sysctl();
4751 }
4752
4753 static void rq_offline_fair(struct rq *rq)
4754 {
4755         update_sysctl();
4756 }
4757
4758 #else   /* CONFIG_SMP */
4759
4760 /*
4761  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4762  */
4763 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4764 {
4765 }
4766
4767 #endif /* CONFIG_SMP */
4768
4769 /*
4770  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
4771  */
4772 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr, int queued)
4773 {
4774         struct cfs_rq *cfs_rq;
4775         struct sched_entity *se = &curr->se;
4776
4777         for_each_sched_entity(se) {
4778                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
4779                 entity_tick(cfs_rq, se, queued);
4780         }
4781 }
4782
4783 /*
4784  * called on fork with the child task as argument from the parent's context
4785  *  - child not yet on the tasklist
4786  *  - preemption disabled
4787  */
4788 static void task_fork_fair(struct task_struct *p)
4789 {
4790         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(current);
4791         struct sched_entity *se = &p->se, *curr = cfs_rq->curr;
4792         int this_cpu = smp_processor_id();
4793         struct rq *rq = this_rq();
4794         unsigned long flags;
4795
4796         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4797
4798         update_rq_clock(rq);
4799
4800         if (unlikely(task_cpu(p) != this_cpu)) {
4801                 rcu_read_lock();
4802                 __set_task_cpu(p, this_cpu);
4803                 rcu_read_unlock();
4804         }
4805
4806         update_curr(cfs_rq);
4807
4808         if (curr)
4809                 se->vruntime = curr->vruntime;
4810         place_entity(cfs_rq, se, 1);
4811
4812         if (sysctl_sched_child_runs_first && curr && entity_before(curr, se)) {
4813                 /*
4814                  * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
4815                  * 'current' within the tree based on its new key value.
4816                  */
4817                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
4818                 resched_task(rq->curr);
4819         }
4820
4821         se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
4822
4823         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4824 }
4825
4826 /*
4827  * Priority of the task has changed. Check to see if we preempt
4828  * the current task.
4829  */
4830 static void
4831 prio_changed_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int oldprio)
4832 {
4833         if (!p->se.on_rq)
4834                 return;
4835
4836         /*
4837          * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4838          * our priority decreased, or if we are not currently running on
4839          * this runqueue and our priority is higher than the current's
4840          */
4841         if (rq->curr == p) {
4842                 if (p->prio > oldprio)
4843                         resched_task(rq->curr);
4844         } else
4845                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
4846 }
4847
4848 static void switched_from_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
4849 {
4850         struct sched_entity *se = &p->se;
4851         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
4852
4853         /*
4854          * Ensure the task's vruntime is normalized, so that when its
4855          * switched back to the fair class the enqueue_entity(.flags=0) will
4856          * do the right thing.
4857          *
4858          * If it was on_rq, then the dequeue_entity(.flags=0) will already
4859          * have normalized the vruntime, if it was !on_rq, then only when
4860          * the task is sleeping will it still have non-normalized vruntime.
4861          */
4862         if (!se->on_rq && p->state != TASK_RUNNING) {
4863                 /*
4864                  * Fix up our vruntime so that the current sleep doesn't
4865                  * cause 'unlimited' sleep bonus.
4866                  */
4867                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
4868                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
4869         }
4870 }
4871
4872 /*
4873  * We switched to the sched_fair class.
4874  */
4875 static void switched_to_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
4876 {
4877         if (!p->se.on_rq)
4878                 return;
4879
4880         /*
4881          * We were most likely switched from sched_rt, so
4882          * kick off the schedule if running, otherwise just see
4883          * if we can still preempt the current task.
4884          */
4885         if (rq->curr == p)
4886                 resched_task(rq->curr);
4887         else
4888                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
4889 }
4890
4891 /* Account for a task changing its policy or group.
4892  *
4893  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
4894  * migrates between groups/classes.
4895  */
4896 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
4897 {
4898         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
4899
4900         for_each_sched_entity(se) {
4901                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
4902
4903                 set_next_entity(cfs_rq, se);
4904                 /* ensure bandwidth has been allocated on our new cfs_rq */
4905                 account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
4906         }
4907 }
4908
4909 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4910 static void task_move_group_fair(struct task_struct *p, int on_rq)
4911 {
4912         /*
4913          * If the task was not on the rq at the time of this cgroup movement
4914          * it must have been asleep, sleeping tasks keep their ->vruntime
4915          * absolute on their old rq until wakeup (needed for the fair sleeper
4916          * bonus in place_entity()).
4917          *
4918          * If it was on the rq, we've just 'preempted' it, which does convert
4919          * ->vruntime to a relative base.
4920          *
4921          * Make sure both cases convert their relative position when migrating
4922          * to another cgroup's rq. This does somewhat interfere with the
4923          * fair sleeper stuff for the first placement, but who cares.
4924          */
4925         if (!on_rq)
4926                 p->se.vruntime -= cfs_rq_of(&p->se)->min_vruntime;
4927         set_task_rq(p, task_cpu(p));
4928         if (!on_rq)
4929                 p->se.vruntime += cfs_rq_of(&p->se)->min_vruntime;
4930 }
4931 #endif
4932
4933 static unsigned int get_rr_interval_fair(struct rq *rq, struct task_struct *task)
4934 {
4935         struct sched_entity *se = &task->se;
4936         unsigned int rr_interval = 0;
4937
4938         /*
4939          * Time slice is 0 for SCHED_OTHER tasks that are on an otherwise
4940          * idle runqueue:
4941          */
4942         if (rq->cfs.load.weight)
4943                 rr_interval = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
4944
4945         return rr_interval;
4946 }
4947
4948 /*
4949  * All the scheduling class methods:
4950  */
4951 static const struct sched_class fair_sched_class = {
4952         .next                   = &idle_sched_class,
4953         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
4954         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
4955         .yield_task             = yield_task_fair,
4956         .yield_to_task          = yield_to_task_fair,
4957
4958         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
4959
4960         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
4961         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
4962
4963 #ifdef CONFIG_SMP
4964         .select_task_rq         = select_task_rq_fair,
4965
4966         .rq_online              = rq_online_fair,
4967         .rq_offline             = rq_offline_fair,
4968
4969         .task_waking            = task_waking_fair,
4970 #endif
4971
4972         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
4973         .task_tick              = task_tick_fair,
4974         .task_fork              = task_fork_fair,
4975
4976         .prio_changed           = prio_changed_fair,
4977         .switched_from          = switched_from_fair,
4978         .switched_to            = switched_to_fair,
4979
4980         .get_rr_interval        = get_rr_interval_fair,
4981
4982 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4983         .task_move_group        = task_move_group_fair,
4984 #endif
4985 };
4986
4987 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4988 static void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
4989 {
4990         struct cfs_rq *cfs_rq;
4991
4992         rcu_read_lock();
4993         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
4994                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
4995         rcu_read_unlock();
4996 }
4997 #endif