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