]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/sched/fair.c
mm: numa: Change page last {nid,pid} into {cpu,pid}
[karo-tx-linux.git] / kernel / sched / fair.c
1 /*
2  * Completely Fair Scheduling (CFS) Class (SCHED_NORMAL/SCHED_BATCH)
3  *
4  *  Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc., Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
5  *
6  *  Interactivity improvements by Mike Galbraith
7  *  (C) 2007 Mike Galbraith <efault@gmx.de>
8  *
9  *  Various enhancements by Dmitry Adamushko.
10  *  (C) 2007 Dmitry Adamushko <dmitry.adamushko@gmail.com>
11  *
12  *  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
13  *  Copyright IBM Corporation, 2007
14  *  Author: Srivatsa Vaddagiri <vatsa@linux.vnet.ibm.com>
15  *
16  *  Scaled math optimizations by Thomas Gleixner
17  *  Copyright (C) 2007, Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
18  *
19  *  Adaptive scheduling granularity, math enhancements by Peter Zijlstra
20  *  Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc., Peter Zijlstra <pzijlstr@redhat.com>
21  */
22
23 #include <linux/latencytop.h>
24 #include <linux/sched.h>
25 #include <linux/cpumask.h>
26 #include <linux/slab.h>
27 #include <linux/profile.h>
28 #include <linux/interrupt.h>
29 #include <linux/mempolicy.h>
30 #include <linux/migrate.h>
31 #include <linux/task_work.h>
32
33 #include <trace/events/sched.h>
34
35 #include "sched.h"
36
37 /*
38  * Targeted preemption latency for CPU-bound tasks:
39  * (default: 6ms * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
40  *
41  * NOTE: this latency value is not the same as the concept of
42  * 'timeslice length' - timeslices in CFS are of variable length
43  * and have no persistent notion like in traditional, time-slice
44  * based scheduling concepts.
45  *
46  * (to see the precise effective timeslice length of your workload,
47  *  run vmstat and monitor the context-switches (cs) field)
48  */
49 unsigned int sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
50 unsigned int normalized_sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
51
52 /*
53  * The initial- and re-scaling of tunables is configurable
54  * (default SCHED_TUNABLESCALING_LOG = *(1+ilog(ncpus))
55  *
56  * Options are:
57  * SCHED_TUNABLESCALING_NONE - unscaled, always *1
58  * SCHED_TUNABLESCALING_LOG - scaled logarithmical, *1+ilog(ncpus)
59  * SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR - scaled linear, *ncpus
60  */
61 enum sched_tunable_scaling sysctl_sched_tunable_scaling
62         = SCHED_TUNABLESCALING_LOG;
63
64 /*
65  * Minimal preemption granularity for CPU-bound tasks:
66  * (default: 0.75 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
67  */
68 unsigned int sysctl_sched_min_granularity = 750000ULL;
69 unsigned int normalized_sysctl_sched_min_granularity = 750000ULL;
70
71 /*
72  * is kept at sysctl_sched_latency / sysctl_sched_min_granularity
73  */
74 static unsigned int sched_nr_latency = 8;
75
76 /*
77  * After fork, child runs first. If set to 0 (default) then
78  * parent will (try to) run first.
79  */
80 unsigned int sysctl_sched_child_runs_first __read_mostly;
81
82 /*
83  * SCHED_OTHER wake-up granularity.
84  * (default: 1 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
85  *
86  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
87  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
88  * have immediate wakeup/sleep latencies.
89  */
90 unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
91 unsigned int normalized_sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
92
93 const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost = 500000UL;
94
95 /*
96  * The exponential sliding  window over which load is averaged for shares
97  * distribution.
98  * (default: 10msec)
99  */
100 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_shares_window = 10000000UL;
101
102 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
103 /*
104  * Amount of runtime to allocate from global (tg) to local (per-cfs_rq) pool
105  * each time a cfs_rq requests quota.
106  *
107  * Note: in the case that the slice exceeds the runtime remaining (either due
108  * to consumption or the quota being specified to be smaller than the slice)
109  * we will always only issue the remaining available time.
110  *
111  * default: 5 msec, units: microseconds
112   */
113 unsigned int sysctl_sched_cfs_bandwidth_slice = 5000UL;
114 #endif
115
116 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
117 {
118         lw->weight += inc;
119         lw->inv_weight = 0;
120 }
121
122 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
123 {
124         lw->weight -= dec;
125         lw->inv_weight = 0;
126 }
127
128 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
129 {
130         lw->weight = w;
131         lw->inv_weight = 0;
132 }
133
134 /*
135  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
136  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
137  * to users decreases. But the relationship is not linear,
138  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
139  * number of CPUs.
140  *
141  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
142  */
143 static int get_update_sysctl_factor(void)
144 {
145         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
146         unsigned int factor;
147
148         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
149         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
150                 factor = 1;
151                 break;
152         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
153                 factor = cpus;
154                 break;
155         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
156         default:
157                 factor = 1 + ilog2(cpus);
158                 break;
159         }
160
161         return factor;
162 }
163
164 static void update_sysctl(void)
165 {
166         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
167
168 #define SET_SYSCTL(name) \
169         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
170         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
171         SET_SYSCTL(sched_latency);
172         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
173 #undef SET_SYSCTL
174 }
175
176 void sched_init_granularity(void)
177 {
178         update_sysctl();
179 }
180
181 #if BITS_PER_LONG == 32
182 # define WMULT_CONST    (~0UL)
183 #else
184 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
185 #endif
186
187 #define WMULT_SHIFT     32
188
189 /*
190  * Shift right and round:
191  */
192 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
193
194 /*
195  * delta *= weight / lw
196  */
197 static unsigned long
198 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
199                 struct load_weight *lw)
200 {
201         u64 tmp;
202
203         /*
204          * weight can be less than 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION for task group sched
205          * entities since MIN_SHARES = 2. Treat weight as 1 if less than
206          * 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION.
207          */
208         if (likely(weight > (1UL << SCHED_LOAD_RESOLUTION)))
209                 tmp = (u64)delta_exec * scale_load_down(weight);
210         else
211                 tmp = (u64)delta_exec;
212
213         if (!lw->inv_weight) {
214                 unsigned long w = scale_load_down(lw->weight);
215
216                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(w >= WMULT_CONST))
217                         lw->inv_weight = 1;
218                 else if (unlikely(!w))
219                         lw->inv_weight = WMULT_CONST;
220                 else
221                         lw->inv_weight = WMULT_CONST / w;
222         }
223
224         /*
225          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
226          */
227         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
228                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
229                         WMULT_SHIFT/2);
230         else
231                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
232
233         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
234 }
235
236
237 const struct sched_class fair_sched_class;
238
239 /**************************************************************
240  * CFS operations on generic schedulable entities:
241  */
242
243 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
244
245 /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
246 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
247 {
248         return cfs_rq->rq;
249 }
250
251 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
252 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
253
254 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
255 {
256 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
257         WARN_ON_ONCE(!entity_is_task(se));
258 #endif
259         return container_of(se, struct task_struct, se);
260 }
261
262 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
263 #define for_each_sched_entity(se) \
264                 for (; se; se = se->parent)
265
266 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
267 {
268         return p->se.cfs_rq;
269 }
270
271 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
272 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
273 {
274         return se->cfs_rq;
275 }
276
277 /* runqueue "owned" by this group */
278 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
279 {
280         return grp->my_q;
281 }
282
283 static void update_cfs_rq_blocked_load(struct cfs_rq *cfs_rq,
284                                        int force_update);
285
286 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
287 {
288         if (!cfs_rq->on_list) {
289                 /*
290                  * Ensure we either appear before our parent (if already
291                  * enqueued) or force our parent to appear after us when it is
292                  * enqueued.  The fact that we always enqueue bottom-up
293                  * reduces this to two cases.
294                  */
295                 if (cfs_rq->tg->parent &&
296                     cfs_rq->tg->parent->cfs_rq[cpu_of(rq_of(cfs_rq))]->on_list) {
297                         list_add_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
298                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
299                 } else {
300                         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
301                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
302                 }
303
304                 cfs_rq->on_list = 1;
305                 /* We should have no load, but we need to update last_decay. */
306                 update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 0);
307         }
308 }
309
310 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
311 {
312         if (cfs_rq->on_list) {
313                 list_del_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list);
314                 cfs_rq->on_list = 0;
315         }
316 }
317
318 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
319 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
320         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
321
322 /* Do the two (enqueued) entities belong to the same group ? */
323 static inline int
324 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
325 {
326         if (se->cfs_rq == pse->cfs_rq)
327                 return 1;
328
329         return 0;
330 }
331
332 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
333 {
334         return se->parent;
335 }
336
337 /* return depth at which a sched entity is present in the hierarchy */
338 static inline int depth_se(struct sched_entity *se)
339 {
340         int depth = 0;
341
342         for_each_sched_entity(se)
343                 depth++;
344
345         return depth;
346 }
347
348 static void
349 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
350 {
351         int se_depth, pse_depth;
352
353         /*
354          * preemption test can be made between sibling entities who are in the
355          * same cfs_rq i.e who have a common parent. Walk up the hierarchy of
356          * both tasks until we find their ancestors who are siblings of common
357          * parent.
358          */
359
360         /* First walk up until both entities are at same depth */
361         se_depth = depth_se(*se);
362         pse_depth = depth_se(*pse);
363
364         while (se_depth > pse_depth) {
365                 se_depth--;
366                 *se = parent_entity(*se);
367         }
368
369         while (pse_depth > se_depth) {
370                 pse_depth--;
371                 *pse = parent_entity(*pse);
372         }
373
374         while (!is_same_group(*se, *pse)) {
375                 *se = parent_entity(*se);
376                 *pse = parent_entity(*pse);
377         }
378 }
379
380 #else   /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
381
382 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
383 {
384         return container_of(se, struct task_struct, se);
385 }
386
387 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
388 {
389         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
390 }
391
392 #define entity_is_task(se)      1
393
394 #define for_each_sched_entity(se) \
395                 for (; se; se = NULL)
396
397 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
398 {
399         return &task_rq(p)->cfs;
400 }
401
402 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
403 {
404         struct task_struct *p = task_of(se);
405         struct rq *rq = task_rq(p);
406
407         return &rq->cfs;
408 }
409
410 /* runqueue "owned" by this group */
411 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
412 {
413         return NULL;
414 }
415
416 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
417 {
418 }
419
420 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
421 {
422 }
423
424 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
425                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
426
427 static inline int
428 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
429 {
430         return 1;
431 }
432
433 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
434 {
435         return NULL;
436 }
437
438 static inline void
439 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
440 {
441 }
442
443 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
444
445 static __always_inline
446 void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long delta_exec);
447
448 /**************************************************************
449  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
450  */
451
452 static inline u64 max_vruntime(u64 max_vruntime, u64 vruntime)
453 {
454         s64 delta = (s64)(vruntime - max_vruntime);
455         if (delta > 0)
456                 max_vruntime = vruntime;
457
458         return max_vruntime;
459 }
460
461 static inline u64 min_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
462 {
463         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
464         if (delta < 0)
465                 min_vruntime = vruntime;
466
467         return min_vruntime;
468 }
469
470 static inline int entity_before(struct sched_entity *a,
471                                 struct sched_entity *b)
472 {
473         return (s64)(a->vruntime - b->vruntime) < 0;
474 }
475
476 static void update_min_vruntime(struct cfs_rq *cfs_rq)
477 {
478         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
479
480         if (cfs_rq->curr)
481                 vruntime = cfs_rq->curr->vruntime;
482
483         if (cfs_rq->rb_leftmost) {
484                 struct sched_entity *se = rb_entry(cfs_rq->rb_leftmost,
485                                                    struct sched_entity,
486                                                    run_node);
487
488                 if (!cfs_rq->curr)
489                         vruntime = se->vruntime;
490                 else
491                         vruntime = min_vruntime(vruntime, se->vruntime);
492         }
493
494         /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
495         cfs_rq->min_vruntime = max_vruntime(cfs_rq->min_vruntime, vruntime);
496 #ifndef CONFIG_64BIT
497         smp_wmb();
498         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
499 #endif
500 }
501
502 /*
503  * Enqueue an entity into the rb-tree:
504  */
505 static void __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
506 {
507         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
508         struct rb_node *parent = NULL;
509         struct sched_entity *entry;
510         int leftmost = 1;
511
512         /*
513          * Find the right place in the rbtree:
514          */
515         while (*link) {
516                 parent = *link;
517                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
518                 /*
519                  * We dont care about collisions. Nodes with
520                  * the same key stay together.
521                  */
522                 if (entity_before(se, entry)) {
523                         link = &parent->rb_left;
524                 } else {
525                         link = &parent->rb_right;
526                         leftmost = 0;
527                 }
528         }
529
530         /*
531          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
532          * used):
533          */
534         if (leftmost)
535                 cfs_rq->rb_leftmost = &se->run_node;
536
537         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
538         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
539 }
540
541 static void __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
542 {
543         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node) {
544                 struct rb_node *next_node;
545
546                 next_node = rb_next(&se->run_node);
547                 cfs_rq->rb_leftmost = next_node;
548         }
549
550         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
551 }
552
553 struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
554 {
555         struct rb_node *left = cfs_rq->rb_leftmost;
556
557         if (!left)
558                 return NULL;
559
560         return rb_entry(left, struct sched_entity, run_node);
561 }
562
563 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct sched_entity *se)
564 {
565         struct rb_node *next = rb_next(&se->run_node);
566
567         if (!next)
568                 return NULL;
569
570         return rb_entry(next, struct sched_entity, run_node);
571 }
572
573 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
574 struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
575 {
576         struct rb_node *last = rb_last(&cfs_rq->tasks_timeline);
577
578         if (!last)
579                 return NULL;
580
581         return rb_entry(last, struct sched_entity, run_node);
582 }
583
584 /**************************************************************
585  * Scheduling class statistics methods:
586  */
587
588 int sched_proc_update_handler(struct ctl_table *table, int write,
589                 void __user *buffer, size_t *lenp,
590                 loff_t *ppos)
591 {
592         int ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
593         int factor = get_update_sysctl_factor();
594
595         if (ret || !write)
596                 return ret;
597
598         sched_nr_latency = DIV_ROUND_UP(sysctl_sched_latency,
599                                         sysctl_sched_min_granularity);
600
601 #define WRT_SYSCTL(name) \
602         (normalized_sysctl_##name = sysctl_##name / (factor))
603         WRT_SYSCTL(sched_min_granularity);
604         WRT_SYSCTL(sched_latency);
605         WRT_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
606 #undef WRT_SYSCTL
607
608         return 0;
609 }
610 #endif
611
612 /*
613  * delta /= w
614  */
615 static inline unsigned long
616 calc_delta_fair(unsigned long delta, struct sched_entity *se)
617 {
618         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
619                 delta = calc_delta_mine(delta, NICE_0_LOAD, &se->load);
620
621         return delta;
622 }
623
624 /*
625  * The idea is to set a period in which each task runs once.
626  *
627  * When there are too many tasks (sched_nr_latency) we have to stretch
628  * this period because otherwise the slices get too small.
629  *
630  * p = (nr <= nl) ? l : l*nr/nl
631  */
632 static u64 __sched_period(unsigned long nr_running)
633 {
634         u64 period = sysctl_sched_latency;
635         unsigned long nr_latency = sched_nr_latency;
636
637         if (unlikely(nr_running > nr_latency)) {
638                 period = sysctl_sched_min_granularity;
639                 period *= nr_running;
640         }
641
642         return period;
643 }
644
645 /*
646  * We calculate the wall-time slice from the period by taking a part
647  * proportional to the weight.
648  *
649  * s = p*P[w/rw]
650  */
651 static u64 sched_slice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
652 {
653         u64 slice = __sched_period(cfs_rq->nr_running + !se->on_rq);
654
655         for_each_sched_entity(se) {
656                 struct load_weight *load;
657                 struct load_weight lw;
658
659                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
660                 load = &cfs_rq->load;
661
662                 if (unlikely(!se->on_rq)) {
663                         lw = cfs_rq->load;
664
665                         update_load_add(&lw, se->load.weight);
666                         load = &lw;
667                 }
668                 slice = calc_delta_mine(slice, se->load.weight, load);
669         }
670         return slice;
671 }
672
673 /*
674  * We calculate the vruntime slice of a to-be-inserted task.
675  *
676  * vs = s/w
677  */
678 static u64 sched_vslice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
679 {
680         return calc_delta_fair(sched_slice(cfs_rq, se), se);
681 }
682
683 #ifdef CONFIG_SMP
684 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p);
685
686 static inline void __update_task_entity_contrib(struct sched_entity *se);
687
688 /* Give new task start runnable values to heavy its load in infant time */
689 void init_task_runnable_average(struct task_struct *p)
690 {
691         u32 slice;
692
693         p->se.avg.decay_count = 0;
694         slice = sched_slice(task_cfs_rq(p), &p->se) >> 10;
695         p->se.avg.runnable_avg_sum = slice;
696         p->se.avg.runnable_avg_period = slice;
697         __update_task_entity_contrib(&p->se);
698 }
699 #else
700 void init_task_runnable_average(struct task_struct *p)
701 {
702 }
703 #endif
704
705 /*
706  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
707  * are not in our scheduling class.
708  */
709 static inline void
710 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
711               unsigned long delta_exec)
712 {
713         unsigned long delta_exec_weighted;
714
715         schedstat_set(curr->statistics.exec_max,
716                       max((u64)delta_exec, curr->statistics.exec_max));
717
718         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
719         schedstat_add(cfs_rq, exec_clock, delta_exec);
720         delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec, curr);
721
722         curr->vruntime += delta_exec_weighted;
723         update_min_vruntime(cfs_rq);
724 }
725
726 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
727 {
728         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
729         u64 now = rq_clock_task(rq_of(cfs_rq));
730         unsigned long delta_exec;
731
732         if (unlikely(!curr))
733                 return;
734
735         /*
736          * Get the amount of time the current task was running
737          * since the last time we changed load (this cannot
738          * overflow on 32 bits):
739          */
740         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
741         if (!delta_exec)
742                 return;
743
744         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
745         curr->exec_start = now;
746
747         if (entity_is_task(curr)) {
748                 struct task_struct *curtask = task_of(curr);
749
750                 trace_sched_stat_runtime(curtask, delta_exec, curr->vruntime);
751                 cpuacct_charge(curtask, delta_exec);
752                 account_group_exec_runtime(curtask, delta_exec);
753         }
754
755         account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
756 }
757
758 static inline void
759 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
760 {
761         schedstat_set(se->statistics.wait_start, rq_clock(rq_of(cfs_rq)));
762 }
763
764 /*
765  * Task is being enqueued - update stats:
766  */
767 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
768 {
769         /*
770          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
771          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
772          */
773         if (se != cfs_rq->curr)
774                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
775 }
776
777 static void
778 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
779 {
780         schedstat_set(se->statistics.wait_max, max(se->statistics.wait_max,
781                         rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - se->statistics.wait_start));
782         schedstat_set(se->statistics.wait_count, se->statistics.wait_count + 1);
783         schedstat_set(se->statistics.wait_sum, se->statistics.wait_sum +
784                         rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - se->statistics.wait_start);
785 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
786         if (entity_is_task(se)) {
787                 trace_sched_stat_wait(task_of(se),
788                         rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - se->statistics.wait_start);
789         }
790 #endif
791         schedstat_set(se->statistics.wait_start, 0);
792 }
793
794 static inline void
795 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
796 {
797         /*
798          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
799          * waiting task:
800          */
801         if (se != cfs_rq->curr)
802                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
803 }
804
805 /*
806  * We are picking a new current task - update its stats:
807  */
808 static inline void
809 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
810 {
811         /*
812          * We are starting a new run period:
813          */
814         se->exec_start = rq_clock_task(rq_of(cfs_rq));
815 }
816
817 /**************************************************
818  * Scheduling class queueing methods:
819  */
820
821 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
822 /*
823  * Approximate time to scan a full NUMA task in ms. The task scan period is
824  * calculated based on the tasks virtual memory size and
825  * numa_balancing_scan_size.
826  */
827 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_min = 1000;
828 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_max = 60000;
829 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_reset = 60000;
830
831 /* Portion of address space to scan in MB */
832 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_size = 256;
833
834 /* Scan @scan_size MB every @scan_period after an initial @scan_delay in ms */
835 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_delay = 1000;
836
837 static unsigned int task_nr_scan_windows(struct task_struct *p)
838 {
839         unsigned long rss = 0;
840         unsigned long nr_scan_pages;
841
842         /*
843          * Calculations based on RSS as non-present and empty pages are skipped
844          * by the PTE scanner and NUMA hinting faults should be trapped based
845          * on resident pages
846          */
847         nr_scan_pages = sysctl_numa_balancing_scan_size << (20 - PAGE_SHIFT);
848         rss = get_mm_rss(p->mm);
849         if (!rss)
850                 rss = nr_scan_pages;
851
852         rss = round_up(rss, nr_scan_pages);
853         return rss / nr_scan_pages;
854 }
855
856 /* For sanitys sake, never scan more PTEs than MAX_SCAN_WINDOW MB/sec. */
857 #define MAX_SCAN_WINDOW 2560
858
859 static unsigned int task_scan_min(struct task_struct *p)
860 {
861         unsigned int scan, floor;
862         unsigned int windows = 1;
863
864         if (sysctl_numa_balancing_scan_size < MAX_SCAN_WINDOW)
865                 windows = MAX_SCAN_WINDOW / sysctl_numa_balancing_scan_size;
866         floor = 1000 / windows;
867
868         scan = sysctl_numa_balancing_scan_period_min / task_nr_scan_windows(p);
869         return max_t(unsigned int, floor, scan);
870 }
871
872 static unsigned int task_scan_max(struct task_struct *p)
873 {
874         unsigned int smin = task_scan_min(p);
875         unsigned int smax;
876
877         /* Watch for min being lower than max due to floor calculations */
878         smax = sysctl_numa_balancing_scan_period_max / task_nr_scan_windows(p);
879         return max(smin, smax);
880 }
881
882 /*
883  * Once a preferred node is selected the scheduler balancer will prefer moving
884  * a task to that node for sysctl_numa_balancing_settle_count number of PTE
885  * scans. This will give the process the chance to accumulate more faults on
886  * the preferred node but still allow the scheduler to move the task again if
887  * the nodes CPUs are overloaded.
888  */
889 unsigned int sysctl_numa_balancing_settle_count __read_mostly = 4;
890
891 static inline int task_faults_idx(int nid, int priv)
892 {
893         return 2 * nid + priv;
894 }
895
896 static inline unsigned long task_faults(struct task_struct *p, int nid)
897 {
898         if (!p->numa_faults)
899                 return 0;
900
901         return p->numa_faults[task_faults_idx(nid, 0)] +
902                 p->numa_faults[task_faults_idx(nid, 1)];
903 }
904
905 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu);
906 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
907 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
908 static unsigned long power_of(int cpu);
909 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu, long wl, long wg);
910
911 /* Cached statistics for all CPUs within a node */
912 struct numa_stats {
913         unsigned long nr_running;
914         unsigned long load;
915
916         /* Total compute capacity of CPUs on a node */
917         unsigned long power;
918
919         /* Approximate capacity in terms of runnable tasks on a node */
920         unsigned long capacity;
921         int has_capacity;
922 };
923
924 /*
925  * XXX borrowed from update_sg_lb_stats
926  */
927 static void update_numa_stats(struct numa_stats *ns, int nid)
928 {
929         int cpu;
930
931         memset(ns, 0, sizeof(*ns));
932         for_each_cpu(cpu, cpumask_of_node(nid)) {
933                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
934
935                 ns->nr_running += rq->nr_running;
936                 ns->load += weighted_cpuload(cpu);
937                 ns->power += power_of(cpu);
938         }
939
940         ns->load = (ns->load * SCHED_POWER_SCALE) / ns->power;
941         ns->capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(ns->power, SCHED_POWER_SCALE);
942         ns->has_capacity = (ns->nr_running < ns->capacity);
943 }
944
945 struct task_numa_env {
946         struct task_struct *p;
947
948         int src_cpu, src_nid;
949         int dst_cpu, dst_nid;
950
951         struct numa_stats src_stats, dst_stats;
952
953         int imbalance_pct, idx;
954
955         struct task_struct *best_task;
956         long best_imp;
957         int best_cpu;
958 };
959
960 static void task_numa_assign(struct task_numa_env *env,
961                              struct task_struct *p, long imp)
962 {
963         if (env->best_task)
964                 put_task_struct(env->best_task);
965         if (p)
966                 get_task_struct(p);
967
968         env->best_task = p;
969         env->best_imp = imp;
970         env->best_cpu = env->dst_cpu;
971 }
972
973 /*
974  * This checks if the overall compute and NUMA accesses of the system would
975  * be improved if the source tasks was migrated to the target dst_cpu taking
976  * into account that it might be best if task running on the dst_cpu should
977  * be exchanged with the source task
978  */
979 static void task_numa_compare(struct task_numa_env *env, long imp)
980 {
981         struct rq *src_rq = cpu_rq(env->src_cpu);
982         struct rq *dst_rq = cpu_rq(env->dst_cpu);
983         struct task_struct *cur;
984         long dst_load, src_load;
985         long load;
986
987         rcu_read_lock();
988         cur = ACCESS_ONCE(dst_rq->curr);
989         if (cur->pid == 0) /* idle */
990                 cur = NULL;
991
992         /*
993          * "imp" is the fault differential for the source task between the
994          * source and destination node. Calculate the total differential for
995          * the source task and potential destination task. The more negative
996          * the value is, the more rmeote accesses that would be expected to
997          * be incurred if the tasks were swapped.
998          */
999         if (cur) {
1000                 /* Skip this swap candidate if cannot move to the source cpu */
1001                 if (!cpumask_test_cpu(env->src_cpu, tsk_cpus_allowed(cur)))
1002                         goto unlock;
1003
1004                 imp += task_faults(cur, env->src_nid) -
1005                        task_faults(cur, env->dst_nid);
1006         }
1007
1008         if (imp < env->best_imp)
1009                 goto unlock;
1010
1011         if (!cur) {
1012                 /* Is there capacity at our destination? */
1013                 if (env->src_stats.has_capacity &&
1014                     !env->dst_stats.has_capacity)
1015                         goto unlock;
1016
1017                 goto balance;
1018         }
1019
1020         /* Balance doesn't matter much if we're running a task per cpu */
1021         if (src_rq->nr_running == 1 && dst_rq->nr_running == 1)
1022                 goto assign;
1023
1024         /*
1025          * In the overloaded case, try and keep the load balanced.
1026          */
1027 balance:
1028         dst_load = env->dst_stats.load;
1029         src_load = env->src_stats.load;
1030
1031         /* XXX missing power terms */
1032         load = task_h_load(env->p);
1033         dst_load += load;
1034         src_load -= load;
1035
1036         if (cur) {
1037                 load = task_h_load(cur);
1038                 dst_load -= load;
1039                 src_load += load;
1040         }
1041
1042         /* make src_load the smaller */
1043         if (dst_load < src_load)
1044                 swap(dst_load, src_load);
1045
1046         if (src_load * env->imbalance_pct < dst_load * 100)
1047                 goto unlock;
1048
1049 assign:
1050         task_numa_assign(env, cur, imp);
1051 unlock:
1052         rcu_read_unlock();
1053 }
1054
1055 static void task_numa_find_cpu(struct task_numa_env *env, long imp)
1056 {
1057         int cpu;
1058
1059         for_each_cpu(cpu, cpumask_of_node(env->dst_nid)) {
1060                 /* Skip this CPU if the source task cannot migrate */
1061                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(env->p)))
1062                         continue;
1063
1064                 env->dst_cpu = cpu;
1065                 task_numa_compare(env, imp);
1066         }
1067 }
1068
1069 static int task_numa_migrate(struct task_struct *p)
1070 {
1071         struct task_numa_env env = {
1072                 .p = p,
1073
1074                 .src_cpu = task_cpu(p),
1075                 .src_nid = cpu_to_node(task_cpu(p)),
1076
1077                 .imbalance_pct = 112,
1078
1079                 .best_task = NULL,
1080                 .best_imp = 0,
1081                 .best_cpu = -1
1082         };
1083         struct sched_domain *sd;
1084         unsigned long faults;
1085         int nid, ret;
1086         long imp;
1087
1088         /*
1089          * Pick the lowest SD_NUMA domain, as that would have the smallest
1090          * imbalance and would be the first to start moving tasks about.
1091          *
1092          * And we want to avoid any moving of tasks about, as that would create
1093          * random movement of tasks -- counter the numa conditions we're trying
1094          * to satisfy here.
1095          */
1096         rcu_read_lock();
1097         sd = rcu_dereference(per_cpu(sd_numa, env.src_cpu));
1098         env.imbalance_pct = 100 + (sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1099         rcu_read_unlock();
1100
1101         faults = task_faults(p, env.src_nid);
1102         update_numa_stats(&env.src_stats, env.src_nid);
1103         env.dst_nid = p->numa_preferred_nid;
1104         imp = task_faults(env.p, env.dst_nid) - faults;
1105         update_numa_stats(&env.dst_stats, env.dst_nid);
1106
1107         /* If the preferred nid has capacity, try to use it. */
1108         if (env.dst_stats.has_capacity)
1109                 task_numa_find_cpu(&env, imp);
1110
1111         /* No space available on the preferred nid. Look elsewhere. */
1112         if (env.best_cpu == -1) {
1113                 for_each_online_node(nid) {
1114                         if (nid == env.src_nid || nid == p->numa_preferred_nid)
1115                                 continue;
1116
1117                         /* Only consider nodes that recorded more faults */
1118                         imp = task_faults(env.p, nid) - faults;
1119                         if (imp < 0)
1120                                 continue;
1121
1122                         env.dst_nid = nid;
1123                         update_numa_stats(&env.dst_stats, env.dst_nid);
1124                         task_numa_find_cpu(&env, imp);
1125                 }
1126         }
1127
1128         /* No better CPU than the current one was found. */
1129         if (env.best_cpu == -1)
1130                 return -EAGAIN;
1131
1132         if (env.best_task == NULL) {
1133                 int ret = migrate_task_to(p, env.best_cpu);
1134                 return ret;
1135         }
1136
1137         ret = migrate_swap(p, env.best_task);
1138         put_task_struct(env.best_task);
1139         return ret;
1140 }
1141
1142 /* Attempt to migrate a task to a CPU on the preferred node. */
1143 static void numa_migrate_preferred(struct task_struct *p)
1144 {
1145         /* Success if task is already running on preferred CPU */
1146         p->numa_migrate_retry = 0;
1147         if (cpu_to_node(task_cpu(p)) == p->numa_preferred_nid) {
1148                 /*
1149                  * If migration is temporarily disabled due to a task migration
1150                  * then re-enable it now as the task is running on its
1151                  * preferred node and memory should migrate locally
1152                  */
1153                 if (!p->numa_migrate_seq)
1154                         p->numa_migrate_seq++;
1155                 return;
1156         }
1157
1158         /* This task has no NUMA fault statistics yet */
1159         if (unlikely(p->numa_preferred_nid == -1))
1160                 return;
1161
1162         /* Otherwise, try migrate to a CPU on the preferred node */
1163         if (task_numa_migrate(p) != 0)
1164                 p->numa_migrate_retry = jiffies + HZ*5;
1165 }
1166
1167 static void task_numa_placement(struct task_struct *p)
1168 {
1169         int seq, nid, max_nid = -1;
1170         unsigned long max_faults = 0;
1171
1172         seq = ACCESS_ONCE(p->mm->numa_scan_seq);
1173         if (p->numa_scan_seq == seq)
1174                 return;
1175         p->numa_scan_seq = seq;
1176         p->numa_migrate_seq++;
1177         p->numa_scan_period_max = task_scan_max(p);
1178
1179         /* Find the node with the highest number of faults */
1180         for_each_online_node(nid) {
1181                 unsigned long faults = 0;
1182                 int priv, i;
1183
1184                 for (priv = 0; priv < 2; priv++) {
1185                         i = task_faults_idx(nid, priv);
1186
1187                         /* Decay existing window, copy faults since last scan */
1188                         p->numa_faults[i] >>= 1;
1189                         p->numa_faults[i] += p->numa_faults_buffer[i];
1190                         p->numa_faults_buffer[i] = 0;
1191
1192                         faults += p->numa_faults[i];
1193                 }
1194
1195                 if (faults > max_faults) {
1196                         max_faults = faults;
1197                         max_nid = nid;
1198                 }
1199         }
1200
1201         /* Preferred node as the node with the most faults */
1202         if (max_faults && max_nid != p->numa_preferred_nid) {
1203                 /* Update the preferred nid and migrate task if possible */
1204                 p->numa_preferred_nid = max_nid;
1205                 p->numa_migrate_seq = 1;
1206                 numa_migrate_preferred(p);
1207         }
1208 }
1209
1210 /*
1211  * Got a PROT_NONE fault for a page on @node.
1212  */
1213 void task_numa_fault(int last_cpupid, int node, int pages, bool migrated)
1214 {
1215         struct task_struct *p = current;
1216         int priv;
1217
1218         if (!numabalancing_enabled)
1219                 return;
1220
1221         /* for example, ksmd faulting in a user's mm */
1222         if (!p->mm)
1223                 return;
1224
1225         /*
1226          * First accesses are treated as private, otherwise consider accesses
1227          * to be private if the accessing pid has not changed
1228          */
1229         if (!cpupid_pid_unset(last_cpupid))
1230                 priv = ((p->pid & LAST__PID_MASK) == cpupid_to_pid(last_cpupid));
1231         else
1232                 priv = 1;
1233
1234         /* Allocate buffer to track faults on a per-node basis */
1235         if (unlikely(!p->numa_faults)) {
1236                 int size = sizeof(*p->numa_faults) * 2 * nr_node_ids;
1237
1238                 /* numa_faults and numa_faults_buffer share the allocation */
1239                 p->numa_faults = kzalloc(size * 2, GFP_KERNEL|__GFP_NOWARN);
1240                 if (!p->numa_faults)
1241                         return;
1242
1243                 BUG_ON(p->numa_faults_buffer);
1244                 p->numa_faults_buffer = p->numa_faults + (2 * nr_node_ids);
1245         }
1246
1247         /*
1248          * If pages are properly placed (did not migrate) then scan slower.
1249          * This is reset periodically in case of phase changes
1250          */
1251         if (!migrated) {
1252                 /* Initialise if necessary */
1253                 if (!p->numa_scan_period_max)
1254                         p->numa_scan_period_max = task_scan_max(p);
1255
1256                 p->numa_scan_period = min(p->numa_scan_period_max,
1257                         p->numa_scan_period + 10);
1258         }
1259
1260         task_numa_placement(p);
1261
1262         /* Retry task to preferred node migration if it previously failed */
1263         if (p->numa_migrate_retry && time_after(jiffies, p->numa_migrate_retry))
1264                 numa_migrate_preferred(p);
1265
1266         p->numa_faults_buffer[task_faults_idx(node, priv)] += pages;
1267 }
1268
1269 static void reset_ptenuma_scan(struct task_struct *p)
1270 {
1271         ACCESS_ONCE(p->mm->numa_scan_seq)++;
1272         p->mm->numa_scan_offset = 0;
1273 }
1274
1275 /*
1276  * The expensive part of numa migration is done from task_work context.
1277  * Triggered from task_tick_numa().
1278  */
1279 void task_numa_work(struct callback_head *work)
1280 {
1281         unsigned long migrate, next_scan, now = jiffies;
1282         struct task_struct *p = current;
1283         struct mm_struct *mm = p->mm;
1284         struct vm_area_struct *vma;
1285         unsigned long start, end;
1286         unsigned long nr_pte_updates = 0;
1287         long pages;
1288
1289         WARN_ON_ONCE(p != container_of(work, struct task_struct, numa_work));
1290
1291         work->next = work; /* protect against double add */
1292         /*
1293          * Who cares about NUMA placement when they're dying.
1294          *
1295          * NOTE: make sure not to dereference p->mm before this check,
1296          * exit_task_work() happens _after_ exit_mm() so we could be called
1297          * without p->mm even though we still had it when we enqueued this
1298          * work.
1299          */
1300         if (p->flags & PF_EXITING)
1301                 return;
1302
1303         if (!mm->numa_next_reset || !mm->numa_next_scan) {
1304                 mm->numa_next_scan = now +
1305                         msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1306                 mm->numa_next_reset = now +
1307                         msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_period_reset);
1308         }
1309
1310         /*
1311          * Reset the scan period if enough time has gone by. Objective is that
1312          * scanning will be reduced if pages are properly placed. As tasks
1313          * can enter different phases this needs to be re-examined. Lacking
1314          * proper tracking of reference behaviour, this blunt hammer is used.
1315          */
1316         migrate = mm->numa_next_reset;
1317         if (time_after(now, migrate)) {
1318                 p->numa_scan_period = task_scan_min(p);
1319                 next_scan = now + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_period_reset);
1320                 xchg(&mm->numa_next_reset, next_scan);
1321         }
1322
1323         /*
1324          * Enforce maximal scan/migration frequency..
1325          */
1326         migrate = mm->numa_next_scan;
1327         if (time_before(now, migrate))
1328                 return;
1329
1330         if (p->numa_scan_period == 0) {
1331                 p->numa_scan_period_max = task_scan_max(p);
1332                 p->numa_scan_period = task_scan_min(p);
1333         }
1334
1335         next_scan = now + msecs_to_jiffies(p->numa_scan_period);
1336         if (cmpxchg(&mm->numa_next_scan, migrate, next_scan) != migrate)
1337                 return;
1338
1339         /*
1340          * Delay this task enough that another task of this mm will likely win
1341          * the next time around.
1342          */
1343         p->node_stamp += 2 * TICK_NSEC;
1344
1345         start = mm->numa_scan_offset;
1346         pages = sysctl_numa_balancing_scan_size;
1347         pages <<= 20 - PAGE_SHIFT; /* MB in pages */
1348         if (!pages)
1349                 return;
1350
1351         down_read(&mm->mmap_sem);
1352         vma = find_vma(mm, start);
1353         if (!vma) {
1354                 reset_ptenuma_scan(p);
1355                 start = 0;
1356                 vma = mm->mmap;
1357         }
1358         for (; vma; vma = vma->vm_next) {
1359                 if (!vma_migratable(vma) || !vma_policy_mof(p, vma))
1360                         continue;
1361
1362                 /*
1363                  * Shared library pages mapped by multiple processes are not
1364                  * migrated as it is expected they are cache replicated. Avoid
1365                  * hinting faults in read-only file-backed mappings or the vdso
1366                  * as migrating the pages will be of marginal benefit.
1367                  */
1368                 if (!vma->vm_mm ||
1369                     (vma->vm_file && (vma->vm_flags & (VM_READ|VM_WRITE)) == (VM_READ)))
1370                         continue;
1371
1372                 do {
1373                         start = max(start, vma->vm_start);
1374                         end = ALIGN(start + (pages << PAGE_SHIFT), HPAGE_SIZE);
1375                         end = min(end, vma->vm_end);
1376                         nr_pte_updates += change_prot_numa(vma, start, end);
1377
1378                         /*
1379                          * Scan sysctl_numa_balancing_scan_size but ensure that
1380                          * at least one PTE is updated so that unused virtual
1381                          * address space is quickly skipped.
1382                          */
1383                         if (nr_pte_updates)
1384                                 pages -= (end - start) >> PAGE_SHIFT;
1385
1386                         start = end;
1387                         if (pages <= 0)
1388                                 goto out;
1389                 } while (end != vma->vm_end);
1390         }
1391
1392 out:
1393         /*
1394          * If the whole process was scanned without updates then no NUMA
1395          * hinting faults are being recorded and scan rate should be lower.
1396          */
1397         if (mm->numa_scan_offset == 0 && !nr_pte_updates) {
1398                 p->numa_scan_period = min(p->numa_scan_period_max,
1399                         p->numa_scan_period << 1);
1400
1401                 next_scan = now + msecs_to_jiffies(p->numa_scan_period);
1402                 mm->numa_next_scan = next_scan;
1403         }
1404
1405         /*
1406          * It is possible to reach the end of the VMA list but the last few
1407          * VMAs are not guaranteed to the vma_migratable. If they are not, we
1408          * would find the !migratable VMA on the next scan but not reset the
1409          * scanner to the start so check it now.
1410          */
1411         if (vma)
1412                 mm->numa_scan_offset = start;
1413         else
1414                 reset_ptenuma_scan(p);
1415         up_read(&mm->mmap_sem);
1416 }
1417
1418 /*
1419  * Drive the periodic memory faults..
1420  */
1421 void task_tick_numa(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1422 {
1423         struct callback_head *work = &curr->numa_work;
1424         u64 period, now;
1425
1426         /*
1427          * We don't care about NUMA placement if we don't have memory.
1428          */
1429         if (!curr->mm || (curr->flags & PF_EXITING) || work->next != work)
1430                 return;
1431
1432         /*
1433          * Using runtime rather than walltime has the dual advantage that
1434          * we (mostly) drive the selection from busy threads and that the
1435          * task needs to have done some actual work before we bother with
1436          * NUMA placement.
1437          */
1438         now = curr->se.sum_exec_runtime;
1439         period = (u64)curr->numa_scan_period * NSEC_PER_MSEC;
1440
1441         if (now - curr->node_stamp > period) {
1442                 if (!curr->node_stamp)
1443                         curr->numa_scan_period = task_scan_min(curr);
1444                 curr->node_stamp += period;
1445
1446                 if (!time_before(jiffies, curr->mm->numa_next_scan)) {
1447                         init_task_work(work, task_numa_work); /* TODO: move this into sched_fork() */
1448                         task_work_add(curr, work, true);
1449                 }
1450         }
1451 }
1452 #else
1453 static void task_tick_numa(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1454 {
1455 }
1456 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1457
1458 static void
1459 account_entity_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1460 {
1461         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
1462         if (!parent_entity(se))
1463                 update_load_add(&rq_of(cfs_rq)->load, se->load.weight);
1464 #ifdef CONFIG_SMP
1465         if (entity_is_task(se))
1466                 list_add(&se->group_node, &rq_of(cfs_rq)->cfs_tasks);
1467 #endif
1468         cfs_rq->nr_running++;
1469 }
1470
1471 static void
1472 account_entity_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1473 {
1474         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
1475         if (!parent_entity(se))
1476                 update_load_sub(&rq_of(cfs_rq)->load, se->load.weight);
1477         if (entity_is_task(se))
1478                 list_del_init(&se->group_node);
1479         cfs_rq->nr_running--;
1480 }
1481
1482 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1483 # ifdef CONFIG_SMP
1484 static inline long calc_tg_weight(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq)
1485 {
1486         long tg_weight;
1487
1488         /*
1489          * Use this CPU's actual weight instead of the last load_contribution
1490          * to gain a more accurate current total weight. See
1491          * update_cfs_rq_load_contribution().
1492          */
1493         tg_weight = atomic_long_read(&tg->load_avg);
1494         tg_weight -= cfs_rq->tg_load_contrib;
1495         tg_weight += cfs_rq->load.weight;
1496
1497         return tg_weight;
1498 }
1499
1500 static long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
1501 {
1502         long tg_weight, load, shares;
1503
1504         tg_weight = calc_tg_weight(tg, cfs_rq);
1505         load = cfs_rq->load.weight;
1506
1507         shares = (tg->shares * load);
1508         if (tg_weight)
1509                 shares /= tg_weight;
1510
1511         if (shares < MIN_SHARES)
1512                 shares = MIN_SHARES;
1513         if (shares > tg->shares)
1514                 shares = tg->shares;
1515
1516         return shares;
1517 }
1518 # else /* CONFIG_SMP */
1519 static inline long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
1520 {
1521         return tg->shares;
1522 }
1523 # endif /* CONFIG_SMP */
1524 static void reweight_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
1525                             unsigned long weight)
1526 {
1527         if (se->on_rq) {
1528                 /* commit outstanding execution time */
1529                 if (cfs_rq->curr == se)
1530                         update_curr(cfs_rq);
1531                 account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
1532         }
1533
1534         update_load_set(&se->load, weight);
1535
1536         if (se->on_rq)
1537                 account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
1538 }
1539
1540 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq);
1541
1542 static void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
1543 {
1544         struct task_group *tg;
1545         struct sched_entity *se;
1546         long shares;
1547
1548         tg = cfs_rq->tg;
1549         se = tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
1550         if (!se || throttled_hierarchy(cfs_rq))
1551                 return;
1552 #ifndef CONFIG_SMP
1553         if (likely(se->load.weight == tg->shares))
1554                 return;
1555 #endif
1556         shares = calc_cfs_shares(cfs_rq, tg);
1557
1558         reweight_entity(cfs_rq_of(se), se, shares);
1559 }
1560 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
1561 static inline void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
1562 {
1563 }
1564 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
1565
1566 #ifdef CONFIG_SMP
1567 /*
1568  * We choose a half-life close to 1 scheduling period.
1569  * Note: The tables below are dependent on this value.
1570  */
1571 #define LOAD_AVG_PERIOD 32
1572 #define LOAD_AVG_MAX 47742 /* maximum possible load avg */
1573 #define LOAD_AVG_MAX_N 345 /* number of full periods to produce LOAD_MAX_AVG */
1574
1575 /* Precomputed fixed inverse multiplies for multiplication by y^n */
1576 static const u32 runnable_avg_yN_inv[] = {
1577         0xffffffff, 0xfa83b2da, 0xf5257d14, 0xefe4b99a, 0xeac0c6e6, 0xe5b906e6,
1578         0xe0ccdeeb, 0xdbfbb796, 0xd744fcc9, 0xd2a81d91, 0xce248c14, 0xc9b9bd85,
1579         0xc5672a10, 0xc12c4cc9, 0xbd08a39e, 0xb8fbaf46, 0xb504f333, 0xb123f581,
1580         0xad583ee9, 0xa9a15ab4, 0xa5fed6a9, 0xa2704302, 0x9ef5325f, 0x9b8d39b9,
1581         0x9837f050, 0x94f4efa8, 0x91c3d373, 0x8ea4398a, 0x8b95c1e3, 0x88980e80,
1582         0x85aac367, 0x82cd8698,
1583 };
1584
1585 /*
1586  * Precomputed \Sum y^k { 1<=k<=n }.  These are floor(true_value) to prevent
1587  * over-estimates when re-combining.
1588  */
1589 static const u32 runnable_avg_yN_sum[] = {
1590             0, 1002, 1982, 2941, 3880, 4798, 5697, 6576, 7437, 8279, 9103,
1591          9909,10698,11470,12226,12966,13690,14398,15091,15769,16433,17082,
1592         17718,18340,18949,19545,20128,20698,21256,21802,22336,22859,23371,
1593 };
1594
1595 /*
1596  * Approximate:
1597  *   val * y^n,    where y^32 ~= 0.5 (~1 scheduling period)
1598  */
1599 static __always_inline u64 decay_load(u64 val, u64 n)
1600 {
1601         unsigned int local_n;
1602
1603         if (!n)
1604                 return val;
1605         else if (unlikely(n > LOAD_AVG_PERIOD * 63))
1606                 return 0;
1607
1608         /* after bounds checking we can collapse to 32-bit */
1609         local_n = n;
1610
1611         /*
1612          * As y^PERIOD = 1/2, we can combine
1613          *    y^n = 1/2^(n/PERIOD) * k^(n%PERIOD)
1614          * With a look-up table which covers k^n (n<PERIOD)
1615          *
1616          * To achieve constant time decay_load.
1617          */
1618         if (unlikely(local_n >= LOAD_AVG_PERIOD)) {
1619                 val >>= local_n / LOAD_AVG_PERIOD;
1620                 local_n %= LOAD_AVG_PERIOD;
1621         }
1622
1623         val *= runnable_avg_yN_inv[local_n];
1624         /* We don't use SRR here since we always want to round down. */
1625         return val >> 32;
1626 }
1627
1628 /*
1629  * For updates fully spanning n periods, the contribution to runnable
1630  * average will be: \Sum 1024*y^n
1631  *
1632  * We can compute this reasonably efficiently by combining:
1633  *   y^PERIOD = 1/2 with precomputed \Sum 1024*y^n {for  n <PERIOD}
1634  */
1635 static u32 __compute_runnable_contrib(u64 n)
1636 {
1637         u32 contrib = 0;
1638
1639         if (likely(n <= LOAD_AVG_PERIOD))
1640                 return runnable_avg_yN_sum[n];
1641         else if (unlikely(n >= LOAD_AVG_MAX_N))
1642                 return LOAD_AVG_MAX;
1643
1644         /* Compute \Sum k^n combining precomputed values for k^i, \Sum k^j */
1645         do {
1646                 contrib /= 2; /* y^LOAD_AVG_PERIOD = 1/2 */
1647                 contrib += runnable_avg_yN_sum[LOAD_AVG_PERIOD];
1648
1649                 n -= LOAD_AVG_PERIOD;
1650         } while (n > LOAD_AVG_PERIOD);
1651
1652         contrib = decay_load(contrib, n);
1653         return contrib + runnable_avg_yN_sum[n];
1654 }
1655
1656 /*
1657  * We can represent the historical contribution to runnable average as the
1658  * coefficients of a geometric series.  To do this we sub-divide our runnable
1659  * history into segments of approximately 1ms (1024us); label the segment that
1660  * occurred N-ms ago p_N, with p_0 corresponding to the current period, e.g.
1661  *
1662  * [<- 1024us ->|<- 1024us ->|<- 1024us ->| ...
1663  *      p0            p1           p2
1664  *     (now)       (~1ms ago)  (~2ms ago)
1665  *
1666  * Let u_i denote the fraction of p_i that the entity was runnable.
1667  *
1668  * We then designate the fractions u_i as our co-efficients, yielding the
1669  * following representation of historical load:
1670  *   u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + u_3*y^3 + ...
1671  *
1672  * We choose y based on the with of a reasonably scheduling period, fixing:
1673  *   y^32 = 0.5
1674  *
1675  * This means that the contribution to load ~32ms ago (u_32) will be weighted
1676  * approximately half as much as the contribution to load within the last ms
1677  * (u_0).
1678  *
1679  * When a period "rolls over" and we have new u_0`, multiplying the previous
1680  * sum again by y is sufficient to update:
1681  *   load_avg = u_0` + y*(u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + ... )
1682  *            = u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + ... [re-labeling u_i --> u_{i+1}]
1683  */
1684 static __always_inline int __update_entity_runnable_avg(u64 now,
1685                                                         struct sched_avg *sa,
1686                                                         int runnable)
1687 {
1688         u64 delta, periods;
1689         u32 runnable_contrib;
1690         int delta_w, decayed = 0;
1691
1692         delta = now - sa->last_runnable_update;
1693         /*
1694          * This should only happen when time goes backwards, which it
1695          * unfortunately does during sched clock init when we swap over to TSC.
1696          */
1697         if ((s64)delta < 0) {
1698                 sa->last_runnable_update = now;
1699                 return 0;
1700         }
1701
1702         /*
1703          * Use 1024ns as the unit of measurement since it's a reasonable
1704          * approximation of 1us and fast to compute.
1705          */
1706         delta >>= 10;
1707         if (!delta)
1708                 return 0;
1709         sa->last_runnable_update = now;
1710
1711         /* delta_w is the amount already accumulated against our next period */
1712         delta_w = sa->runnable_avg_period % 1024;
1713         if (delta + delta_w >= 1024) {
1714                 /* period roll-over */
1715                 decayed = 1;
1716
1717                 /*
1718                  * Now that we know we're crossing a period boundary, figure
1719                  * out how much from delta we need to complete the current
1720                  * period and accrue it.
1721                  */
1722                 delta_w = 1024 - delta_w;
1723                 if (runnable)
1724                         sa->runnable_avg_sum += delta_w;
1725                 sa->runnable_avg_period += delta_w;
1726
1727                 delta -= delta_w;
1728
1729                 /* Figure out how many additional periods this update spans */
1730                 periods = delta / 1024;
1731                 delta %= 1024;
1732
1733                 sa->runnable_avg_sum = decay_load(sa->runnable_avg_sum,
1734                                                   periods + 1);
1735                 sa->runnable_avg_period = decay_load(sa->runnable_avg_period,
1736                                                      periods + 1);
1737
1738                 /* Efficiently calculate \sum (1..n_period) 1024*y^i */
1739                 runnable_contrib = __compute_runnable_contrib(periods);
1740                 if (runnable)
1741                         sa->runnable_avg_sum += runnable_contrib;
1742                 sa->runnable_avg_period += runnable_contrib;
1743         }
1744
1745         /* Remainder of delta accrued against u_0` */
1746         if (runnable)
1747                 sa->runnable_avg_sum += delta;
1748         sa->runnable_avg_period += delta;
1749
1750         return decayed;
1751 }
1752
1753 /* Synchronize an entity's decay with its parenting cfs_rq.*/
1754 static inline u64 __synchronize_entity_decay(struct sched_entity *se)
1755 {
1756         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1757         u64 decays = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
1758
1759         decays -= se->avg.decay_count;
1760         if (!decays)
1761                 return 0;
1762
1763         se->avg.load_avg_contrib = decay_load(se->avg.load_avg_contrib, decays);
1764         se->avg.decay_count = 0;
1765
1766         return decays;
1767 }
1768
1769 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1770 static inline void __update_cfs_rq_tg_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
1771                                                  int force_update)
1772 {
1773         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1774         long tg_contrib;
1775
1776         tg_contrib = cfs_rq->runnable_load_avg + cfs_rq->blocked_load_avg;
1777         tg_contrib -= cfs_rq->tg_load_contrib;
1778
1779         if (force_update || abs(tg_contrib) > cfs_rq->tg_load_contrib / 8) {
1780                 atomic_long_add(tg_contrib, &tg->load_avg);
1781                 cfs_rq->tg_load_contrib += tg_contrib;
1782         }
1783 }
1784
1785 /*
1786  * Aggregate cfs_rq runnable averages into an equivalent task_group
1787  * representation for computing load contributions.
1788  */
1789 static inline void __update_tg_runnable_avg(struct sched_avg *sa,
1790                                                   struct cfs_rq *cfs_rq)
1791 {
1792         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1793         long contrib;
1794
1795         /* The fraction of a cpu used by this cfs_rq */
1796         contrib = div_u64(sa->runnable_avg_sum << NICE_0_SHIFT,
1797                           sa->runnable_avg_period + 1);
1798         contrib -= cfs_rq->tg_runnable_contrib;
1799
1800         if (abs(contrib) > cfs_rq->tg_runnable_contrib / 64) {
1801                 atomic_add(contrib, &tg->runnable_avg);
1802                 cfs_rq->tg_runnable_contrib += contrib;
1803         }
1804 }
1805
1806 static inline void __update_group_entity_contrib(struct sched_entity *se)
1807 {
1808         struct cfs_rq *cfs_rq = group_cfs_rq(se);
1809         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1810         int runnable_avg;
1811
1812         u64 contrib;
1813
1814         contrib = cfs_rq->tg_load_contrib * tg->shares;
1815         se->avg.load_avg_contrib = div_u64(contrib,
1816                                      atomic_long_read(&tg->load_avg) + 1);
1817
1818         /*
1819          * For group entities we need to compute a correction term in the case
1820          * that they are consuming <1 cpu so that we would contribute the same
1821          * load as a task of equal weight.
1822          *
1823          * Explicitly co-ordinating this measurement would be expensive, but
1824          * fortunately the sum of each cpus contribution forms a usable
1825          * lower-bound on the true value.
1826          *
1827          * Consider the aggregate of 2 contributions.  Either they are disjoint
1828          * (and the sum represents true value) or they are disjoint and we are
1829          * understating by the aggregate of their overlap.
1830          *
1831          * Extending this to N cpus, for a given overlap, the maximum amount we
1832          * understand is then n_i(n_i+1)/2 * w_i where n_i is the number of
1833          * cpus that overlap for this interval and w_i is the interval width.
1834          *
1835          * On a small machine; the first term is well-bounded which bounds the
1836          * total error since w_i is a subset of the period.  Whereas on a
1837          * larger machine, while this first term can be larger, if w_i is the
1838          * of consequential size guaranteed to see n_i*w_i quickly converge to
1839          * our upper bound of 1-cpu.
1840          */
1841         runnable_avg = atomic_read(&tg->runnable_avg);
1842         if (runnable_avg < NICE_0_LOAD) {
1843                 se->avg.load_avg_contrib *= runnable_avg;
1844                 se->avg.load_avg_contrib >>= NICE_0_SHIFT;
1845         }
1846 }
1847 #else
1848 static inline void __update_cfs_rq_tg_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
1849                                                  int force_update) {}
1850 static inline void __update_tg_runnable_avg(struct sched_avg *sa,
1851                                                   struct cfs_rq *cfs_rq) {}
1852 static inline void __update_group_entity_contrib(struct sched_entity *se) {}
1853 #endif
1854
1855 static inline void __update_task_entity_contrib(struct sched_entity *se)
1856 {
1857         u32 contrib;
1858
1859         /* avoid overflowing a 32-bit type w/ SCHED_LOAD_SCALE */
1860         contrib = se->avg.runnable_avg_sum * scale_load_down(se->load.weight);
1861         contrib /= (se->avg.runnable_avg_period + 1);
1862         se->avg.load_avg_contrib = scale_load(contrib);
1863 }
1864
1865 /* Compute the current contribution to load_avg by se, return any delta */
1866 static long __update_entity_load_avg_contrib(struct sched_entity *se)
1867 {
1868         long old_contrib = se->avg.load_avg_contrib;
1869
1870         if (entity_is_task(se)) {
1871                 __update_task_entity_contrib(se);
1872         } else {
1873                 __update_tg_runnable_avg(&se->avg, group_cfs_rq(se));
1874                 __update_group_entity_contrib(se);
1875         }
1876
1877         return se->avg.load_avg_contrib - old_contrib;
1878 }
1879
1880 static inline void subtract_blocked_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
1881                                                  long load_contrib)
1882 {
1883         if (likely(load_contrib < cfs_rq->blocked_load_avg))
1884                 cfs_rq->blocked_load_avg -= load_contrib;
1885         else
1886                 cfs_rq->blocked_load_avg = 0;
1887 }
1888
1889 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq);
1890
1891 /* Update a sched_entity's runnable average */
1892 static inline void update_entity_load_avg(struct sched_entity *se,
1893                                           int update_cfs_rq)
1894 {
1895         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1896         long contrib_delta;
1897         u64 now;
1898
1899         /*
1900          * For a group entity we need to use their owned cfs_rq_clock_task() in
1901          * case they are the parent of a throttled hierarchy.
1902          */
1903         if (entity_is_task(se))
1904                 now = cfs_rq_clock_task(cfs_rq);
1905         else
1906                 now = cfs_rq_clock_task(group_cfs_rq(se));
1907
1908         if (!__update_entity_runnable_avg(now, &se->avg, se->on_rq))
1909                 return;
1910
1911         contrib_delta = __update_entity_load_avg_contrib(se);
1912
1913         if (!update_cfs_rq)
1914                 return;
1915
1916         if (se->on_rq)
1917                 cfs_rq->runnable_load_avg += contrib_delta;
1918         else
1919                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, -contrib_delta);
1920 }
1921
1922 /*
1923  * Decay the load contributed by all blocked children and account this so that
1924  * their contribution may appropriately discounted when they wake up.
1925  */
1926 static void update_cfs_rq_blocked_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int force_update)
1927 {
1928         u64 now = cfs_rq_clock_task(cfs_rq) >> 20;
1929         u64 decays;
1930
1931         decays = now - cfs_rq->last_decay;
1932         if (!decays && !force_update)
1933                 return;
1934
1935         if (atomic_long_read(&cfs_rq->removed_load)) {
1936                 unsigned long removed_load;
1937                 removed_load = atomic_long_xchg(&cfs_rq->removed_load, 0);
1938                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, removed_load);
1939         }
1940
1941         if (decays) {
1942                 cfs_rq->blocked_load_avg = decay_load(cfs_rq->blocked_load_avg,
1943                                                       decays);
1944                 atomic64_add(decays, &cfs_rq->decay_counter);
1945                 cfs_rq->last_decay = now;
1946         }
1947
1948         __update_cfs_rq_tg_load_contrib(cfs_rq, force_update);
1949 }
1950
1951 static inline void update_rq_runnable_avg(struct rq *rq, int runnable)
1952 {
1953         __update_entity_runnable_avg(rq_clock_task(rq), &rq->avg, runnable);
1954         __update_tg_runnable_avg(&rq->avg, &rq->cfs);
1955 }
1956
1957 /* Add the load generated by se into cfs_rq's child load-average */
1958 static inline void enqueue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1959                                                   struct sched_entity *se,
1960                                                   int wakeup)
1961 {
1962         /*
1963          * We track migrations using entity decay_count <= 0, on a wake-up
1964          * migration we use a negative decay count to track the remote decays
1965          * accumulated while sleeping.
1966          *
1967          * Newly forked tasks are enqueued with se->avg.decay_count == 0, they
1968          * are seen by enqueue_entity_load_avg() as a migration with an already
1969          * constructed load_avg_contrib.
1970          */
1971         if (unlikely(se->avg.decay_count <= 0)) {
1972                 se->avg.last_runnable_update = rq_clock_task(rq_of(cfs_rq));
1973                 if (se->avg.decay_count) {
1974                         /*
1975                          * In a wake-up migration we have to approximate the
1976                          * time sleeping.  This is because we can't synchronize
1977                          * clock_task between the two cpus, and it is not
1978                          * guaranteed to be read-safe.  Instead, we can
1979                          * approximate this using our carried decays, which are
1980                          * explicitly atomically readable.
1981                          */
1982                         se->avg.last_runnable_update -= (-se->avg.decay_count)
1983                                                         << 20;
1984                         update_entity_load_avg(se, 0);
1985                         /* Indicate that we're now synchronized and on-rq */
1986                         se->avg.decay_count = 0;
1987                 }
1988                 wakeup = 0;
1989         } else {
1990                 /*
1991                  * Task re-woke on same cpu (or else migrate_task_rq_fair()
1992                  * would have made count negative); we must be careful to avoid
1993                  * double-accounting blocked time after synchronizing decays.
1994                  */
1995                 se->avg.last_runnable_update += __synchronize_entity_decay(se)
1996                                                         << 20;
1997         }
1998
1999         /* migrated tasks did not contribute to our blocked load */
2000         if (wakeup) {
2001                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, se->avg.load_avg_contrib);
2002                 update_entity_load_avg(se, 0);
2003         }
2004
2005         cfs_rq->runnable_load_avg += se->avg.load_avg_contrib;
2006         /* we force update consideration on load-balancer moves */
2007         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, !wakeup);
2008 }
2009
2010 /*
2011  * Remove se's load from this cfs_rq child load-average, if the entity is
2012  * transitioning to a blocked state we track its projected decay using
2013  * blocked_load_avg.
2014  */
2015 static inline void dequeue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
2016                                                   struct sched_entity *se,
2017                                                   int sleep)
2018 {
2019         update_entity_load_avg(se, 1);
2020         /* we force update consideration on load-balancer moves */
2021         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, !sleep);
2022
2023         cfs_rq->runnable_load_avg -= se->avg.load_avg_contrib;
2024         if (sleep) {
2025                 cfs_rq->blocked_load_avg += se->avg.load_avg_contrib;
2026                 se->avg.decay_count = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
2027         } /* migrations, e.g. sleep=0 leave decay_count == 0 */
2028 }
2029
2030 /*
2031  * Update the rq's load with the elapsed running time before entering
2032  * idle. if the last scheduled task is not a CFS task, idle_enter will
2033  * be the only way to update the runnable statistic.
2034  */
2035 void idle_enter_fair(struct rq *this_rq)
2036 {
2037         update_rq_runnable_avg(this_rq, 1);
2038 }
2039
2040 /*
2041  * Update the rq's load with the elapsed idle time before a task is
2042  * scheduled. if the newly scheduled task is not a CFS task, idle_exit will
2043  * be the only way to update the runnable statistic.
2044  */
2045 void idle_exit_fair(struct rq *this_rq)
2046 {
2047         update_rq_runnable_avg(this_rq, 0);
2048 }
2049
2050 #else
2051 static inline void update_entity_load_avg(struct sched_entity *se,
2052                                           int update_cfs_rq) {}
2053 static inline void update_rq_runnable_avg(struct rq *rq, int runnable) {}
2054 static inline void enqueue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
2055                                            struct sched_entity *se,
2056                                            int wakeup) {}
2057 static inline void dequeue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
2058                                            struct sched_entity *se,
2059                                            int sleep) {}
2060 static inline void update_cfs_rq_blocked_load(struct cfs_rq *cfs_rq,
2061                                               int force_update) {}
2062 #endif
2063
2064 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
2065 {
2066 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2067         struct task_struct *tsk = NULL;
2068
2069         if (entity_is_task(se))
2070                 tsk = task_of(se);
2071
2072         if (se->statistics.sleep_start) {
2073                 u64 delta = rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - se->statistics.sleep_start;
2074
2075                 if ((s64)delta < 0)
2076                         delta = 0;
2077
2078                 if (unlikely(delta > se->statistics.sleep_max))
2079                         se->statistics.sleep_max = delta;
2080
2081                 se->statistics.sleep_start = 0;
2082                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
2083
2084                 if (tsk) {
2085                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 1);
2086                         trace_sched_stat_sleep(tsk, delta);
2087                 }
2088         }
2089         if (se->statistics.block_start) {
2090                 u64 delta = rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - se->statistics.block_start;
2091
2092                 if ((s64)delta < 0)
2093                         delta = 0;
2094
2095                 if (unlikely(delta > se->statistics.block_max))
2096                         se->statistics.block_max = delta;
2097
2098                 se->statistics.block_start = 0;
2099                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
2100
2101                 if (tsk) {
2102                         if (tsk->in_iowait) {
2103                                 se->statistics.iowait_sum += delta;
2104                                 se->statistics.iowait_count++;
2105                                 trace_sched_stat_iowait(tsk, delta);
2106                         }
2107
2108                         trace_sched_stat_blocked(tsk, delta);
2109
2110                         /*
2111                          * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by
2112                          * 20 to get a milliseconds-range estimation of the
2113                          * amount of time that the task spent sleeping:
2114                          */
2115                         if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
2116                                 profile_hits(SLEEP_PROFILING,
2117                                                 (void *)get_wchan(tsk),
2118                                                 delta >> 20);
2119                         }
2120                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 0);
2121                 }
2122         }
2123 #endif
2124 }
2125
2126 static void check_spread(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
2127 {
2128 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2129         s64 d = se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
2130
2131         if (d < 0)
2132                 d = -d;
2133
2134         if (d > 3*sysctl_sched_latency)
2135                 schedstat_inc(cfs_rq, nr_spread_over);
2136 #endif
2137 }
2138
2139 static void
2140 place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
2141 {
2142         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
2143
2144         /*
2145          * The 'current' period is already promised to the current tasks,
2146          * however the extra weight of the new task will slow them down a
2147          * little, place the new task so that it fits in the slot that
2148          * stays open at the end.
2149          */
2150         if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
2151                 vruntime += sched_vslice(cfs_rq, se);
2152
2153         /* sleeps up to a single latency don't count. */
2154         if (!initial) {
2155                 unsigned long thresh = sysctl_sched_latency;
2156
2157                 /*
2158                  * Halve their sleep time's effect, to allow
2159                  * for a gentler effect of sleepers:
2160                  */
2161                 if (sched_feat(GENTLE_FAIR_SLEEPERS))
2162                         thresh >>= 1;
2163
2164                 vruntime -= thresh;
2165         }
2166
2167         /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
2168         se->vruntime = max_vruntime(se->vruntime, vruntime);
2169 }
2170
2171 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq);
2172
2173 static void
2174 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
2175 {
2176         /*
2177          * Update the normalized vruntime before updating min_vruntime
2178          * through calling update_curr().
2179          */
2180         if (!(flags & ENQUEUE_WAKEUP) || (flags & ENQUEUE_WAKING))
2181                 se->vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
2182
2183         /*
2184          * Update run-time statistics of the 'current'.
2185          */
2186         update_curr(cfs_rq);
2187         enqueue_entity_load_avg(cfs_rq, se, flags & ENQUEUE_WAKEUP);
2188         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
2189         update_cfs_shares(cfs_rq);
2190
2191         if (flags & ENQUEUE_WAKEUP) {
2192                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
2193                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
2194         }
2195
2196         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
2197         check_spread(cfs_rq, se);
2198         if (se != cfs_rq->curr)
2199                 __enqueue_entity(cfs_rq, se);
2200         se->on_rq = 1;
2201
2202         if (cfs_rq->nr_running == 1) {
2203                 list_add_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
2204                 check_enqueue_throttle(cfs_rq);
2205         }
2206 }
2207
2208 static void __clear_buddies_last(struct sched_entity *se)
2209 {
2210         for_each_sched_entity(se) {
2211                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2212                 if (cfs_rq->last == se)
2213                         cfs_rq->last = NULL;
2214                 else
2215                         break;
2216         }
2217 }
2218
2219 static void __clear_buddies_next(struct sched_entity *se)
2220 {
2221         for_each_sched_entity(se) {
2222                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2223                 if (cfs_rq->next == se)
2224                         cfs_rq->next = NULL;
2225                 else
2226                         break;
2227         }
2228 }
2229
2230 static void __clear_buddies_skip(struct sched_entity *se)
2231 {
2232         for_each_sched_entity(se) {
2233                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2234                 if (cfs_rq->skip == se)
2235                         cfs_rq->skip = NULL;
2236                 else
2237                         break;
2238         }
2239 }
2240
2241 static void clear_buddies(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
2242 {
2243         if (cfs_rq->last == se)
2244                 __clear_buddies_last(se);
2245
2246         if (cfs_rq->next == se)
2247                 __clear_buddies_next(se);
2248
2249         if (cfs_rq->skip == se)
2250                 __clear_buddies_skip(se);
2251 }
2252
2253 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq);
2254
2255 static void
2256 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
2257 {
2258         /*
2259          * Update run-time statistics of the 'current'.
2260          */
2261         update_curr(cfs_rq);
2262         dequeue_entity_load_avg(cfs_rq, se, flags & DEQUEUE_SLEEP);
2263
2264         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
2265         if (flags & DEQUEUE_SLEEP) {
2266 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2267                 if (entity_is_task(se)) {
2268                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
2269
2270                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
2271                                 se->statistics.sleep_start = rq_clock(rq_of(cfs_rq));
2272                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
2273                                 se->statistics.block_start = rq_clock(rq_of(cfs_rq));
2274                 }
2275 #endif
2276         }
2277
2278         clear_buddies(cfs_rq, se);
2279
2280         if (se != cfs_rq->curr)
2281                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
2282         se->on_rq = 0;
2283         account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
2284
2285         /*
2286          * Normalize the entity after updating the min_vruntime because the
2287          * update can refer to the ->curr item and we need to reflect this
2288          * movement in our normalized position.
2289          */
2290         if (!(flags & DEQUEUE_SLEEP))
2291                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
2292
2293         /* return excess runtime on last dequeue */
2294         return_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2295
2296         update_min_vruntime(cfs_rq);
2297         update_cfs_shares(cfs_rq);
2298 }
2299
2300 /*
2301  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
2302  */
2303 static void
2304 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
2305 {
2306         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
2307         struct sched_entity *se;
2308         s64 delta;
2309
2310         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
2311         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
2312         if (delta_exec > ideal_runtime) {
2313                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2314                 /*
2315                  * The current task ran long enough, ensure it doesn't get
2316                  * re-elected due to buddy favours.
2317                  */
2318                 clear_buddies(cfs_rq, curr);
2319                 return;
2320         }
2321
2322         /*
2323          * Ensure that a task that missed wakeup preemption by a
2324          * narrow margin doesn't have to wait for a full slice.
2325          * This also mitigates buddy induced latencies under load.
2326          */
2327         if (delta_exec < sysctl_sched_min_granularity)
2328                 return;
2329
2330         se = __pick_first_entity(cfs_rq);
2331         delta = curr->vruntime - se->vruntime;
2332
2333         if (delta < 0)
2334                 return;
2335
2336         if (delta > ideal_runtime)
2337                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2338 }
2339
2340 static void
2341 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
2342 {
2343         /* 'current' is not kept within the tree. */
2344         if (se->on_rq) {
2345                 /*
2346                  * Any task has to be enqueued before it get to execute on
2347                  * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
2348                  * runqueue.
2349                  */
2350                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
2351                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
2352         }
2353
2354         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
2355         cfs_rq->curr = se;
2356 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2357         /*
2358          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
2359          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
2360          * when there are only lesser-weight tasks around):
2361          */
2362         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
2363                 se->statistics.slice_max = max(se->statistics.slice_max,
2364                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
2365         }
2366 #endif
2367         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
2368 }
2369
2370 static int
2371 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se);
2372
2373 /*
2374  * Pick the next process, keeping these things in mind, in this order:
2375  * 1) keep things fair between processes/task groups
2376  * 2) pick the "next" process, since someone really wants that to run
2377  * 3) pick the "last" process, for cache locality
2378  * 4) do not run the "skip" process, if something else is available
2379  */
2380 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
2381 {
2382         struct sched_entity *se = __pick_first_entity(cfs_rq);
2383         struct sched_entity *left = se;
2384
2385         /*
2386          * Avoid running the skip buddy, if running something else can
2387          * be done without getting too unfair.
2388          */
2389         if (cfs_rq->skip == se) {
2390                 struct sched_entity *second = __pick_next_entity(se);
2391                 if (second && wakeup_preempt_entity(second, left) < 1)
2392                         se = second;
2393         }
2394
2395         /*
2396          * Prefer last buddy, try to return the CPU to a preempted task.
2397          */
2398         if (cfs_rq->last && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->last, left) < 1)
2399                 se = cfs_rq->last;
2400
2401         /*
2402          * Someone really wants this to run. If it's not unfair, run it.
2403          */
2404         if (cfs_rq->next && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->next, left) < 1)
2405                 se = cfs_rq->next;
2406
2407         clear_buddies(cfs_rq, se);
2408
2409         return se;
2410 }
2411
2412 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq);
2413
2414 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
2415 {
2416         /*
2417          * If still on the runqueue then deactivate_task()
2418          * was not called and update_curr() has to be done:
2419          */
2420         if (prev->on_rq)
2421                 update_curr(cfs_rq);
2422
2423         /* throttle cfs_rqs exceeding runtime */
2424         check_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2425
2426         check_spread(cfs_rq, prev);
2427         if (prev->on_rq) {
2428                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
2429                 /* Put 'current' back into the tree. */
2430                 __enqueue_entity(cfs_rq, prev);
2431                 /* in !on_rq case, update occurred at dequeue */
2432                 update_entity_load_avg(prev, 1);
2433         }
2434         cfs_rq->curr = NULL;
2435 }
2436
2437 static void
2438 entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr, int queued)
2439 {
2440         /*
2441          * Update run-time statistics of the 'current'.
2442          */
2443         update_curr(cfs_rq);
2444
2445         /*
2446          * Ensure that runnable average is periodically updated.
2447          */
2448         update_entity_load_avg(curr, 1);
2449         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 1);
2450         update_cfs_shares(cfs_rq);
2451
2452 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
2453         /*
2454          * queued ticks are scheduled to match the slice, so don't bother
2455          * validating it and just reschedule.
2456          */
2457         if (queued) {
2458                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2459                 return;
2460         }
2461         /*
2462          * don't let the period tick interfere with the hrtick preemption
2463          */
2464         if (!sched_feat(DOUBLE_TICK) &&
2465                         hrtimer_active(&rq_of(cfs_rq)->hrtick_timer))
2466                 return;
2467 #endif
2468
2469         if (cfs_rq->nr_running > 1)
2470                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
2471 }
2472
2473
2474 /**************************************************
2475  * CFS bandwidth control machinery
2476  */
2477
2478 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
2479
2480 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
2481 static struct static_key __cfs_bandwidth_used;
2482
2483 static inline bool cfs_bandwidth_used(void)
2484 {
2485         return static_key_false(&__cfs_bandwidth_used);
2486 }
2487
2488 void account_cfs_bandwidth_used(int enabled, int was_enabled)
2489 {
2490         /* only need to count groups transitioning between enabled/!enabled */
2491         if (enabled && !was_enabled)
2492                 static_key_slow_inc(&__cfs_bandwidth_used);
2493         else if (!enabled && was_enabled)
2494                 static_key_slow_dec(&__cfs_bandwidth_used);
2495 }
2496 #else /* HAVE_JUMP_LABEL */
2497 static bool cfs_bandwidth_used(void)
2498 {
2499         return true;
2500 }
2501
2502 void account_cfs_bandwidth_used(int enabled, int was_enabled) {}
2503 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
2504
2505 /*
2506  * default period for cfs group bandwidth.
2507  * default: 0.1s, units: nanoseconds
2508  */
2509 static inline u64 default_cfs_period(void)
2510 {
2511         return 100000000ULL;
2512 }
2513
2514 static inline u64 sched_cfs_bandwidth_slice(void)
2515 {
2516         return (u64)sysctl_sched_cfs_bandwidth_slice * NSEC_PER_USEC;
2517 }
2518
2519 /*
2520  * Replenish runtime according to assigned quota and update expiration time.
2521  * We use sched_clock_cpu directly instead of rq->clock to avoid adding
2522  * additional synchronization around rq->lock.
2523  *
2524  * requires cfs_b->lock
2525  */
2526 void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2527 {
2528         u64 now;
2529
2530         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
2531                 return;
2532
2533         now = sched_clock_cpu(smp_processor_id());
2534         cfs_b->runtime = cfs_b->quota;
2535         cfs_b->runtime_expires = now + ktime_to_ns(cfs_b->period);
2536 }
2537
2538 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
2539 {
2540         return &tg->cfs_bandwidth;
2541 }
2542
2543 /* rq->task_clock normalized against any time this cfs_rq has spent throttled */
2544 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq)
2545 {
2546         if (unlikely(cfs_rq->throttle_count))
2547                 return cfs_rq->throttled_clock_task;
2548
2549         return rq_clock_task(rq_of(cfs_rq)) - cfs_rq->throttled_clock_task_time;
2550 }
2551
2552 /* returns 0 on failure to allocate runtime */
2553 static int assign_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2554 {
2555         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
2556         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
2557         u64 amount = 0, min_amount, expires;
2558
2559         /* note: this is a positive sum as runtime_remaining <= 0 */
2560         min_amount = sched_cfs_bandwidth_slice() - cfs_rq->runtime_remaining;
2561
2562         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2563         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
2564                 amount = min_amount;
2565         else {
2566                 /*
2567                  * If the bandwidth pool has become inactive, then at least one
2568                  * period must have elapsed since the last consumption.
2569                  * Refresh the global state and ensure bandwidth timer becomes
2570                  * active.
2571                  */
2572                 if (!cfs_b->timer_active) {
2573                         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
2574                         __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
2575                 }
2576
2577                 if (cfs_b->runtime > 0) {
2578                         amount = min(cfs_b->runtime, min_amount);
2579                         cfs_b->runtime -= amount;
2580                         cfs_b->idle = 0;
2581                 }
2582         }
2583         expires = cfs_b->runtime_expires;
2584         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2585
2586         cfs_rq->runtime_remaining += amount;
2587         /*
2588          * we may have advanced our local expiration to account for allowed
2589          * spread between our sched_clock and the one on which runtime was
2590          * issued.
2591          */
2592         if ((s64)(expires - cfs_rq->runtime_expires) > 0)
2593                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
2594
2595         return cfs_rq->runtime_remaining > 0;
2596 }
2597
2598 /*
2599  * Note: This depends on the synchronization provided by sched_clock and the
2600  * fact that rq->clock snapshots this value.
2601  */
2602 static void expire_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2603 {
2604         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2605
2606         /* if the deadline is ahead of our clock, nothing to do */
2607         if (likely((s64)(rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - cfs_rq->runtime_expires) < 0))
2608                 return;
2609
2610         if (cfs_rq->runtime_remaining < 0)
2611                 return;
2612
2613         /*
2614          * If the local deadline has passed we have to consider the
2615          * possibility that our sched_clock is 'fast' and the global deadline
2616          * has not truly expired.
2617          *
2618          * Fortunately we can check determine whether this the case by checking
2619          * whether the global deadline has advanced.
2620          */
2621
2622         if ((s64)(cfs_rq->runtime_expires - cfs_b->runtime_expires) >= 0) {
2623                 /* extend local deadline, drift is bounded above by 2 ticks */
2624                 cfs_rq->runtime_expires += TICK_NSEC;
2625         } else {
2626                 /* global deadline is ahead, expiration has passed */
2627                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
2628         }
2629 }
2630
2631 static void __account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
2632                                      unsigned long delta_exec)
2633 {
2634         /* dock delta_exec before expiring quota (as it could span periods) */
2635         cfs_rq->runtime_remaining -= delta_exec;
2636         expire_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2637
2638         if (likely(cfs_rq->runtime_remaining > 0))
2639                 return;
2640
2641         /*
2642          * if we're unable to extend our runtime we resched so that the active
2643          * hierarchy can be throttled
2644          */
2645         if (!assign_cfs_rq_runtime(cfs_rq) && likely(cfs_rq->curr))
2646                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2647 }
2648
2649 static __always_inline
2650 void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long delta_exec)
2651 {
2652         if (!cfs_bandwidth_used() || !cfs_rq->runtime_enabled)
2653                 return;
2654
2655         __account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
2656 }
2657
2658 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
2659 {
2660         return cfs_bandwidth_used() && cfs_rq->throttled;
2661 }
2662
2663 /* check whether cfs_rq, or any parent, is throttled */
2664 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq)
2665 {
2666         return cfs_bandwidth_used() && cfs_rq->throttle_count;
2667 }
2668
2669 /*
2670  * Ensure that neither of the group entities corresponding to src_cpu or
2671  * dest_cpu are members of a throttled hierarchy when performing group
2672  * load-balance operations.
2673  */
2674 static inline int throttled_lb_pair(struct task_group *tg,
2675                                     int src_cpu, int dest_cpu)
2676 {
2677         struct cfs_rq *src_cfs_rq, *dest_cfs_rq;
2678
2679         src_cfs_rq = tg->cfs_rq[src_cpu];
2680         dest_cfs_rq = tg->cfs_rq[dest_cpu];
2681
2682         return throttled_hierarchy(src_cfs_rq) ||
2683                throttled_hierarchy(dest_cfs_rq);
2684 }
2685
2686 /* updated child weight may affect parent so we have to do this bottom up */
2687 static int tg_unthrottle_up(struct task_group *tg, void *data)
2688 {
2689         struct rq *rq = data;
2690         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu_of(rq)];
2691
2692         cfs_rq->throttle_count--;
2693 #ifdef CONFIG_SMP
2694         if (!cfs_rq->throttle_count) {
2695                 /* adjust cfs_rq_clock_task() */
2696                 cfs_rq->throttled_clock_task_time += rq_clock_task(rq) -
2697                                              cfs_rq->throttled_clock_task;
2698         }
2699 #endif
2700
2701         return 0;
2702 }
2703
2704 static int tg_throttle_down(struct task_group *tg, void *data)
2705 {
2706         struct rq *rq = data;
2707         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu_of(rq)];
2708
2709         /* group is entering throttled state, stop time */
2710         if (!cfs_rq->throttle_count)
2711                 cfs_rq->throttled_clock_task = rq_clock_task(rq);
2712         cfs_rq->throttle_count++;
2713
2714         return 0;
2715 }
2716
2717 static void throttle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
2718 {
2719         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2720         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2721         struct sched_entity *se;
2722         long task_delta, dequeue = 1;
2723
2724         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
2725
2726         /* freeze hierarchy runnable averages while throttled */
2727         rcu_read_lock();
2728         walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_throttle_down, tg_nop, (void *)rq);
2729         rcu_read_unlock();
2730
2731         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
2732         for_each_sched_entity(se) {
2733                 struct cfs_rq *qcfs_rq = cfs_rq_of(se);
2734                 /* throttled entity or throttle-on-deactivate */
2735                 if (!se->on_rq)
2736                         break;
2737
2738                 if (dequeue)
2739                         dequeue_entity(qcfs_rq, se, DEQUEUE_SLEEP);
2740                 qcfs_rq->h_nr_running -= task_delta;
2741
2742                 if (qcfs_rq->load.weight)
2743                         dequeue = 0;
2744         }
2745
2746         if (!se)
2747                 rq->nr_running -= task_delta;
2748
2749         cfs_rq->throttled = 1;
2750         cfs_rq->throttled_clock = rq_clock(rq);
2751         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2752         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->throttled_list, &cfs_b->throttled_cfs_rq);
2753         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2754 }
2755
2756 void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
2757 {
2758         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2759         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2760         struct sched_entity *se;
2761         int enqueue = 1;
2762         long task_delta;
2763
2764         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq)];
2765
2766         cfs_rq->throttled = 0;
2767
2768         update_rq_clock(rq);
2769
2770         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2771         cfs_b->throttled_time += rq_clock(rq) - cfs_rq->throttled_clock;
2772         list_del_rcu(&cfs_rq->throttled_list);
2773         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2774
2775         /* update hierarchical throttle state */
2776         walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_nop, tg_unthrottle_up, (void *)rq);
2777
2778         if (!cfs_rq->load.weight)
2779                 return;
2780
2781         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
2782         for_each_sched_entity(se) {
2783                 if (se->on_rq)
2784                         enqueue = 0;
2785
2786                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2787                 if (enqueue)
2788                         enqueue_entity(cfs_rq, se, ENQUEUE_WAKEUP);
2789                 cfs_rq->h_nr_running += task_delta;
2790
2791                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2792                         break;
2793         }
2794
2795         if (!se)
2796                 rq->nr_running += task_delta;
2797
2798         /* determine whether we need to wake up potentially idle cpu */
2799         if (rq->curr == rq->idle && rq->cfs.nr_running)
2800                 resched_task(rq->curr);
2801 }
2802
2803 static u64 distribute_cfs_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b,
2804                 u64 remaining, u64 expires)
2805 {
2806         struct cfs_rq *cfs_rq;
2807         u64 runtime = remaining;
2808
2809         rcu_read_lock();
2810         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &cfs_b->throttled_cfs_rq,
2811                                 throttled_list) {
2812                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2813
2814                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2815                 if (!cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2816                         goto next;
2817
2818                 runtime = -cfs_rq->runtime_remaining + 1;
2819                 if (runtime > remaining)
2820                         runtime = remaining;
2821                 remaining -= runtime;
2822
2823                 cfs_rq->runtime_remaining += runtime;
2824                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
2825
2826                 /* we check whether we're throttled above */
2827                 if (cfs_rq->runtime_remaining > 0)
2828                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
2829
2830 next:
2831                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2832
2833                 if (!remaining)
2834                         break;
2835         }
2836         rcu_read_unlock();
2837
2838         return remaining;
2839 }
2840
2841 /*
2842  * Responsible for refilling a task_group's bandwidth and unthrottling its
2843  * cfs_rqs as appropriate. If there has been no activity within the last
2844  * period the timer is deactivated until scheduling resumes; cfs_b->idle is
2845  * used to track this state.
2846  */
2847 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun)
2848 {
2849         u64 runtime, runtime_expires;
2850         int idle = 1, throttled;
2851
2852         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2853         /* no need to continue the timer with no bandwidth constraint */
2854         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
2855                 goto out_unlock;
2856
2857         throttled = !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2858         /* idle depends on !throttled (for the case of a large deficit) */
2859         idle = cfs_b->idle && !throttled;
2860         cfs_b->nr_periods += overrun;
2861
2862         /* if we're going inactive then everything else can be deferred */
2863         if (idle)
2864                 goto out_unlock;
2865
2866         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
2867
2868         if (!throttled) {
2869                 /* mark as potentially idle for the upcoming period */
2870                 cfs_b->idle = 1;
2871                 goto out_unlock;
2872         }
2873
2874         /* account preceding periods in which throttling occurred */
2875         cfs_b->nr_throttled += overrun;
2876
2877         /*
2878          * There are throttled entities so we must first use the new bandwidth
2879          * to unthrottle them before making it generally available.  This
2880          * ensures that all existing debts will be paid before a new cfs_rq is
2881          * allowed to run.
2882          */
2883         runtime = cfs_b->runtime;
2884         runtime_expires = cfs_b->runtime_expires;
2885         cfs_b->runtime = 0;
2886
2887         /*
2888          * This check is repeated as we are holding onto the new bandwidth
2889          * while we unthrottle.  This can potentially race with an unthrottled
2890          * group trying to acquire new bandwidth from the global pool.
2891          */
2892         while (throttled && runtime > 0) {
2893                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2894                 /* we can't nest cfs_b->lock while distributing bandwidth */
2895                 runtime = distribute_cfs_runtime(cfs_b, runtime,
2896                                                  runtime_expires);
2897                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2898
2899                 throttled = !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2900         }
2901
2902         /* return (any) remaining runtime */
2903         cfs_b->runtime = runtime;
2904         /*
2905          * While we are ensured activity in the period following an
2906          * unthrottle, this also covers the case in which the new bandwidth is
2907          * insufficient to cover the existing bandwidth deficit.  (Forcing the
2908          * timer to remain active while there are any throttled entities.)
2909          */
2910         cfs_b->idle = 0;
2911 out_unlock:
2912         if (idle)
2913                 cfs_b->timer_active = 0;
2914         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2915
2916         return idle;
2917 }
2918
2919 /* a cfs_rq won't donate quota below this amount */
2920 static const u64 min_cfs_rq_runtime = 1 * NSEC_PER_MSEC;
2921 /* minimum remaining period time to redistribute slack quota */
2922 static const u64 min_bandwidth_expiration = 2 * NSEC_PER_MSEC;
2923 /* how long we wait to gather additional slack before distributing */
2924 static const u64 cfs_bandwidth_slack_period = 5 * NSEC_PER_MSEC;
2925
2926 /* are we near the end of the current quota period? */
2927 static int runtime_refresh_within(struct cfs_bandwidth *cfs_b, u64 min_expire)
2928 {
2929         struct hrtimer *refresh_timer = &cfs_b->period_timer;
2930         u64 remaining;
2931
2932         /* if the call-back is running a quota refresh is already occurring */
2933         if (hrtimer_callback_running(refresh_timer))
2934                 return 1;
2935
2936         /* is a quota refresh about to occur? */
2937         remaining = ktime_to_ns(hrtimer_expires_remaining(refresh_timer));
2938         if (remaining < min_expire)
2939                 return 1;
2940
2941         return 0;
2942 }
2943
2944 static void start_cfs_slack_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2945 {
2946         u64 min_left = cfs_bandwidth_slack_period + min_bandwidth_expiration;
2947
2948         /* if there's a quota refresh soon don't bother with slack */
2949         if (runtime_refresh_within(cfs_b, min_left))
2950                 return;
2951
2952         start_bandwidth_timer(&cfs_b->slack_timer,
2953                                 ns_to_ktime(cfs_bandwidth_slack_period));
2954 }
2955
2956 /* we know any runtime found here is valid as update_curr() precedes return */
2957 static void __return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2958 {
2959         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2960         s64 slack_runtime = cfs_rq->runtime_remaining - min_cfs_rq_runtime;
2961
2962         if (slack_runtime <= 0)
2963                 return;
2964
2965         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2966         if (cfs_b->quota != RUNTIME_INF &&
2967             cfs_rq->runtime_expires == cfs_b->runtime_expires) {
2968                 cfs_b->runtime += slack_runtime;
2969
2970                 /* we are under rq->lock, defer unthrottling using a timer */
2971                 if (cfs_b->runtime > sched_cfs_bandwidth_slice() &&
2972                     !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq))
2973                         start_cfs_slack_bandwidth(cfs_b);
2974         }
2975         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2976
2977         /* even if it's not valid for return we don't want to try again */
2978         cfs_rq->runtime_remaining -= slack_runtime;
2979 }
2980
2981 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2982 {
2983         if (!cfs_bandwidth_used())
2984                 return;
2985
2986         if (!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->nr_running)
2987                 return;
2988
2989         __return_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2990 }
2991
2992 /*
2993  * This is done with a timer (instead of inline with bandwidth return) since
2994  * it's necessary to juggle rq->locks to unthrottle their respective cfs_rqs.
2995  */
2996 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2997 {
2998         u64 runtime = 0, slice = sched_cfs_bandwidth_slice();
2999         u64 expires;
3000
3001         /* confirm we're still not at a refresh boundary */
3002         if (runtime_refresh_within(cfs_b, min_bandwidth_expiration))
3003                 return;
3004
3005         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
3006         if (cfs_b->quota != RUNTIME_INF && cfs_b->runtime > slice) {
3007                 runtime = cfs_b->runtime;
3008                 cfs_b->runtime = 0;
3009         }
3010         expires = cfs_b->runtime_expires;
3011         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
3012
3013         if (!runtime)
3014                 return;
3015
3016         runtime = distribute_cfs_runtime(cfs_b, runtime, expires);
3017
3018         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
3019         if (expires == cfs_b->runtime_expires)
3020                 cfs_b->runtime = runtime;
3021         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
3022 }
3023
3024 /*
3025  * When a group wakes up we want to make sure that its quota is not already
3026  * expired/exceeded, otherwise it may be allowed to steal additional ticks of
3027  * runtime as update_curr() throttling can not not trigger until it's on-rq.
3028  */
3029 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq)
3030 {
3031         if (!cfs_bandwidth_used())
3032                 return;
3033
3034         /* an active group must be handled by the update_curr()->put() path */
3035         if (!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->curr)
3036                 return;
3037
3038         /* ensure the group is not already throttled */
3039         if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3040                 return;
3041
3042         /* update runtime allocation */
3043         account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
3044         if (cfs_rq->runtime_remaining <= 0)
3045                 throttle_cfs_rq(cfs_rq);
3046 }
3047
3048 /* conditionally throttle active cfs_rq's from put_prev_entity() */
3049 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
3050 {
3051         if (!cfs_bandwidth_used())
3052                 return;
3053
3054         if (likely(!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->runtime_remaining > 0))
3055                 return;
3056
3057         /*
3058          * it's possible for a throttled entity to be forced into a running
3059          * state (e.g. set_curr_task), in this case we're finished.
3060          */
3061         if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3062                 return;
3063
3064         throttle_cfs_rq(cfs_rq);
3065 }
3066
3067 static enum hrtimer_restart sched_cfs_slack_timer(struct hrtimer *timer)
3068 {
3069         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
3070                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, slack_timer);
3071         do_sched_cfs_slack_timer(cfs_b);
3072
3073         return HRTIMER_NORESTART;
3074 }
3075
3076 static enum hrtimer_restart sched_cfs_period_timer(struct hrtimer *timer)
3077 {
3078         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
3079                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, period_timer);
3080         ktime_t now;
3081         int overrun;
3082         int idle = 0;
3083
3084         for (;;) {
3085                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
3086                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, cfs_b->period);
3087
3088                 if (!overrun)
3089                         break;
3090
3091                 idle = do_sched_cfs_period_timer(cfs_b, overrun);
3092         }
3093
3094         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
3095 }
3096
3097 void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
3098 {
3099         raw_spin_lock_init(&cfs_b->lock);
3100         cfs_b->runtime = 0;
3101         cfs_b->quota = RUNTIME_INF;
3102         cfs_b->period = ns_to_ktime(default_cfs_period());
3103
3104         INIT_LIST_HEAD(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
3105         hrtimer_init(&cfs_b->period_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
3106         cfs_b->period_timer.function = sched_cfs_period_timer;
3107         hrtimer_init(&cfs_b->slack_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
3108         cfs_b->slack_timer.function = sched_cfs_slack_timer;
3109 }
3110
3111 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
3112 {
3113         cfs_rq->runtime_enabled = 0;
3114         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->throttled_list);
3115 }
3116
3117 /* requires cfs_b->lock, may release to reprogram timer */
3118 void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
3119 {
3120         /*
3121          * The timer may be active because we're trying to set a new bandwidth
3122          * period or because we're racing with the tear-down path
3123          * (timer_active==0 becomes visible before the hrtimer call-back
3124          * terminates).  In either case we ensure that it's re-programmed
3125          */
3126         while (unlikely(hrtimer_active(&cfs_b->period_timer))) {
3127                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
3128                 /* ensure cfs_b->lock is available while we wait */
3129                 hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
3130
3131                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
3132                 /* if someone else restarted the timer then we're done */
3133                 if (cfs_b->timer_active)
3134                         return;
3135         }
3136
3137         cfs_b->timer_active = 1;
3138         start_bandwidth_timer(&cfs_b->period_timer, cfs_b->period);
3139 }
3140
3141 static void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
3142 {
3143         hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
3144         hrtimer_cancel(&cfs_b->slack_timer);
3145 }
3146
3147 static void __maybe_unused unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq)
3148 {
3149         struct cfs_rq *cfs_rq;
3150
3151         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
3152                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
3153
3154                 if (!cfs_rq->runtime_enabled)
3155                         continue;
3156
3157                 /*
3158                  * clock_task is not advancing so we just need to make sure
3159                  * there's some valid quota amount
3160                  */
3161                 cfs_rq->runtime_remaining = cfs_b->quota;
3162                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3163                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
3164         }
3165 }
3166
3167 #else /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
3168 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq)
3169 {
3170         return rq_clock_task(rq_of(cfs_rq));
3171 }
3172
3173 static void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
3174                                      unsigned long delta_exec) {}
3175 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
3176 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
3177 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
3178
3179 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
3180 {
3181         return 0;
3182 }
3183
3184 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq)
3185 {
3186         return 0;
3187 }
3188
3189 static inline int throttled_lb_pair(struct task_group *tg,
3190                                     int src_cpu, int dest_cpu)
3191 {
3192         return 0;
3193 }
3194
3195 void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
3196
3197 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3198 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
3199 #endif
3200
3201 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
3202 {
3203         return NULL;
3204 }
3205 static inline void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
3206 static inline void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq) {}
3207
3208 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
3209
3210 /**************************************************
3211  * CFS operations on tasks:
3212  */
3213
3214 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
3215 static void hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3216 {
3217         struct sched_entity *se = &p->se;
3218         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3219
3220         WARN_ON(task_rq(p) != rq);
3221
3222         if (cfs_rq->nr_running > 1) {
3223                 u64 slice = sched_slice(cfs_rq, se);
3224                 u64 ran = se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime;
3225                 s64 delta = slice - ran;
3226
3227                 if (delta < 0) {
3228                         if (rq->curr == p)
3229                                 resched_task(p);
3230                         return;
3231                 }
3232
3233                 /*
3234                  * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
3235                  * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
3236                  */
3237                 if (rq->curr != p)
3238                         delta = max_t(s64, 10000LL, delta);
3239
3240                 hrtick_start(rq, delta);
3241         }
3242 }
3243
3244 /*
3245  * called from enqueue/dequeue and updates the hrtick when the
3246  * current task is from our class and nr_running is low enough
3247  * to matter.
3248  */
3249 static void hrtick_update(struct rq *rq)
3250 {
3251         struct task_struct *curr = rq->curr;
3252
3253         if (!hrtick_enabled(rq) || curr->sched_class != &fair_sched_class)
3254                 return;
3255
3256         if (cfs_rq_of(&curr->se)->nr_running < sched_nr_latency)
3257                 hrtick_start_fair(rq, curr);
3258 }
3259 #else /* !CONFIG_SCHED_HRTICK */
3260 static inline void
3261 hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3262 {
3263 }
3264
3265 static inline void hrtick_update(struct rq *rq)
3266 {
3267 }
3268 #endif
3269
3270 /*
3271  * The enqueue_task method is called before nr_running is
3272  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
3273  * then put the task into the rbtree:
3274  */
3275 static void
3276 enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
3277 {
3278         struct cfs_rq *cfs_rq;
3279         struct sched_entity *se = &p->se;
3280
3281         for_each_sched_entity(se) {
3282                 if (se->on_rq)
3283                         break;
3284                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3285                 enqueue_entity(cfs_rq, se, flags);
3286
3287                 /*
3288                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
3289                  *
3290                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
3291                  * post the final h_nr_running increment below.
3292                 */
3293                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3294                         break;
3295                 cfs_rq->h_nr_running++;
3296
3297                 flags = ENQUEUE_WAKEUP;
3298         }
3299
3300         for_each_sched_entity(se) {
3301                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3302                 cfs_rq->h_nr_running++;
3303
3304                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3305                         break;
3306
3307                 update_cfs_shares(cfs_rq);
3308                 update_entity_load_avg(se, 1);
3309         }
3310
3311         if (!se) {
3312                 update_rq_runnable_avg(rq, rq->nr_running);
3313                 inc_nr_running(rq);
3314         }
3315         hrtick_update(rq);
3316 }
3317
3318 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se);
3319
3320 /*
3321  * The dequeue_task method is called before nr_running is
3322  * decreased. We remove the task from the rbtree and
3323  * update the fair scheduling stats:
3324  */
3325 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
3326 {
3327         struct cfs_rq *cfs_rq;
3328         struct sched_entity *se = &p->se;
3329         int task_sleep = flags & DEQUEUE_SLEEP;
3330
3331         for_each_sched_entity(se) {
3332                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3333                 dequeue_entity(cfs_rq, se, flags);
3334
3335                 /*
3336                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
3337                  *
3338                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
3339                  * post the final h_nr_running decrement below.
3340                 */
3341                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3342                         break;
3343                 cfs_rq->h_nr_running--;
3344
3345                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
3346                 if (cfs_rq->load.weight) {
3347                         /*
3348                          * Bias pick_next to pick a task from this cfs_rq, as
3349                          * p is sleeping when it is within its sched_slice.
3350                          */
3351                         if (task_sleep && parent_entity(se))
3352                                 set_next_buddy(parent_entity(se));
3353
3354                         /* avoid re-evaluating load for this entity */
3355                         se = parent_entity(se);
3356                         break;
3357                 }
3358                 flags |= DEQUEUE_SLEEP;
3359         }
3360
3361         for_each_sched_entity(se) {
3362                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3363                 cfs_rq->h_nr_running--;
3364
3365                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3366                         break;
3367
3368                 update_cfs_shares(cfs_rq);
3369                 update_entity_load_avg(se, 1);
3370         }
3371
3372         if (!se) {
3373                 dec_nr_running(rq);
3374                 update_rq_runnable_avg(rq, 1);
3375         }
3376         hrtick_update(rq);
3377 }
3378
3379 #ifdef CONFIG_SMP
3380 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
3381 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
3382 {
3383         return cpu_rq(cpu)->cfs.runnable_load_avg;
3384 }
3385
3386 /*
3387  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
3388  * according to the scheduling class and "nice" value.
3389  *
3390  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
3391  * balance conservatively.
3392  */
3393 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
3394 {
3395         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3396         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
3397
3398         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
3399                 return total;
3400
3401         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
3402 }
3403
3404 /*
3405  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
3406  * according to the scheduling class and "nice" value.
3407  */
3408 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
3409 {
3410         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3411         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
3412
3413         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
3414                 return total;
3415
3416         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
3417 }
3418
3419 static unsigned long power_of(int cpu)
3420 {
3421         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
3422 }
3423
3424 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
3425 {
3426         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3427         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
3428         unsigned long load_avg = rq->cfs.runnable_load_avg;
3429
3430         if (nr_running)
3431                 return load_avg / nr_running;
3432
3433         return 0;
3434 }
3435
3436 static void record_wakee(struct task_struct *p)
3437 {
3438         /*
3439          * Rough decay (wiping) for cost saving, don't worry
3440          * about the boundary, really active task won't care
3441          * about the loss.
3442          */
3443         if (jiffies > current->wakee_flip_decay_ts + HZ) {
3444                 current->wakee_flips = 0;
3445                 current->wakee_flip_decay_ts = jiffies;
3446         }
3447
3448         if (current->last_wakee != p) {
3449                 current->last_wakee = p;
3450                 current->wakee_flips++;
3451         }
3452 }
3453
3454 static void task_waking_fair(struct task_struct *p)
3455 {
3456         struct sched_entity *se = &p->se;
3457         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3458         u64 min_vruntime;
3459
3460 #ifndef CONFIG_64BIT
3461         u64 min_vruntime_copy;
3462
3463         do {
3464                 min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime_copy;
3465                 smp_rmb();
3466                 min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
3467         } while (min_vruntime != min_vruntime_copy);
3468 #else
3469         min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
3470 #endif
3471
3472         se->vruntime -= min_vruntime;
3473         record_wakee(p);
3474 }
3475
3476 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3477 /*
3478  * effective_load() calculates the load change as seen from the root_task_group
3479  *
3480  * Adding load to a group doesn't make a group heavier, but can cause movement
3481  * of group shares between cpus. Assuming the shares were perfectly aligned one
3482  * can calculate the shift in shares.
3483  *
3484  * Calculate the effective load difference if @wl is added (subtracted) to @tg
3485  * on this @cpu and results in a total addition (subtraction) of @wg to the
3486  * total group weight.
3487  *
3488  * Given a runqueue weight distribution (rw_i) we can compute a shares
3489  * distribution (s_i) using:
3490  *
3491  *   s_i = rw_i / \Sum rw_j                                             (1)
3492  *
3493  * Suppose we have 4 CPUs and our @tg is a direct child of the root group and
3494  * has 7 equal weight tasks, distributed as below (rw_i), with the resulting
3495  * shares distribution (s_i):
3496  *
3497  *   rw_i = {   2,   4,   1,   0 }
3498  *   s_i  = { 2/7, 4/7, 1/7,   0 }
3499  *
3500  * As per wake_affine() we're interested in the load of two CPUs (the CPU the
3501  * task used to run on and the CPU the waker is running on), we need to
3502  * compute the effect of waking a task on either CPU and, in case of a sync
3503  * wakeup, compute the effect of the current task going to sleep.
3504  *
3505  * So for a change of @wl to the local @cpu with an overall group weight change
3506  * of @wl we can compute the new shares distribution (s'_i) using:
3507  *
3508  *   s'_i = (rw_i + @wl) / (@wg + \Sum rw_j)                            (2)
3509  *
3510  * Suppose we're interested in CPUs 0 and 1, and want to compute the load
3511  * differences in waking a task to CPU 0. The additional task changes the
3512  * weight and shares distributions like:
3513  *
3514  *   rw'_i = {   3,   4,   1,   0 }
3515  *   s'_i  = { 3/8, 4/8, 1/8,   0 }
3516  *
3517  * We can then compute the difference in effective weight by using:
3518  *
3519  *   dw_i = S * (s'_i - s_i)                                            (3)
3520  *
3521  * Where 'S' is the group weight as seen by its parent.
3522  *
3523  * Therefore the effective change in loads on CPU 0 would be 5/56 (3/8 - 2/7)
3524  * times the weight of the group. The effect on CPU 1 would be -4/56 (4/8 -
3525  * 4/7) times the weight of the group.
3526  */
3527 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu, long wl, long wg)
3528 {
3529         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
3530
3531         if (!tg->parent || !wl) /* the trivial, non-cgroup case */
3532                 return wl;
3533
3534         for_each_sched_entity(se) {
3535                 long w, W;
3536
3537                 tg = se->my_q->tg;
3538
3539                 /*
3540                  * W = @wg + \Sum rw_j
3541                  */
3542                 W = wg + calc_tg_weight(tg, se->my_q);
3543
3544                 /*
3545                  * w = rw_i + @wl
3546                  */
3547                 w = se->my_q->load.weight + wl;
3548
3549                 /*
3550                  * wl = S * s'_i; see (2)
3551                  */
3552                 if (W > 0 && w < W)
3553                         wl = (w * tg->shares) / W;
3554                 else
3555                         wl = tg->shares;
3556
3557                 /*
3558                  * Per the above, wl is the new se->load.weight value; since
3559                  * those are clipped to [MIN_SHARES, ...) do so now. See
3560                  * calc_cfs_shares().
3561                  */
3562                 if (wl < MIN_SHARES)
3563                         wl = MIN_SHARES;
3564
3565                 /*
3566                  * wl = dw_i = S * (s'_i - s_i); see (3)
3567                  */
3568                 wl -= se->load.weight;
3569
3570                 /*
3571                  * Recursively apply this logic to all parent groups to compute
3572                  * the final effective load change on the root group. Since
3573                  * only the @tg group gets extra weight, all parent groups can
3574                  * only redistribute existing shares. @wl is the shift in shares
3575                  * resulting from this level per the above.
3576                  */
3577                 wg = 0;
3578         }
3579
3580         return wl;
3581 }
3582 #else
3583
3584 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu, long wl, long wg)
3585 {
3586         return wl;
3587 }
3588
3589 #endif
3590
3591 static int wake_wide(struct task_struct *p)
3592 {
3593         int factor = this_cpu_read(sd_llc_size);
3594
3595         /*
3596          * Yeah, it's the switching-frequency, could means many wakee or
3597          * rapidly switch, use factor here will just help to automatically
3598          * adjust the loose-degree, so bigger node will lead to more pull.
3599          */
3600         if (p->wakee_flips > factor) {
3601                 /*
3602                  * wakee is somewhat hot, it needs certain amount of cpu
3603                  * resource, so if waker is far more hot, prefer to leave
3604                  * it alone.
3605                  */
3606                 if (current->wakee_flips > (factor * p->wakee_flips))
3607                         return 1;
3608         }
3609
3610         return 0;
3611 }
3612
3613 static int wake_affine(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int sync)
3614 {
3615         s64 this_load, load;
3616         int idx, this_cpu, prev_cpu;
3617         unsigned long tl_per_task;
3618         struct task_group *tg;
3619         unsigned long weight;
3620         int balanced;
3621
3622         /*
3623          * If we wake multiple tasks be careful to not bounce
3624          * ourselves around too much.
3625          */
3626         if (wake_wide(p))
3627                 return 0;
3628
3629         idx       = sd->wake_idx;
3630         this_cpu  = smp_processor_id();
3631         prev_cpu  = task_cpu(p);
3632         load      = source_load(prev_cpu, idx);
3633         this_load = target_load(this_cpu, idx);
3634
3635         /*
3636          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
3637          * effect of the currently running task from the load
3638          * of the current CPU:
3639          */
3640         if (sync) {
3641                 tg = task_group(current);
3642                 weight = current->se.load.weight;
3643
3644                 this_load += effective_load(tg, this_cpu, -weight, -weight);
3645                 load += effective_load(tg, prev_cpu, 0, -weight);
3646         }
3647
3648         tg = task_group(p);
3649         weight = p->se.load.weight;
3650
3651         /*
3652          * In low-load situations, where prev_cpu is idle and this_cpu is idle
3653          * due to the sync cause above having dropped this_load to 0, we'll
3654          * always have an imbalance, but there's really nothing you can do
3655          * about that, so that's good too.
3656          *
3657          * Otherwise check if either cpus are near enough in load to allow this
3658          * task to be woken on this_cpu.
3659          */
3660         if (this_load > 0) {
3661                 s64 this_eff_load, prev_eff_load;
3662
3663                 this_eff_load = 100;
3664                 this_eff_load *= power_of(prev_cpu);
3665                 this_eff_load *= this_load +
3666                         effective_load(tg, this_cpu, weight, weight);
3667
3668                 prev_eff_load = 100 + (sd->imbalance_pct - 100) / 2;
3669                 prev_eff_load *= power_of(this_cpu);
3670                 prev_eff_load *= load + effective_load(tg, prev_cpu, 0, weight);
3671
3672                 balanced = this_eff_load <= prev_eff_load;
3673         } else
3674                 balanced = true;
3675
3676         /*
3677          * If the currently running task will sleep within
3678          * a reasonable amount of time then attract this newly
3679          * woken task:
3680          */
3681         if (sync && balanced)
3682                 return 1;
3683
3684         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine_attempts);
3685         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3686
3687         if (balanced ||
3688             (this_load <= load &&
3689              this_load + target_load(prev_cpu, idx) <= tl_per_task)) {
3690                 /*
3691                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
3692                  * p is cache cold in this domain, and
3693                  * there is no bad imbalance.
3694                  */
3695                 schedstat_inc(sd, ttwu_move_affine);
3696                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine);
3697
3698                 return 1;
3699         }
3700         return 0;
3701 }
3702
3703 /*
3704  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
3705  * domain.
3706  */
3707 static struct sched_group *
3708 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p,
3709                   int this_cpu, int load_idx)
3710 {
3711         struct sched_group *idlest = NULL, *group = sd->groups;
3712         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
3713         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
3714
3715         do {
3716                 unsigned long load, avg_load;
3717                 int local_group;
3718                 int i;
3719
3720                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
3721                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
3722                                         tsk_cpus_allowed(p)))
3723                         continue;
3724
3725                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3726                                                sched_group_cpus(group));
3727
3728                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3729                 avg_load = 0;
3730
3731                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3732                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3733                         if (local_group)
3734                                 load = source_load(i, load_idx);
3735                         else
3736                                 load = target_load(i, load_idx);
3737
3738                         avg_load += load;
3739                 }
3740
3741                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3742                 avg_load = (avg_load * SCHED_POWER_SCALE) / group->sgp->power;
3743
3744                 if (local_group) {
3745                         this_load = avg_load;
3746                 } else if (avg_load < min_load) {
3747                         min_load = avg_load;
3748                         idlest = group;
3749                 }
3750         } while (group = group->next, group != sd->groups);
3751
3752         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
3753                 return NULL;
3754         return idlest;
3755 }
3756
3757 /*
3758  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
3759  */
3760 static int
3761 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
3762 {
3763         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
3764         int idlest = -1;
3765         int i;
3766
3767         /* Traverse only the allowed CPUs */
3768         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), tsk_cpus_allowed(p)) {
3769                 load = weighted_cpuload(i);
3770
3771                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
3772                         min_load = load;
3773                         idlest = i;
3774                 }
3775         }
3776
3777         return idlest;
3778 }
3779
3780 /*
3781  * Try and locate an idle CPU in the sched_domain.
3782  */
3783 static int select_idle_sibling(struct task_struct *p, int target)
3784 {
3785         struct sched_domain *sd;
3786         struct sched_group *sg;
3787         int i = task_cpu(p);
3788
3789         if (idle_cpu(target))
3790                 return target;
3791
3792         /*
3793          * If the prevous cpu is cache affine and idle, don't be stupid.
3794          */
3795         if (i != target && cpus_share_cache(i, target) && idle_cpu(i))
3796                 return i;
3797
3798         /*
3799          * Otherwise, iterate the domains and find an elegible idle cpu.
3800          */
3801         sd = rcu_dereference(per_cpu(sd_llc, target));
3802         for_each_lower_domain(sd) {
3803                 sg = sd->groups;
3804                 do {
3805                         if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(sg),
3806                                                 tsk_cpus_allowed(p)))
3807                                 goto next;
3808
3809                         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(sg)) {
3810                                 if (i == target || !idle_cpu(i))
3811                                         goto next;
3812                         }
3813
3814                         target = cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg),
3815                                         tsk_cpus_allowed(p));
3816                         goto done;
3817 next:
3818                         sg = sg->next;
3819                 } while (sg != sd->groups);
3820         }
3821 done:
3822         return target;
3823 }
3824
3825 /*
3826  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
3827  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
3828  * SD_BALANCE_EXEC.
3829  *
3830  * Balance, ie. select the least loaded group.
3831  *
3832  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
3833  *
3834  * preempt must be disabled.
3835  */
3836 static int
3837 select_task_rq_fair(struct task_struct *p, int prev_cpu, int sd_flag, int wake_flags)
3838 {
3839         struct sched_domain *tmp, *affine_sd = NULL, *sd = NULL;
3840         int cpu = smp_processor_id();
3841         int new_cpu = cpu;
3842         int want_affine = 0;
3843         int sync = wake_flags & WF_SYNC;
3844
3845         if (p->nr_cpus_allowed == 1)
3846                 return prev_cpu;
3847
3848         if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE) {
3849                 if (cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
3850                         want_affine = 1;
3851                 new_cpu = prev_cpu;
3852         }
3853
3854         rcu_read_lock();
3855         for_each_domain(cpu, tmp) {
3856                 if (!(tmp->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3857                         continue;
3858
3859                 /*
3860                  * If both cpu and prev_cpu are part of this domain,
3861                  * cpu is a valid SD_WAKE_AFFINE target.
3862                  */
3863                 if (want_affine && (tmp->flags & SD_WAKE_AFFINE) &&
3864                     cpumask_test_cpu(prev_cpu, sched_domain_span(tmp))) {
3865                         affine_sd = tmp;
3866                         break;
3867                 }
3868
3869                 if (tmp->flags & sd_flag)
3870                         sd = tmp;
3871         }
3872
3873         if (affine_sd) {
3874                 if (cpu != prev_cpu && wake_affine(affine_sd, p, sync))
3875                         prev_cpu = cpu;
3876
3877                 new_cpu = select_idle_sibling(p, prev_cpu);
3878                 goto unlock;
3879         }
3880
3881         while (sd) {
3882                 int load_idx = sd->forkexec_idx;
3883                 struct sched_group *group;
3884                 int weight;
3885
3886                 if (!(sd->flags & sd_flag)) {
3887                         sd = sd->child;
3888                         continue;
3889                 }
3890
3891                 if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE)
3892                         load_idx = sd->wake_idx;
3893
3894                 group = find_idlest_group(sd, p, cpu, load_idx);
3895                 if (!group) {
3896                         sd = sd->child;
3897                         continue;
3898                 }
3899
3900                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, p, cpu);
3901                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
3902                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
3903                         sd = sd->child;
3904                         continue;
3905                 }
3906
3907                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
3908                 cpu = new_cpu;
3909                 weight = sd->span_weight;
3910                 sd = NULL;
3911                 for_each_domain(cpu, tmp) {
3912                         if (weight <= tmp->span_weight)
3913                                 break;
3914                         if (tmp->flags & sd_flag)
3915                                 sd = tmp;
3916                 }
3917                 /* while loop will break here if sd == NULL */
3918         }
3919 unlock:
3920         rcu_read_unlock();
3921
3922         return new_cpu;
3923 }
3924
3925 /*
3926  * Called immediately before a task is migrated to a new cpu; task_cpu(p) and
3927  * cfs_rq_of(p) references at time of call are still valid and identify the
3928  * previous cpu.  However, the caller only guarantees p->pi_lock is held; no
3929  * other assumptions, including the state of rq->lock, should be made.
3930  */
3931 static void
3932 migrate_task_rq_fair(struct task_struct *p, int next_cpu)
3933 {
3934         struct sched_entity *se = &p->se;
3935         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3936
3937         /*
3938          * Load tracking: accumulate removed load so that it can be processed
3939          * when we next update owning cfs_rq under rq->lock.  Tasks contribute
3940          * to blocked load iff they have a positive decay-count.  It can never
3941          * be negative here since on-rq tasks have decay-count == 0.
3942          */
3943         if (se->avg.decay_count) {
3944                 se->avg.decay_count = -__synchronize_entity_decay(se);
3945                 atomic_long_add(se->avg.load_avg_contrib,
3946                                                 &cfs_rq->removed_load);
3947         }
3948 }
3949 #endif /* CONFIG_SMP */
3950
3951 static unsigned long
3952 wakeup_gran(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
3953 {
3954         unsigned long gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
3955
3956         /*
3957          * Since its curr running now, convert the gran from real-time
3958          * to virtual-time in his units.
3959          *
3960          * By using 'se' instead of 'curr' we penalize light tasks, so
3961          * they get preempted easier. That is, if 'se' < 'curr' then
3962          * the resulting gran will be larger, therefore penalizing the
3963          * lighter, if otoh 'se' > 'curr' then the resulting gran will
3964          * be smaller, again penalizing the lighter task.
3965          *
3966          * This is especially important for buddies when the leftmost
3967          * task is higher priority than the buddy.
3968          */
3969         return calc_delta_fair(gran, se);
3970 }
3971
3972 /*
3973  * Should 'se' preempt 'curr'.
3974  *
3975  *             |s1
3976  *        |s2
3977  *   |s3
3978  *         g
3979  *      |<--->|c
3980  *
3981  *  w(c, s1) = -1
3982  *  w(c, s2) =  0
3983  *  w(c, s3) =  1
3984  *
3985  */
3986 static int
3987 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
3988 {
3989         s64 gran, vdiff = curr->vruntime - se->vruntime;
3990
3991         if (vdiff <= 0)
3992                 return -1;
3993
3994         gran = wakeup_gran(curr, se);
3995         if (vdiff > gran)
3996                 return 1;
3997
3998         return 0;
3999 }
4000
4001 static void set_last_buddy(struct sched_entity *se)
4002 {
4003         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
4004                 return;
4005
4006         for_each_sched_entity(se)
4007                 cfs_rq_of(se)->last = se;
4008 }
4009
4010 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se)
4011 {
4012         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
4013                 return;
4014
4015         for_each_sched_entity(se)
4016                 cfs_rq_of(se)->next = se;
4017 }
4018
4019 static void set_skip_buddy(struct sched_entity *se)
4020 {
4021         for_each_sched_entity(se)
4022                 cfs_rq_of(se)->skip = se;
4023 }
4024
4025 /*
4026  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
4027  */
4028 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
4029 {
4030         struct task_struct *curr = rq->curr;
4031         struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
4032         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
4033         int scale = cfs_rq->nr_running >= sched_nr_latency;
4034         int next_buddy_marked = 0;
4035
4036         if (unlikely(se == pse))
4037                 return;
4038
4039         /*
4040          * This is possible from callers such as move_task(), in which we
4041          * unconditionally check_prempt_curr() after an enqueue (which may have
4042          * lead to a throttle).  This both saves work and prevents false
4043          * next-buddy nomination below.
4044          */
4045         if (unlikely(throttled_hierarchy(cfs_rq_of(pse))))
4046                 return;
4047
4048         if (sched_feat(NEXT_BUDDY) && scale && !(wake_flags & WF_FORK)) {
4049                 set_next_buddy(pse);
4050                 next_buddy_marked = 1;
4051         }
4052
4053         /*
4054          * We can come here with TIF_NEED_RESCHED already set from new task
4055          * wake up path.
4056          *
4057          * Note: this also catches the edge-case of curr being in a throttled
4058          * group (e.g. via set_curr_task), since update_curr() (in the
4059          * enqueue of curr) will have resulted in resched being set.  This
4060          * prevents us from potentially nominating it as a false LAST_BUDDY
4061          * below.
4062          */
4063         if (test_tsk_need_resched(curr))
4064                 return;
4065
4066         /* Idle tasks are by definition preempted by non-idle tasks. */
4067         if (unlikely(curr->policy == SCHED_IDLE) &&
4068             likely(p->policy != SCHED_IDLE))
4069                 goto preempt;
4070
4071         /*
4072          * Batch and idle tasks do not preempt non-idle tasks (their preemption
4073          * is driven by the tick):
4074          */
4075         if (unlikely(p->policy != SCHED_NORMAL) || !sched_feat(WAKEUP_PREEMPTION))
4076                 return;
4077
4078         find_matching_se(&se, &pse);
4079         update_curr(cfs_rq_of(se));
4080         BUG_ON(!pse);
4081         if (wakeup_preempt_entity(se, pse) == 1) {
4082                 /*
4083                  * Bias pick_next to pick the sched entity that is
4084                  * triggering this preemption.
4085                  */
4086                 if (!next_buddy_marked)
4087                         set_next_buddy(pse);
4088                 goto preempt;
4089         }
4090
4091         return;
4092
4093 preempt:
4094         resched_task(curr);
4095         /*
4096          * Only set the backward buddy when the current task is still
4097          * on the rq. This can happen when a wakeup gets interleaved
4098          * with schedule on the ->pre_schedule() or idle_balance()
4099          * point, either of which can * drop the rq lock.
4100          *
4101          * Also, during early boot the idle thread is in the fair class,
4102          * for obvious reasons its a bad idea to schedule back to it.
4103          */
4104         if (unlikely(!se->on_rq || curr == rq->idle))
4105                 return;
4106
4107         if (sched_feat(LAST_BUDDY) && scale && entity_is_task(se))
4108                 set_last_buddy(se);
4109 }
4110
4111 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
4112 {
4113         struct task_struct *p;
4114         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
4115         struct sched_entity *se;
4116
4117         if (!cfs_rq->nr_running)
4118                 return NULL;
4119
4120         do {
4121                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
4122                 set_next_entity(cfs_rq, se);
4123                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
4124         } while (cfs_rq);
4125
4126         p = task_of(se);
4127         if (hrtick_enabled(rq))
4128                 hrtick_start_fair(rq, p);
4129
4130         return p;
4131 }
4132
4133 /*
4134  * Account for a descheduled task:
4135  */
4136 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4137 {
4138         struct sched_entity *se = &prev->se;
4139         struct cfs_rq *cfs_rq;
4140
4141         for_each_sched_entity(se) {
4142                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
4143                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
4144         }
4145 }
4146
4147 /*
4148  * sched_yield() is very simple
4149  *
4150  * The magic of dealing with the ->skip buddy is in pick_next_entity.
4151  */
4152 static void yield_task_fair(struct rq *rq)
4153 {
4154         struct task_struct *curr = rq->curr;
4155         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
4156         struct sched_entity *se = &curr->se;
4157
4158         /*
4159          * Are we the only task in the tree?
4160          */
4161         if (unlikely(rq->nr_running == 1))
4162                 return;
4163
4164         clear_buddies(cfs_rq, se);
4165
4166         if (curr->policy != SCHED_BATCH) {
4167                 update_rq_clock(rq);
4168                 /*
4169                  * Update run-time statistics of the 'current'.
4170                  */
4171                 update_curr(cfs_rq);
4172                 /*
4173                  * Tell update_rq_clock() that we've just updated,
4174                  * so we don't do microscopic update in schedule()
4175                  * and double the fastpath cost.
4176                  */
4177                  rq->skip_clock_update = 1;
4178         }
4179
4180         set_skip_buddy(se);
4181 }
4182
4183 static bool yield_to_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt)
4184 {
4185         struct sched_entity *se = &p->se;
4186
4187         /* throttled hierarchies are not runnable */
4188         if (!se->on_rq || throttled_hierarchy(cfs_rq_of(se)))
4189                 return false;
4190
4191         /* Tell the scheduler that we'd really like pse to run next. */
4192         set_next_buddy(se);
4193
4194         yield_task_fair(rq);
4195
4196         return true;
4197 }
4198
4199 #ifdef CONFIG_SMP
4200 /**************************************************
4201  * Fair scheduling class load-balancing methods.
4202  *
4203  * BASICS
4204  *
4205  * The purpose of load-balancing is to achieve the same basic fairness the
4206  * per-cpu scheduler provides, namely provide a proportional amount of compute
4207  * time to each task. This is expressed in the following equation:
4208  *
4209  *   W_i,n/P_i == W_j,n/P_j for all i,j                               (1)
4210  *
4211  * Where W_i,n is the n-th weight average for cpu i. The instantaneous weight
4212  * W_i,0 is defined as:
4213  *
4214  *   W_i,0 = \Sum_j w_i,j                                             (2)
4215  *
4216  * Where w_i,j is the weight of the j-th runnable task on cpu i. This weight
4217  * is derived from the nice value as per prio_to_weight[].
4218  *
4219  * The weight average is an exponential decay average of the instantaneous
4220  * weight:
4221  *
4222  *   W'_i,n = (2^n - 1) / 2^n * W_i,n + 1 / 2^n * W_i,0               (3)
4223  *
4224  * P_i is the cpu power (or compute capacity) of cpu i, typically it is the
4225  * fraction of 'recent' time available for SCHED_OTHER task execution. But it
4226  * can also include other factors [XXX].
4227  *
4228  * To achieve this balance we define a measure of imbalance which follows
4229  * directly from (1):
4230  *
4231  *   imb_i,j = max{ avg(W/P), W_i/P_i } - min{ avg(W/P), W_j/P_j }    (4)
4232  *
4233  * We them move tasks around to minimize the imbalance. In the continuous
4234  * function space it is obvious this converges, in the discrete case we get
4235  * a few fun cases generally called infeasible weight scenarios.
4236  *
4237  * [XXX expand on:
4238  *     - infeasible weights;
4239  *     - local vs global optima in the discrete case. ]
4240  *
4241  *
4242  * SCHED DOMAINS
4243  *
4244  * In order to solve the imbalance equation (4), and avoid the obvious O(n^2)
4245  * for all i,j solution, we create a tree of cpus that follows the hardware
4246  * topology where each level pairs two lower groups (or better). This results
4247  * in O(log n) layers. Furthermore we reduce the number of cpus going up the
4248  * tree to only the first of the previous level and we decrease the frequency
4249  * of load-balance at each level inv. proportional to the number of cpus in
4250  * the groups.
4251  *
4252  * This yields:
4253  *
4254  *     log_2 n     1     n
4255  *   \Sum       { --- * --- * 2^i } = O(n)                            (5)
4256  *     i = 0      2^i   2^i
4257  *                               `- size of each group
4258  *         |         |     `- number of cpus doing load-balance
4259  *         |         `- freq
4260  *         `- sum over all levels
4261  *
4262  * Coupled with a limit on how many tasks we can migrate every balance pass,
4263  * this makes (5) the runtime complexity of the balancer.
4264  *
4265  * An important property here is that each CPU is still (indirectly) connected
4266  * to every other cpu in at most O(log n) steps:
4267  *
4268  * The adjacency matrix of the resulting graph is given by:
4269  *
4270  *             log_2 n     
4271  *   A_i,j = \Union     (i % 2^k == 0) && i / 2^(k+1) == j / 2^(k+1)  (6)
4272  *             k = 0
4273  *
4274  * And you'll find that:
4275  *
4276  *   A^(log_2 n)_i,j != 0  for all i,j                                (7)
4277  *
4278  * Showing there's indeed a path between every cpu in at most O(log n) steps.
4279  * The task movement gives a factor of O(m), giving a convergence complexity
4280  * of:
4281  *
4282  *   O(nm log n),  n := nr_cpus, m := nr_tasks                        (8)
4283  *
4284  *
4285  * WORK CONSERVING
4286  *
4287  * In order to avoid CPUs going idle while there's still work to do, new idle
4288  * balancing is more aggressive and has the newly idle cpu iterate up the domain
4289  * tree itself instead of relying on other CPUs to bring it work.
4290  *
4291  * This adds some complexity to both (5) and (8) but it reduces the total idle
4292  * time.
4293  *
4294  * [XXX more?]
4295  *
4296  *
4297  * CGROUPS
4298  *
4299  * Cgroups make a horror show out of (2), instead of a simple sum we get:
4300  *
4301  *                                s_k,i
4302  *   W_i,0 = \Sum_j \Prod_k w_k * -----                               (9)
4303  *                                 S_k
4304  *
4305  * Where
4306  *
4307  *   s_k,i = \Sum_j w_i,j,k  and  S_k = \Sum_i s_k,i                 (10)
4308  *
4309  * w_i,j,k is the weight of the j-th runnable task in the k-th cgroup on cpu i.
4310  *
4311  * The big problem is S_k, its a global sum needed to compute a local (W_i)
4312  * property.
4313  *
4314  * [XXX write more on how we solve this.. _after_ merging pjt's patches that
4315  *      rewrite all of this once again.]
4316  */ 
4317
4318 static unsigned long __read_mostly max_load_balance_interval = HZ/10;
4319
4320 #define LBF_ALL_PINNED  0x01
4321 #define LBF_NEED_BREAK  0x02
4322 #define LBF_DST_PINNED  0x04
4323 #define LBF_SOME_PINNED 0x08
4324
4325 struct lb_env {
4326         struct sched_domain     *sd;
4327
4328         struct rq               *src_rq;
4329         int                     src_cpu;
4330
4331         int                     dst_cpu;
4332         struct rq               *dst_rq;
4333
4334         struct cpumask          *dst_grpmask;
4335         int                     new_dst_cpu;
4336         enum cpu_idle_type      idle;
4337         long                    imbalance;
4338         /* The set of CPUs under consideration for load-balancing */
4339         struct cpumask          *cpus;
4340
4341         unsigned int            flags;
4342
4343         unsigned int            loop;
4344         unsigned int            loop_break;
4345         unsigned int            loop_max;
4346 };
4347
4348 /*
4349  * move_task - move a task from one runqueue to another runqueue.
4350  * Both runqueues must be locked.
4351  */
4352 static void move_task(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
4353 {
4354         deactivate_task(env->src_rq, p, 0);
4355         set_task_cpu(p, env->dst_cpu);
4356         activate_task(env->dst_rq, p, 0);
4357         check_preempt_curr(env->dst_rq, p, 0);
4358 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4359         if (p->numa_preferred_nid != -1) {
4360                 int src_nid = cpu_to_node(env->src_cpu);
4361                 int dst_nid = cpu_to_node(env->dst_cpu);
4362
4363                 /*
4364                  * If the load balancer has moved the task then limit
4365                  * migrations from taking place in the short term in
4366                  * case this is a short-lived migration.
4367                  */
4368                 if (src_nid != dst_nid && dst_nid != p->numa_preferred_nid)
4369                         p->numa_migrate_seq = 0;
4370         }
4371 #endif
4372 }
4373
4374 /*
4375  * Is this task likely cache-hot:
4376  */
4377 static int
4378 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
4379 {
4380         s64 delta;
4381
4382         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
4383                 return 0;
4384
4385         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
4386                 return 0;
4387
4388         /*
4389          * Buddy candidates are cache hot:
4390          */
4391         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
4392                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
4393                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
4394                 return 1;
4395
4396         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
4397                 return 1;
4398         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
4399                 return 0;
4400
4401         delta = now - p->se.exec_start;
4402
4403         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
4404 }
4405
4406 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4407 /* Returns true if the destination node has incurred more faults */
4408 static bool migrate_improves_locality(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
4409 {
4410         int src_nid, dst_nid;
4411
4412         if (!sched_feat(NUMA_FAVOUR_HIGHER) || !p->numa_faults ||
4413             !(env->sd->flags & SD_NUMA)) {
4414                 return false;
4415         }
4416
4417         src_nid = cpu_to_node(env->src_cpu);
4418         dst_nid = cpu_to_node(env->dst_cpu);
4419
4420         if (src_nid == dst_nid ||
4421             p->numa_migrate_seq >= sysctl_numa_balancing_settle_count)
4422                 return false;
4423
4424         if (dst_nid == p->numa_preferred_nid ||
4425             task_faults(p, dst_nid) > task_faults(p, src_nid))
4426                 return true;
4427
4428         return false;
4429 }
4430
4431
4432 static bool migrate_degrades_locality(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
4433 {
4434         int src_nid, dst_nid;
4435
4436         if (!sched_feat(NUMA) || !sched_feat(NUMA_RESIST_LOWER))
4437                 return false;
4438
4439         if (!p->numa_faults || !(env->sd->flags & SD_NUMA))
4440                 return false;
4441
4442         src_nid = cpu_to_node(env->src_cpu);
4443         dst_nid = cpu_to_node(env->dst_cpu);
4444
4445         if (src_nid == dst_nid ||
4446             p->numa_migrate_seq >= sysctl_numa_balancing_settle_count)
4447                 return false;
4448
4449         if (task_faults(p, dst_nid) < task_faults(p, src_nid))
4450                 return true;
4451
4452         return false;
4453 }
4454
4455 #else
4456 static inline bool migrate_improves_locality(struct task_struct *p,
4457                                              struct lb_env *env)
4458 {
4459         return false;
4460 }
4461
4462 static inline bool migrate_degrades_locality(struct task_struct *p,
4463                                              struct lb_env *env)
4464 {
4465         return false;
4466 }
4467 #endif
4468
4469 /*
4470  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
4471  */
4472 static
4473 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
4474 {
4475         int tsk_cache_hot = 0;
4476         /*
4477          * We do not migrate tasks that are:
4478          * 1) throttled_lb_pair, or
4479          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
4480          * 3) running (obviously), or
4481          * 4) are cache-hot on their current CPU.
4482          */
4483         if (throttled_lb_pair(task_group(p), env->src_cpu, env->dst_cpu))
4484                 return 0;
4485
4486         if (!cpumask_test_cpu(env->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(p))) {
4487                 int cpu;
4488
4489                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_affine);
4490
4491                 env->flags |= LBF_SOME_PINNED;
4492
4493                 /*
4494                  * Remember if this task can be migrated to any other cpu in
4495                  * our sched_group. We may want to revisit it if we couldn't
4496                  * meet load balance goals by pulling other tasks on src_cpu.
4497                  *
4498                  * Also avoid computing new_dst_cpu if we have already computed
4499                  * one in current iteration.
4500                  */
4501                 if (!env->dst_grpmask || (env->flags & LBF_DST_PINNED))
4502                         return 0;
4503
4504                 /* Prevent to re-select dst_cpu via env's cpus */
4505                 for_each_cpu_and(cpu, env->dst_grpmask, env->cpus) {
4506                         if (cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p))) {
4507                                 env->flags |= LBF_DST_PINNED;
4508                                 env->new_dst_cpu = cpu;
4509                                 break;
4510                         }
4511                 }
4512
4513                 return 0;
4514         }
4515
4516         /* Record that we found atleast one task that could run on dst_cpu */
4517         env->flags &= ~LBF_ALL_PINNED;
4518
4519         if (task_running(env->src_rq, p)) {
4520                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_running);
4521                 return 0;
4522         }
4523
4524         /*
4525          * Aggressive migration if:
4526          * 1) destination numa is preferred
4527          * 2) task is cache cold, or
4528          * 3) too many balance attempts have failed.
4529          */
4530         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq_clock_task(env->src_rq), env->sd);
4531         if (!tsk_cache_hot)
4532                 tsk_cache_hot = migrate_degrades_locality(p, env);
4533
4534         if (migrate_improves_locality(p, env)) {
4535 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4536                 if (tsk_cache_hot) {
4537                         schedstat_inc(env->sd, lb_hot_gained[env->idle]);
4538                         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_forced_migrations);
4539                 }
4540 #endif
4541                 return 1;
4542         }
4543
4544         if (!tsk_cache_hot ||
4545                 env->sd->nr_balance_failed > env->sd->cache_nice_tries) {
4546
4547                 if (tsk_cache_hot) {
4548                         schedstat_inc(env->sd, lb_hot_gained[env->idle]);
4549                         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_forced_migrations);
4550                 }
4551
4552                 return 1;
4553         }
4554
4555         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_hot);
4556         return 0;
4557 }
4558
4559 /*
4560  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
4561  * part of active balancing operations within "domain".
4562  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
4563  *
4564  * Called with both runqueues locked.
4565  */
4566 static int move_one_task(struct lb_env *env)
4567 {
4568         struct task_struct *p, *n;
4569
4570         list_for_each_entry_safe(p, n, &env->src_rq->cfs_tasks, se.group_node) {
4571                 if (!can_migrate_task(p, env))
4572                         continue;
4573
4574                 move_task(p, env);
4575                 /*
4576                  * Right now, this is only the second place move_task()
4577                  * is called, so we can safely collect move_task()
4578                  * stats here rather than inside move_task().
4579                  */
4580                 schedstat_inc(env->sd, lb_gained[env->idle]);
4581                 return 1;
4582         }
4583         return 0;
4584 }
4585
4586 static const unsigned int sched_nr_migrate_break = 32;
4587
4588 /*
4589  * move_tasks tries to move up to imbalance weighted load from busiest to
4590  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
4591  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
4592  *
4593  * Called with both runqueues locked.
4594  */
4595 static int move_tasks(struct lb_env *env)
4596 {
4597         struct list_head *tasks = &env->src_rq->cfs_tasks;
4598         struct task_struct *p;
4599         unsigned long load;
4600         int pulled = 0;
4601
4602         if (env->imbalance <= 0)
4603                 return 0;
4604
4605         while (!list_empty(tasks)) {
4606                 p = list_first_entry(tasks, struct task_struct, se.group_node);
4607
4608                 env->loop++;
4609                 /* We've more or less seen every task there is, call it quits */
4610                 if (env->loop > env->loop_max)
4611                         break;
4612
4613                 /* take a breather every nr_migrate tasks */
4614                 if (env->loop > env->loop_break) {
4615                         env->loop_break += sched_nr_migrate_break;
4616                         env->flags |= LBF_NEED_BREAK;
4617                         break;
4618                 }
4619
4620                 if (!can_migrate_task(p, env))
4621                         goto next;
4622
4623                 load = task_h_load(p);
4624
4625                 if (sched_feat(LB_MIN) && load < 16 && !env->sd->nr_balance_failed)
4626                         goto next;
4627
4628                 if ((load / 2) > env->imbalance)
4629                         goto next;
4630
4631                 move_task(p, env);
4632                 pulled++;
4633                 env->imbalance -= load;
4634
4635 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4636                 /*
4637                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
4638                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
4639                  * the critical section.
4640                  */
4641                 if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE)
4642                         break;
4643 #endif
4644
4645                 /*
4646                  * We only want to steal up to the prescribed amount of
4647                  * weighted load.
4648                  */
4649                 if (env->imbalance <= 0)
4650                         break;
4651
4652                 continue;
4653 next:
4654                 list_move_tail(&p->se.group_node, tasks);
4655         }
4656
4657         /*
4658          * Right now, this is one of only two places move_task() is called,
4659          * so we can safely collect move_task() stats here rather than
4660          * inside move_task().
4661          */
4662         schedstat_add(env->sd, lb_gained[env->idle], pulled);
4663
4664         return pulled;
4665 }
4666
4667 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4668 /*
4669  * update tg->load_weight by folding this cpu's load_avg
4670  */
4671 static void __update_blocked_averages_cpu(struct task_group *tg, int cpu)
4672 {
4673         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
4674         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
4675
4676         /* throttled entities do not contribute to load */
4677         if (throttled_hierarchy(cfs_rq))
4678                 return;
4679
4680         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 1);
4681
4682         if (se) {
4683                 update_entity_load_avg(se, 1);
4684                 /*
4685                  * We pivot on our runnable average having decayed to zero for
4686                  * list removal.  This generally implies that all our children
4687                  * have also been removed (modulo rounding error or bandwidth
4688                  * control); however, such cases are rare and we can fix these
4689                  * at enqueue.
4690                  *
4691                  * TODO: fix up out-of-order children on enqueue.
4692                  */
4693                 if (!se->avg.runnable_avg_sum && !cfs_rq->nr_running)
4694                         list_del_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
4695         } else {
4696                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
4697                 update_rq_runnable_avg(rq, rq->nr_running);
4698         }
4699 }
4700
4701 static void update_blocked_averages(int cpu)
4702 {
4703         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4704         struct cfs_rq *cfs_rq;
4705         unsigned long flags;
4706
4707         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4708         update_rq_clock(rq);
4709         /*
4710          * Iterates the task_group tree in a bottom up fashion, see
4711          * list_add_leaf_cfs_rq() for details.
4712          */
4713         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
4714                 /*
4715                  * Note: We may want to consider periodically releasing
4716                  * rq->lock about these updates so that creating many task
4717                  * groups does not result in continually extending hold time.
4718                  */
4719                 __update_blocked_averages_cpu(cfs_rq->tg, rq->cpu);
4720         }
4721
4722         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4723 }
4724
4725 /*
4726  * Compute the hierarchical load factor for cfs_rq and all its ascendants.
4727  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
4728  * group is a fraction of its parents load.
4729  */
4730 static void update_cfs_rq_h_load(struct cfs_rq *cfs_rq)
4731 {
4732         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
4733         struct sched_entity *se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq)];
4734         unsigned long now = jiffies;
4735         unsigned long load;
4736
4737         if (cfs_rq->last_h_load_update == now)
4738                 return;
4739
4740         cfs_rq->h_load_next = NULL;
4741         for_each_sched_entity(se) {
4742                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
4743                 cfs_rq->h_load_next = se;
4744                 if (cfs_rq->last_h_load_update == now)
4745                         break;
4746         }
4747
4748         if (!se) {
4749                 cfs_rq->h_load = cfs_rq->runnable_load_avg;
4750                 cfs_rq->last_h_load_update = now;
4751         }
4752
4753         while ((se = cfs_rq->h_load_next) != NULL) {
4754                 load = cfs_rq->h_load;
4755                 load = div64_ul(load * se->avg.load_avg_contrib,
4756                                 cfs_rq->runnable_load_avg + 1);
4757                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
4758                 cfs_rq->h_load = load;
4759                 cfs_rq->last_h_load_update = now;
4760         }
4761 }
4762
4763 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p)
4764 {
4765         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
4766
4767         update_cfs_rq_h_load(cfs_rq);
4768         return div64_ul(p->se.avg.load_avg_contrib * cfs_rq->h_load,
4769                         cfs_rq->runnable_load_avg + 1);
4770 }
4771 #else
4772 static inline void update_blocked_averages(int cpu)
4773 {
4774 }
4775
4776 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p)
4777 {
4778         return p->se.avg.load_avg_contrib;
4779 }
4780 #endif
4781
4782 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
4783 /*
4784  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
4785  */
4786 struct sg_lb_stats {
4787         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
4788         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
4789         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
4790         unsigned long load_per_task;
4791         unsigned long group_power;
4792         unsigned int sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
4793         unsigned int group_capacity;
4794         unsigned int idle_cpus;
4795         unsigned int group_weight;
4796         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
4797         int group_has_capacity; /* Is there extra capacity in the group? */
4798 };
4799
4800 /*
4801  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
4802  *               during load balancing.
4803  */
4804 struct sd_lb_stats {
4805         struct sched_group *busiest;    /* Busiest group in this sd */
4806         struct sched_group *local;      /* Local group in this sd */
4807         unsigned long total_load;       /* Total load of all groups in sd */
4808         unsigned long total_pwr;        /* Total power of all groups in sd */
4809         unsigned long avg_load; /* Average load across all groups in sd */
4810
4811         struct sg_lb_stats busiest_stat;/* Statistics of the busiest group */
4812         struct sg_lb_stats local_stat;  /* Statistics of the local group */
4813 };
4814
4815 static inline void init_sd_lb_stats(struct sd_lb_stats *sds)
4816 {
4817         /*
4818          * Skimp on the clearing to avoid duplicate work. We can avoid clearing
4819          * local_stat because update_sg_lb_stats() does a full clear/assignment.
4820          * We must however clear busiest_stat::avg_load because
4821          * update_sd_pick_busiest() reads this before assignment.
4822          */
4823         *sds = (struct sd_lb_stats){
4824                 .busiest = NULL,
4825                 .local = NULL,
4826                 .total_load = 0UL,
4827                 .total_pwr = 0UL,
4828                 .busiest_stat = {
4829                         .avg_load = 0UL,
4830                 },
4831         };
4832 }
4833
4834 /**
4835  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
4836  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
4837  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
4838  *
4839  * Return: The load index.
4840  */
4841 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
4842                                         enum cpu_idle_type idle)
4843 {
4844         int load_idx;
4845
4846         switch (idle) {
4847         case CPU_NOT_IDLE:
4848                 load_idx = sd->busy_idx;
4849                 break;
4850
4851         case CPU_NEWLY_IDLE:
4852                 load_idx = sd->newidle_idx;
4853                 break;
4854         default:
4855                 load_idx = sd->idle_idx;
4856                 break;
4857         }
4858
4859         return load_idx;
4860 }
4861
4862 static unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4863 {
4864         return SCHED_POWER_SCALE;
4865 }
4866
4867 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4868 {
4869         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
4870 }
4871
4872 static unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4873 {
4874         unsigned long weight = sd->span_weight;
4875         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
4876
4877         smt_gain /= weight;
4878
4879         return smt_gain;
4880 }
4881
4882 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4883 {
4884         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
4885 }
4886
4887 static unsigned long scale_rt_power(int cpu)
4888 {
4889         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4890         u64 total, available, age_stamp, avg;
4891
4892         /*
4893          * Since we're reading these variables without serialization make sure
4894          * we read them once before doing sanity checks on them.
4895          */
4896         age_stamp = ACCESS_ONCE(rq->age_stamp);
4897         avg = ACCESS_ONCE(rq->rt_avg);
4898
4899         total = sched_avg_period() + (rq_clock(rq) - age_stamp);
4900
4901         if (unlikely(total < avg)) {
4902                 /* Ensures that power won't end up being negative */
4903                 available = 0;
4904         } else {
4905                 available = total - avg;
4906         }
4907
4908         if (unlikely((s64)total < SCHED_POWER_SCALE))
4909                 total = SCHED_POWER_SCALE;
4910
4911         total >>= SCHED_POWER_SHIFT;
4912
4913         return div_u64(available, total);
4914 }
4915
4916 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4917 {
4918         unsigned long weight = sd->span_weight;
4919         unsigned long power = SCHED_POWER_SCALE;
4920         struct sched_group *sdg = sd->groups;
4921
4922         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
4923                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
4924                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
4925                 else
4926                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
4927
4928                 power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
4929         }
4930
4931         sdg->sgp->power_orig = power;
4932
4933         if (sched_feat(ARCH_POWER))
4934                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
4935         else
4936                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
4937
4938         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
4939
4940         power *= scale_rt_power(cpu);
4941         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
4942
4943         if (!power)
4944                 power = 1;
4945
4946         cpu_rq(cpu)->cpu_power = power;
4947         sdg->sgp->power = power;
4948 }
4949
4950 void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4951 {
4952         struct sched_domain *child = sd->child;
4953         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
4954         unsigned long power, power_orig;
4955         unsigned long interval;
4956
4957         interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4958         interval = clamp(interval, 1UL, max_load_balance_interval);
4959         sdg->sgp->next_update = jiffies + interval;
4960
4961         if (!child) {
4962                 update_cpu_power(sd, cpu);
4963                 return;
4964         }
4965
4966         power_orig = power = 0;
4967
4968         if (child->flags & SD_OVERLAP) {
4969                 /*
4970                  * SD_OVERLAP domains cannot assume that child groups
4971                  * span the current group.
4972                  */
4973
4974                 for_each_cpu(cpu, sched_group_cpus(sdg)) {
4975                         struct sched_group *sg = cpu_rq(cpu)->sd->groups;
4976
4977                         power_orig += sg->sgp->power_orig;
4978                         power += sg->sgp->power;
4979                 }
4980         } else  {
4981                 /*
4982                  * !SD_OVERLAP domains can assume that child groups
4983                  * span the current group.
4984                  */ 
4985
4986                 group = child->groups;
4987                 do {
4988                         power_orig += group->sgp->power_orig;
4989                         power += group->sgp->power;
4990                         group = group->next;
4991                 } while (group != child->groups);
4992         }
4993
4994         sdg->sgp->power_orig = power_orig;
4995         sdg->sgp->power = power;
4996 }
4997
4998 /*
4999  * Try and fix up capacity for tiny siblings, this is needed when
5000  * things like SD_ASYM_PACKING need f_b_g to select another sibling
5001  * which on its own isn't powerful enough.
5002  *
5003  * See update_sd_pick_busiest() and check_asym_packing().
5004  */
5005 static inline int
5006 fix_small_capacity(struct sched_domain *sd, struct sched_group *group)
5007 {
5008         /*
5009          * Only siblings can have significantly less than SCHED_POWER_SCALE
5010          */
5011         if (!(sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER))
5012                 return 0;
5013
5014         /*
5015          * If ~90% of the cpu_power is still there, we're good.
5016          */
5017         if (group->sgp->power * 32 > group->sgp->power_orig * 29)
5018                 return 1;
5019
5020         return 0;
5021 }
5022
5023 /*
5024  * Group imbalance indicates (and tries to solve) the problem where balancing
5025  * groups is inadequate due to tsk_cpus_allowed() constraints.
5026  *
5027  * Imagine a situation of two groups of 4 cpus each and 4 tasks each with a
5028  * cpumask covering 1 cpu of the first group and 3 cpus of the second group.
5029  * Something like:
5030  *
5031  *      { 0 1 2 3 } { 4 5 6 7 }
5032  *              *     * * *
5033  *
5034  * If we were to balance group-wise we'd place two tasks in the first group and
5035  * two tasks in the second group. Clearly this is undesired as it will overload
5036  * cpu 3 and leave one of the cpus in the second group unused.
5037  *
5038  * The current solution to this issue is detecting the skew in the first group
5039  * by noticing the lower domain failed to reach balance and had difficulty
5040  * moving tasks due to affinity constraints.
5041  *
5042  * When this is so detected; this group becomes a candidate for busiest; see
5043  * update_sd_pick_busiest(). And calculcate_imbalance() and
5044  * find_busiest_group() avoid some of the usual balance conditions to allow it
5045  * to create an effective group imbalance.
5046  *
5047  * This is a somewhat tricky proposition since the next run might not find the
5048  * group imbalance and decide the groups need to be balanced again. A most
5049  * subtle and fragile situation.
5050  */
5051
5052 static inline int sg_imbalanced(struct sched_group *group)
5053 {
5054         return group->sgp->imbalance;
5055 }
5056
5057 /*
5058  * Compute the group capacity.
5059  *
5060  * Avoid the issue where N*frac(smt_power) >= 1 creates 'phantom' cores by
5061  * first dividing out the smt factor and computing the actual number of cores
5062  * and limit power unit capacity with that.
5063  */
5064 static inline int sg_capacity(struct lb_env *env, struct sched_group *group)
5065 {
5066         unsigned int capacity, smt, cpus;
5067         unsigned int power, power_orig;
5068
5069         power = group->sgp->power;
5070         power_orig = group->sgp->power_orig;
5071         cpus = group->group_weight;
5072
5073         /* smt := ceil(cpus / power), assumes: 1 < smt_power < 2 */
5074         smt = DIV_ROUND_UP(SCHED_POWER_SCALE * cpus, power_orig);
5075         capacity = cpus / smt; /* cores */
5076
5077         capacity = min_t(unsigned, capacity, DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_POWER_SCALE));
5078         if (!capacity)
5079                 capacity = fix_small_capacity(env->sd, group);
5080
5081         return capacity;
5082 }
5083
5084 /**
5085  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
5086  * @env: The load balancing environment.
5087  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
5088  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
5089  * @local_group: Does group contain this_cpu.
5090  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
5091  */
5092 static inline void update_sg_lb_stats(struct lb_env *env,
5093                         struct sched_group *group, int load_idx,
5094                         int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
5095 {
5096         unsigned long nr_running;
5097         unsigned long load;
5098         int i;
5099
5100         memset(sgs, 0, sizeof(*sgs));
5101
5102         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), env->cpus) {
5103                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
5104
5105                 nr_running = rq->nr_running;
5106
5107                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
5108                 if (local_group)
5109                         load = target_load(i, load_idx);
5110                 else
5111                         load = source_load(i, load_idx);
5112
5113                 sgs->group_load += load;
5114                 sgs->sum_nr_running += nr_running;
5115                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
5116                 if (idle_cpu(i))
5117                         sgs->idle_cpus++;
5118         }
5119
5120         /* Adjust by relative CPU power of the group */
5121         sgs->group_power = group->sgp->power;
5122         sgs->avg_load = (sgs->group_load*SCHED_POWER_SCALE) / sgs->group_power;
5123
5124         if (sgs->sum_nr_running)
5125                 sgs->load_per_task = sgs->sum_weighted_load / sgs->sum_nr_running;
5126
5127         sgs->group_weight = group->group_weight;
5128
5129         sgs->group_imb = sg_imbalanced(group);
5130         sgs->group_capacity = sg_capacity(env, group);
5131
5132         if (sgs->group_capacity > sgs->sum_nr_running)
5133                 sgs->group_has_capacity = 1;
5134 }
5135
5136 /**
5137  * update_sd_pick_busiest - return 1 on busiest group
5138  * @env: The load balancing environment.
5139  * @sds: sched_domain statistics
5140  * @sg: sched_group candidate to be checked for being the busiest
5141  * @sgs: sched_group statistics
5142  *
5143  * Determine if @sg is a busier group than the previously selected
5144  * busiest group.
5145  *
5146  * Return: %true if @sg is a busier group than the previously selected
5147  * busiest group. %false otherwise.
5148  */
5149 static bool update_sd_pick_busiest(struct lb_env *env,
5150                                    struct sd_lb_stats *sds,
5151                                    struct sched_group *sg,
5152                                    struct sg_lb_stats *sgs)
5153 {
5154         if (sgs->avg_load <= sds->busiest_stat.avg_load)
5155                 return false;
5156
5157         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity)
5158                 return true;
5159
5160         if (sgs->group_imb)
5161                 return true;
5162
5163         /*
5164          * ASYM_PACKING needs to move all the work to the lowest
5165          * numbered CPUs in the group, therefore mark all groups
5166          * higher than ourself as busy.
5167          */
5168         if ((env->sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && sgs->sum_nr_running &&
5169             env->dst_cpu < group_first_cpu(sg)) {
5170                 if (!sds->busiest)
5171                         return true;
5172
5173                 if (group_first_cpu(sds->busiest) > group_first_cpu(sg))
5174                         return true;
5175         }
5176
5177         return false;
5178 }
5179
5180 /**
5181  * update_sd_lb_stats - Update sched_domain's statistics for load balancing.
5182  * @env: The load balancing environment.
5183  * @balance: Should we balance.
5184  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
5185  */
5186 static inline void update_sd_lb_stats(struct lb_env *env,
5187                                         struct sd_lb_stats *sds)
5188 {
5189         struct sched_domain *child = env->sd->child;
5190         struct sched_group *sg = env->sd->groups;
5191         struct sg_lb_stats tmp_sgs;
5192         int load_idx, prefer_sibling = 0;
5193
5194         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5195                 prefer_sibling = 1;
5196
5197         load_idx = get_sd_load_idx(env->sd, env->idle);
5198
5199         do {
5200                 struct sg_lb_stats *sgs = &tmp_sgs;
5201                 int local_group;
5202
5203                 local_group = cpumask_test_cpu(env->dst_cpu, sched_group_cpus(sg));
5204                 if (local_group) {
5205                         sds->local = sg;
5206                         sgs = &sds->local_stat;
5207
5208                         if (env->idle != CPU_NEWLY_IDLE ||
5209                             time_after_eq(jiffies, sg->sgp->next_update))
5210                                 update_group_power(env->sd, env->dst_cpu);
5211                 }
5212
5213                 update_sg_lb_stats(env, sg, load_idx, local_group, sgs);
5214
5215                 if (local_group)
5216                         goto next_group;
5217
5218                 /*
5219                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
5220                  * first, lower the sg capacity to one so that we'll try
5221                  * and move all the excess tasks away. We lower the capacity
5222                  * of a group only if the local group has the capacity to fit
5223                  * these excess tasks, i.e. nr_running < group_capacity. The
5224                  * extra check prevents the case where you always pull from the
5225                  * heaviest group when it is already under-utilized (possible
5226                  * with a large weight task outweighs the tasks on the system).
5227                  */
5228                 if (prefer_sibling && sds->local &&
5229                     sds->local_stat.group_has_capacity)
5230                         sgs->group_capacity = min(sgs->group_capacity, 1U);
5231
5232                 if (update_sd_pick_busiest(env, sds, sg, sgs)) {
5233                         sds->busiest = sg;
5234                         sds->busiest_stat = *sgs;
5235                 }
5236
5237 next_group:
5238                 /* Now, start updating sd_lb_stats */
5239                 sds->total_load += sgs->group_load;
5240                 sds->total_pwr += sgs->group_power;
5241
5242                 sg = sg->next;
5243         } while (sg != env->sd->groups);
5244 }
5245
5246 /**
5247  * check_asym_packing - Check to see if the group is packed into the
5248  *                      sched doman.
5249  *
5250  * This is primarily intended to used at the sibling level.  Some
5251  * cores like POWER7 prefer to use lower numbered SMT threads.  In the
5252  * case of POWER7, it can move to lower SMT modes only when higher
5253  * threads are idle.  When in lower SMT modes, the threads will
5254  * perform better since they share less core resources.  Hence when we
5255  * have idle threads, we want them to be the higher ones.
5256  *
5257  * This packing function is run on idle threads.  It checks to see if
5258  * the busiest CPU in this domain (core in the P7 case) has a higher
5259  * CPU number than the packing function is being run on.  Here we are
5260  * assuming lower CPU number will be equivalent to lower a SMT thread
5261  * number.
5262  *
5263  * Return: 1 when packing is required and a task should be moved to
5264  * this CPU.  The amount of the imbalance is returned in *imbalance.
5265  *
5266  * @env: The load balancing environment.
5267  * @sds: Statistics of the sched_domain which is to be packed
5268  */
5269 static int check_asym_packing(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
5270 {
5271         int busiest_cpu;
5272
5273         if (!(env->sd->flags & SD_ASYM_PACKING))
5274                 return 0;
5275
5276         if (!sds->busiest)
5277                 return 0;
5278
5279         busiest_cpu = group_first_cpu(sds->busiest);
5280         if (env->dst_cpu > busiest_cpu)
5281                 return 0;
5282
5283         env->imbalance = DIV_ROUND_CLOSEST(
5284                 sds->busiest_stat.avg_load * sds->busiest_stat.group_power,
5285                 SCHED_POWER_SCALE);
5286
5287         return 1;
5288 }
5289
5290 /**
5291  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
5292  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
5293  *                      load balancing.
5294  * @env: The load balancing environment.
5295  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
5296  */
5297 static inline
5298 void fix_small_imbalance(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
5299 {
5300         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
5301         unsigned int imbn = 2;
5302         unsigned long scaled_busy_load_per_task;
5303         struct sg_lb_stats *local, *busiest;
5304
5305         local = &sds->local_stat;
5306         busiest = &sds->busiest_stat;
5307
5308         if (!local->sum_nr_running)
5309                 local->load_per_task = cpu_avg_load_per_task(env->dst_cpu);
5310         else if (busiest->load_per_task > local->load_per_task)
5311                 imbn = 1;
5312
5313         scaled_busy_load_per_task =
5314                 (busiest->load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
5315                 busiest->group_power;
5316
5317         if (busiest->avg_load + scaled_busy_load_per_task >=
5318             local->avg_load + (scaled_busy_load_per_task * imbn)) {
5319                 env->imbalance = busiest->load_per_task;
5320                 return;
5321         }
5322
5323         /*
5324          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
5325          * however we may be able to increase total CPU power used by
5326          * moving them.
5327          */
5328
5329         pwr_now += busiest->group_power *
5330                         min(busiest->load_per_task, busiest->avg_load);
5331         pwr_now += local->group_power *
5332                         min(local->load_per_task, local->avg_load);
5333         pwr_now /= SCHED_POWER_SCALE;
5334
5335         /* Amount of load we'd subtract */
5336         tmp = (busiest->load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
5337                 busiest->group_power;
5338         if (busiest->avg_load > tmp) {
5339                 pwr_move += busiest->group_power *
5340                             min(busiest->load_per_task,
5341                                 busiest->avg_load - tmp);
5342         }
5343
5344         /* Amount of load we'd add */
5345         if (busiest->avg_load * busiest->group_power <
5346             busiest->load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) {
5347                 tmp = (busiest->avg_load * busiest->group_power) /
5348                       local->group_power;
5349         } else {
5350                 tmp = (busiest->load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
5351                       local->group_power;
5352         }
5353         pwr_move += local->group_power *
5354                     min(local->load_per_task, local->avg_load + tmp);
5355         pwr_move /= SCHED_POWER_SCALE;
5356
5357         /* Move if we gain throughput */
5358         if (pwr_move > pwr_now)
5359                 env->imbalance = busiest->load_per_task;
5360 }
5361
5362 /**
5363  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
5364  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
5365  * @env: load balance environment
5366  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
5367  */
5368 static inline void calculate_imbalance(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
5369 {
5370         unsigned long max_pull, load_above_capacity = ~0UL;
5371         struct sg_lb_stats *local, *busiest;
5372
5373         local = &sds->local_stat;
5374         busiest = &sds->busiest_stat;
5375
5376         if (busiest->group_imb) {
5377                 /*
5378                  * In the group_imb case we cannot rely on group-wide averages
5379                  * to ensure cpu-load equilibrium, look at wider averages. XXX
5380                  */
5381                 busiest->load_per_task =
5382                         min(busiest->load_per_task, sds->avg_load);
5383         }
5384
5385         /*
5386          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
5387          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
5388          * its cpu_power, while calculating max_load..)
5389          */
5390         if (busiest->avg_load <= sds->avg_load ||
5391             local->avg_load >= sds->avg_load) {
5392                 env->imbalance = 0;
5393                 return fix_small_imbalance(env, sds);
5394         }
5395
5396         if (!busiest->group_imb) {
5397                 /*
5398                  * Don't want to pull so many tasks that a group would go idle.
5399                  * Except of course for the group_imb case, since then we might
5400                  * have to drop below capacity to reach cpu-load equilibrium.
5401                  */
5402                 load_above_capacity =
5403                         (busiest->sum_nr_running - busiest->group_capacity);
5404
5405                 load_above_capacity *= (SCHED_LOAD_SCALE * SCHED_POWER_SCALE);
5406                 load_above_capacity /= busiest->group_power;
5407         }
5408
5409         /*
5410          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
5411          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
5412          * reduce the max loaded cpu below the average load. At the same time,
5413          * we also don't want to reduce the group load below the group capacity
5414          * (so that we can implement power-savings policies etc). Thus we look
5415          * for the minimum possible imbalance.
5416          */
5417         max_pull = min(busiest->avg_load - sds->avg_load, load_above_capacity);
5418
5419         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
5420         env->imbalance = min(
5421                 max_pull * busiest->group_power,
5422                 (sds->avg_load - local->avg_load) * local->group_power
5423         ) / SCHED_POWER_SCALE;
5424
5425         /*
5426          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
5427          * there is no guarantee that any tasks will be moved so we'll have
5428          * a think about bumping its value to force at least one task to be
5429          * moved
5430          */
5431         if (env->imbalance < busiest->load_per_task)
5432                 return fix_small_imbalance(env, sds);
5433 }
5434
5435 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
5436
5437 /**
5438  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
5439  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
5440  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
5441  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
5442  * such a group exists.
5443  *
5444  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
5445  * to restore balance.
5446  *
5447  * @env: The load balancing environment.
5448  *
5449  * Return:      - The busiest group if imbalance exists.
5450  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
5451  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
5452  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
5453  */
5454 static struct sched_group *find_busiest_group(struct lb_env *env)
5455 {
5456         struct sg_lb_stats *local, *busiest;
5457         struct sd_lb_stats sds;
5458
5459         init_sd_lb_stats(&sds);
5460
5461         /*
5462          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
5463          * this level.
5464          */
5465         update_sd_lb_stats(env, &sds);
5466         local = &sds.local_stat;
5467         busiest = &sds.busiest_stat;
5468
5469         if ((env->idle == CPU_IDLE || env->idle == CPU_NEWLY_IDLE) &&
5470             check_asym_packing(env, &sds))
5471                 return sds.busiest;
5472
5473         /* There is no busy sibling group to pull tasks from */
5474         if (!sds.busiest || busiest->sum_nr_running == 0)
5475                 goto out_balanced;
5476
5477         sds.avg_load = (SCHED_POWER_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
5478
5479         /*
5480          * If the busiest group is imbalanced the below checks don't
5481          * work because they assume all things are equal, which typically
5482          * isn't true due to cpus_allowed constraints and the like.
5483          */
5484         if (busiest->group_imb)
5485                 goto force_balance;
5486
5487         /* SD_BALANCE_NEWIDLE trumps SMP nice when underutilized */
5488         if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE && local->group_has_capacity &&
5489             !busiest->group_has_capacity)
5490                 goto force_balance;
5491
5492         /*
5493          * If the local group is more busy than the selected busiest group
5494          * don't try and pull any tasks.
5495          */
5496         if (local->avg_load >= busiest->avg_load)
5497                 goto out_balanced;
5498
5499         /*
5500          * Don't pull any tasks if this group is already above the domain
5501          * average load.
5502          */
5503         if (local->avg_load >= sds.avg_load)
5504                 goto out_balanced;
5505
5506         if (env->idle == CPU_IDLE) {
5507                 /*
5508                  * This cpu is idle. If the busiest group load doesn't
5509                  * have more tasks than the number of available cpu's and
5510                  * there is no imbalance between this and busiest group
5511                  * wrt to idle cpu's, it is balanced.
5512                  */
5513                 if ((local->idle_cpus < busiest->idle_cpus) &&
5514                     busiest->sum_nr_running <= busiest->group_weight)
5515                         goto out_balanced;
5516         } else {
5517                 /*
5518                  * In the CPU_NEWLY_IDLE, CPU_NOT_IDLE cases, use
5519                  * imbalance_pct to be conservative.
5520                  */
5521                 if (100 * busiest->avg_load <=
5522                                 env->sd->imbalance_pct * local->avg_load)
5523                         goto out_balanced;
5524         }
5525
5526 force_balance:
5527         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
5528         calculate_imbalance(env, &sds);
5529         return sds.busiest;
5530
5531 out_balanced:
5532         env->imbalance = 0;
5533         return NULL;
5534 }
5535
5536 /*
5537  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
5538  */
5539 static struct rq *find_busiest_queue(struct lb_env *env,
5540                                      struct sched_group *group)
5541 {
5542         struct rq *busiest = NULL, *rq;
5543         unsigned long busiest_load = 0, busiest_power = 1;
5544         int i;
5545
5546         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), env->cpus) {
5547                 unsigned long power = power_of(i);
5548                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power,
5549                                                            SCHED_POWER_SCALE);
5550                 unsigned long wl;
5551
5552                 if (!capacity)
5553                         capacity = fix_small_capacity(env->sd, group);
5554
5555                 rq = cpu_rq(i);
5556                 wl = weighted_cpuload(i);
5557
5558                 /*
5559                  * When comparing with imbalance, use weighted_cpuload()
5560                  * which is not scaled with the cpu power.
5561                  */
5562                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > env->imbalance)
5563                         continue;
5564
5565                 /*
5566                  * For the load comparisons with the other cpu's, consider
5567                  * the weighted_cpuload() scaled with the cpu power, so that
5568                  * the load can be moved away from the cpu that is potentially
5569                  * running at a lower capacity.
5570                  *
5571                  * Thus we're looking for max(wl_i / power_i), crosswise
5572                  * multiplication to rid ourselves of the division works out
5573                  * to: wl_i * power_j > wl_j * power_i;  where j is our
5574                  * previous maximum.
5575                  */
5576                 if (wl * busiest_power > busiest_load * power) {
5577                         busiest_load = wl;
5578                         busiest_power = power;
5579                         busiest = rq;
5580                 }
5581         }
5582
5583         return busiest;
5584 }
5585
5586 /*
5587  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
5588  * so long as it is large enough.
5589  */
5590 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
5591
5592 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
5593 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
5594
5595 static int need_active_balance(struct lb_env *env)
5596 {
5597         struct sched_domain *sd = env->sd;
5598
5599         if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE) {
5600
5601                 /*
5602                  * ASYM_PACKING needs to force migrate tasks from busy but
5603                  * higher numbered CPUs in order to pack all tasks in the
5604                  * lowest numbered CPUs.
5605                  */
5606                 if ((sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && env->src_cpu > env->dst_cpu)
5607                         return 1;
5608         }
5609
5610         return unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2);
5611 }
5612
5613 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data);
5614
5615 static int should_we_balance(struct lb_env *env)
5616 {
5617         struct sched_group *sg = env->sd->groups;
5618         struct cpumask *sg_cpus, *sg_mask;
5619         int cpu, balance_cpu = -1;
5620
5621         /*
5622          * In the newly idle case, we will allow all the cpu's
5623          * to do the newly idle load balance.
5624          */
5625         if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE)
5626                 return 1;
5627
5628         sg_cpus = sched_group_cpus(sg);
5629         sg_mask = sched_group_mask(sg);
5630         /* Try to find first idle cpu */
5631         for_each_cpu_and(cpu, sg_cpus, env->cpus) {
5632                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, sg_mask) || !idle_cpu(cpu))
5633                         continue;
5634
5635                 balance_cpu = cpu;
5636                 break;
5637         }
5638
5639         if (balance_cpu == -1)
5640                 balance_cpu = group_balance_cpu(sg);
5641
5642         /*
5643          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
5644          * is eligible for doing load balancing at this and above domains.
5645          */
5646         return balance_cpu == env->dst_cpu;
5647 }
5648
5649 /*
5650  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
5651  * tasks if there is an imbalance.
5652  */
5653 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
5654                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
5655                         int *continue_balancing)
5656 {
5657         int ld_moved, cur_ld_moved, active_balance = 0;
5658         struct sched_domain *sd_parent = sd->parent;
5659         struct sched_group *group;
5660         struct rq *busiest;
5661         unsigned long flags;
5662         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_mask);
5663
5664         struct lb_env env = {
5665                 .sd             = sd,
5666                 .dst_cpu        = this_cpu,
5667                 .dst_rq         = this_rq,
5668                 .dst_grpmask    = sched_group_cpus(sd->groups),
5669                 .idle           = idle,
5670                 .loop_break     = sched_nr_migrate_break,
5671                 .cpus           = cpus,
5672         };
5673
5674         /*
5675          * For NEWLY_IDLE load_balancing, we don't need to consider
5676          * other cpus in our group
5677          */
5678         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
5679                 env.dst_grpmask = NULL;
5680
5681         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
5682
5683         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
5684
5685 redo:
5686         if (!should_we_balance(&env)) {
5687                 *continue_balancing = 0;
5688                 goto out_balanced;
5689         }
5690
5691         group = find_busiest_group(&env);
5692         if (!group) {
5693                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
5694                 goto out_balanced;
5695         }
5696
5697         busiest = find_busiest_queue(&env, group);
5698         if (!busiest) {
5699                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
5700                 goto out_balanced;
5701         }
5702
5703         BUG_ON(busiest == env.dst_rq);
5704
5705         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], env.imbalance);
5706
5707         ld_moved = 0;
5708         if (busiest->nr_running > 1) {
5709                 /*
5710                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
5711                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
5712                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
5713                  * correctly treated as an imbalance.
5714                  */
5715                 env.flags |= LBF_ALL_PINNED;
5716                 env.src_cpu   = busiest->cpu;
5717                 env.src_rq    = busiest;
5718                 env.loop_max  = min(sysctl_sched_nr_migrate, busiest->nr_running);
5719
5720 more_balance:
5721                 local_irq_save(flags);
5722                 double_rq_lock(env.dst_rq, busiest);
5723
5724                 /*
5725                  * cur_ld_moved - load moved in current iteration
5726                  * ld_moved     - cumulative load moved across iterations
5727                  */
5728                 cur_ld_moved = move_tasks(&env);
5729                 ld_moved += cur_ld_moved;
5730                 double_rq_unlock(env.dst_rq, busiest);
5731                 local_irq_restore(flags);
5732
5733                 /*
5734                  * some other cpu did the load balance for us.
5735                  */
5736                 if (cur_ld_moved && env.dst_cpu != smp_processor_id())
5737                         resched_cpu(env.dst_cpu);
5738
5739                 if (env.flags & LBF_NEED_BREAK) {
5740                         env.flags &= ~LBF_NEED_BREAK;
5741                         goto more_balance;
5742                 }
5743
5744                 /*
5745                  * Revisit (affine) tasks on src_cpu that couldn't be moved to
5746                  * us and move them to an alternate dst_cpu in our sched_group
5747                  * where they can run. The upper limit on how many times we
5748                  * iterate on same src_cpu is dependent on number of cpus in our
5749                  * sched_group.
5750                  *
5751                  * This changes load balance semantics a bit on who can move
5752                  * load to a given_cpu. In addition to the given_cpu itself
5753                  * (or a ilb_cpu acting on its behalf where given_cpu is
5754                  * nohz-idle), we now have balance_cpu in a position to move
5755                  * load to given_cpu. In rare situations, this may cause
5756                  * conflicts (balance_cpu and given_cpu/ilb_cpu deciding
5757                  * _independently_ and at _same_ time to move some load to
5758                  * given_cpu) causing exceess load to be moved to given_cpu.
5759                  * This however should not happen so much in practice and
5760                  * moreover subsequent load balance cycles should correct the
5761                  * excess load moved.
5762                  */
5763                 if ((env.flags & LBF_DST_PINNED) && env.imbalance > 0) {
5764
5765                         /* Prevent to re-select dst_cpu via env's cpus */
5766                         cpumask_clear_cpu(env.dst_cpu, env.cpus);
5767
5768                         env.dst_rq       = cpu_rq(env.new_dst_cpu);
5769                         env.dst_cpu      = env.new_dst_cpu;
5770                         env.flags       &= ~LBF_DST_PINNED;
5771                         env.loop         = 0;
5772                         env.loop_break   = sched_nr_migrate_break;
5773
5774                         /*
5775                          * Go back to "more_balance" rather than "redo" since we
5776                          * need to continue with same src_cpu.
5777                          */
5778                         goto more_balance;
5779                 }
5780
5781                 /*
5782                  * We failed to reach balance because of affinity.
5783                  */
5784                 if (sd_parent) {
5785                         int *group_imbalance = &sd_parent->groups->sgp->imbalance;
5786
5787                         if ((env.flags & LBF_SOME_PINNED) && env.imbalance > 0) {
5788                                 *group_imbalance = 1;
5789                         } else if (*group_imbalance)
5790                                 *group_imbalance = 0;
5791                 }
5792
5793                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
5794                 if (unlikely(env.flags & LBF_ALL_PINNED)) {
5795                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
5796                         if (!cpumask_empty(cpus)) {
5797                                 env.loop = 0;
5798                                 env.loop_break = sched_nr_migrate_break;
5799                                 goto redo;
5800                         }
5801                         goto out_balanced;
5802                 }
5803         }
5804
5805         if (!ld_moved) {
5806                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
5807                 /*
5808                  * Increment the failure counter only on periodic balance.
5809                  * We do not want newidle balance, which can be very
5810                  * frequent, pollute the failure counter causing
5811                  * excessive cache_hot migrations and active balances.
5812                  */
5813                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE)
5814                         sd->nr_balance_failed++;
5815
5816                 if (need_active_balance(&env)) {
5817                         raw_spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
5818
5819                         /* don't kick the active_load_balance_cpu_stop,
5820                          * if the curr task on busiest cpu can't be
5821                          * moved to this_cpu
5822                          */
5823                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
5824                                         tsk_cpus_allowed(busiest->curr))) {
5825                                 raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock,
5826                                                             flags);
5827                                 env.flags |= LBF_ALL_PINNED;
5828                                 goto out_one_pinned;
5829                         }
5830
5831                         /*
5832                          * ->active_balance synchronizes accesses to
5833                          * ->active_balance_work.  Once set, it's cleared
5834                          * only after active load balance is finished.
5835                          */
5836                         if (!busiest->active_balance) {
5837                                 busiest->active_balance = 1;
5838                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
5839                                 active_balance = 1;
5840                         }
5841                         raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
5842
5843                         if (active_balance) {
5844                                 stop_one_cpu_nowait(cpu_of(busiest),
5845                                         active_load_balance_cpu_stop, busiest,
5846                                         &busiest->active_balance_work);
5847                         }
5848
5849                         /*
5850                          * We've kicked active balancing, reset the failure
5851                          * counter.
5852                          */
5853                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
5854                 }
5855         } else
5856                 sd->nr_balance_failed = 0;
5857
5858         if (likely(!active_balance)) {
5859                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
5860                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
5861         } else {
5862                 /*
5863                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
5864                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
5865                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
5866                  * move_tasks).
5867                  */
5868                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
5869                         sd->balance_interval *= 2;
5870         }
5871
5872         goto out;
5873
5874 out_balanced:
5875         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
5876
5877         sd->nr_balance_failed = 0;
5878
5879 out_one_pinned:
5880         /* tune up the balancing interval */
5881         if (((env.flags & LBF_ALL_PINNED) &&
5882                         sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
5883                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
5884                 sd->balance_interval *= 2;
5885
5886         ld_moved = 0;
5887 out:
5888         return ld_moved;
5889 }
5890
5891 /*
5892  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
5893  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
5894  */
5895 void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
5896 {
5897         struct sched_domain *sd;
5898         int pulled_task = 0;
5899         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
5900         u64 curr_cost = 0;
5901
5902         this_rq->idle_stamp = rq_clock(this_rq);
5903
5904         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
5905                 return;
5906
5907         /*
5908          * Drop the rq->lock, but keep IRQ/preempt disabled.
5909          */
5910         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
5911
5912         update_blocked_averages(this_cpu);
5913         rcu_read_lock();
5914         for_each_domain(this_cpu, sd) {
5915                 unsigned long interval;
5916                 int continue_balancing = 1;
5917                 u64 t0, domain_cost;
5918
5919                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
5920                         continue;
5921
5922                 if (this_rq->avg_idle < curr_cost + sd->max_newidle_lb_cost)
5923                         break;
5924
5925                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE) {
5926                         t0 = sched_clock_cpu(this_cpu);
5927
5928                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
5929                         pulled_task = load_balance(this_cpu, this_rq,
5930                                                    sd, CPU_NEWLY_IDLE,
5931                                                    &continue_balancing);
5932
5933                         domain_cost = sched_clock_cpu(this_cpu) - t0;
5934                         if (domain_cost > sd->max_newidle_lb_cost)
5935                                 sd->max_newidle_lb_cost = domain_cost;
5936
5937                         curr_cost += domain_cost;
5938                 }
5939
5940                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
5941                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
5942                         next_balance = sd->last_balance + interval;
5943                 if (pulled_task) {
5944                         this_rq->idle_stamp = 0;
5945                         break;
5946                 }
5947         }
5948         rcu_read_unlock();
5949
5950         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
5951
5952         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
5953                 /*
5954                  * We are going idle. next_balance may be set based on
5955                  * a busy processor. So reset next_balance.
5956                  */
5957                 this_rq->next_balance = next_balance;
5958         }
5959
5960         if (curr_cost > this_rq->max_idle_balance_cost)
5961                 this_rq->max_idle_balance_cost = curr_cost;
5962 }
5963
5964 /*
5965  * active_load_balance_cpu_stop is run by cpu stopper. It pushes
5966  * running tasks off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at
5967  * least 1 task to be running on each physical CPU where possible, and
5968  * avoids physical / logical imbalances.
5969  */
5970 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data)
5971 {
5972         struct rq *busiest_rq = data;
5973         int busiest_cpu = cpu_of(busiest_rq);
5974         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
5975         struct rq *target_rq = cpu_rq(target_cpu);
5976         struct sched_domain *sd;
5977
5978         raw_spin_lock_irq(&busiest_rq->lock);
5979
5980         /* make sure the requested cpu hasn't gone down in the meantime */
5981         if (unlikely(busiest_cpu != smp_processor_id() ||
5982                      !busiest_rq->active_balance))
5983                 goto out_unlock;
5984
5985         /* Is there any task to move? */
5986         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
5987                 goto out_unlock;
5988
5989         /*
5990          * This condition is "impossible", if it occurs
5991          * we need to fix it. Originally reported by
5992          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
5993          */
5994         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
5995
5996         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
5997         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
5998
5999         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
6000         rcu_read_lock();
6001         for_each_domain(target_cpu, sd) {
6002                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
6003                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
6004                                 break;
6005         }
6006
6007         if (likely(sd)) {
6008                 struct lb_env env = {
6009                         .sd             = sd,
6010                         .dst_cpu        = target_cpu,
6011                         .dst_rq         = target_rq,
6012                         .src_cpu        = busiest_rq->cpu,
6013                         .src_rq         = busiest_rq,
6014                         .idle           = CPU_IDLE,
6015                 };
6016
6017                 schedstat_inc(sd, alb_count);
6018
6019                 if (move_one_task(&env))
6020                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
6021                 else
6022                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
6023         }
6024         rcu_read_unlock();
6025         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
6026 out_unlock:
6027         busiest_rq->active_balance = 0;
6028         raw_spin_unlock_irq(&busiest_rq->lock);
6029         return 0;
6030 }
6031
6032 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6033 /*
6034  * idle load balancing details
6035  * - When one of the busy CPUs notice that there may be an idle rebalancing
6036  *   needed, they will kick the idle load balancer, which then does idle
6037  *   load balancing for all the idle CPUs.
6038  */
6039 static struct {
6040         cpumask_var_t idle_cpus_mask;
6041         atomic_t nr_cpus;
6042         unsigned long next_balance;     /* in jiffy units */
6043 } nohz ____cacheline_aligned;
6044
6045 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
6046 {
6047         int ilb = cpumask_first(nohz.idle_cpus_mask);
6048
6049         if (ilb < nr_cpu_ids && idle_cpu(ilb))
6050                 return ilb;
6051
6052         return nr_cpu_ids;
6053 }
6054
6055 /*
6056  * Kick a CPU to do the nohz balancing, if it is time for it. We pick the
6057  * nohz_load_balancer CPU (if there is one) otherwise fallback to any idle
6058  * CPU (if there is one).
6059  */
6060 static void nohz_balancer_kick(int cpu)
6061 {
6062         int ilb_cpu;
6063
6064         nohz.next_balance++;
6065
6066         ilb_cpu = find_new_ilb(cpu);
6067
6068         if (ilb_cpu >= nr_cpu_ids)
6069                 return;
6070
6071         if (test_and_set_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(ilb_cpu)))
6072                 return;
6073         /*
6074          * Use smp_send_reschedule() instead of resched_cpu().
6075          * This way we generate a sched IPI on the target cpu which
6076          * is idle. And the softirq performing nohz idle load balance
6077          * will be run before returning from the IPI.
6078          */
6079         smp_send_reschedule(ilb_cpu);
6080         return;
6081 }
6082
6083 static inline void nohz_balance_exit_idle(int cpu)
6084 {
6085         if (unlikely(test_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu)))) {
6086                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
6087                 atomic_dec(&nohz.nr_cpus);
6088                 clear_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu));
6089         }
6090 }
6091
6092 static inline void set_cpu_sd_state_busy(void)
6093 {
6094         struct sched_domain *sd;
6095
6096         rcu_read_lock();
6097         sd = rcu_dereference_check_sched_domain(this_rq()->sd);
6098
6099         if (!sd || !sd->nohz_idle)
6100                 goto unlock;
6101         sd->nohz_idle = 0;
6102
6103         for (; sd; sd = sd->parent)
6104                 atomic_inc(&sd->groups->sgp->nr_busy_cpus);
6105 unlock:
6106         rcu_read_unlock();
6107 }
6108
6109 void set_cpu_sd_state_idle(void)
6110 {
6111         struct sched_domain *sd;
6112
6113         rcu_read_lock();
6114         sd = rcu_dereference_check_sched_domain(this_rq()->sd);
6115
6116         if (!sd || sd->nohz_idle)
6117                 goto unlock;
6118         sd->nohz_idle = 1;
6119
6120         for (; sd; sd = sd->parent)
6121                 atomic_dec(&sd->groups->sgp->nr_busy_cpus);
6122 unlock:
6123         rcu_read_unlock();
6124 }
6125
6126 /*
6127  * This routine will record that the cpu is going idle with tick stopped.
6128  * This info will be used in performing idle load balancing in the future.
6129  */
6130 void nohz_balance_enter_idle(int cpu)
6131 {
6132         /*
6133          * If this cpu is going down, then nothing needs to be done.
6134          */
6135         if (!cpu_active(cpu))
6136                 return;
6137
6138         if (test_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu)))
6139                 return;
6140
6141         cpumask_set_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
6142         atomic_inc(&nohz.nr_cpus);
6143         set_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu));
6144 }
6145
6146 static int sched_ilb_notifier(struct notifier_block *nfb,
6147                                         unsigned long action, void *hcpu)
6148 {
6149         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6150         case CPU_DYING:
6151                 nohz_balance_exit_idle(smp_processor_id());
6152                 return NOTIFY_OK;
6153         default:
6154                 return NOTIFY_DONE;
6155         }
6156 }
6157 #endif
6158
6159 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
6160
6161 /*
6162  * Scale the max load_balance interval with the number of CPUs in the system.
6163  * This trades load-balance latency on larger machines for less cross talk.
6164  */
6165 void update_max_interval(void)
6166 {
6167         max_load_balance_interval = HZ*num_online_cpus()/10;
6168 }
6169
6170 /*
6171  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
6172  * and initiates a balancing operation if so.
6173  *
6174  * Balancing parameters are set up in init_sched_domains.
6175  */
6176 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
6177 {
6178         int continue_balancing = 1;
6179         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6180         unsigned long interval;
6181         struct sched_domain *sd;
6182         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
6183         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
6184         int update_next_balance = 0;
6185         int need_serialize, need_decay = 0;
6186         u64 max_cost = 0;
6187
6188         update_blocked_averages(cpu);
6189
6190         rcu_read_lock();
6191         for_each_domain(cpu, sd) {
6192                 /*
6193                  * Decay the newidle max times here because this is a regular
6194                  * visit to all the domains. Decay ~1% per second.
6195                  */
6196                 if (time_after(jiffies, sd->next_decay_max_lb_cost)) {
6197                         sd->max_newidle_lb_cost =
6198                                 (sd->max_newidle_lb_cost * 253) / 256;
6199                         sd->next_decay_max_lb_cost = jiffies + HZ;
6200                         need_decay = 1;
6201                 }
6202                 max_cost += sd->max_newidle_lb_cost;
6203
6204                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
6205                         continue;
6206
6207                 /*
6208                  * Stop the load balance at this level. There is another
6209                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
6210                  * actively.
6211                  */
6212                 if (!continue_balancing) {
6213                         if (need_decay)
6214                                 continue;
6215                         break;
6216                 }
6217
6218                 interval = sd->balance_interval;
6219                 if (idle != CPU_IDLE)
6220                         interval *= sd->busy_factor;
6221
6222                 /* scale ms to jiffies */
6223                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
6224                 interval = clamp(interval, 1UL, max_load_balance_interval);
6225
6226                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
6227
6228                 if (need_serialize) {
6229                         if (!spin_trylock(&balancing))
6230                                 goto out;
6231                 }
6232
6233                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
6234                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &continue_balancing)) {
6235                                 /*
6236                                  * The LBF_DST_PINNED logic could have changed
6237                                  * env->dst_cpu, so we can't know our idle
6238                                  * state even if we migrated tasks. Update it.
6239                                  */
6240                                 idle = idle_cpu(cpu) ? CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
6241                         }
6242                         sd->last_balance = jiffies;
6243                 }
6244                 if (need_serialize)
6245                         spin_unlock(&balancing);
6246 out:
6247                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
6248                         next_balance = sd->last_balance + interval;
6249                         update_next_balance = 1;
6250                 }
6251         }
6252         if (need_decay) {
6253                 /*
6254                  * Ensure the rq-wide value also decays but keep it at a
6255                  * reasonable floor to avoid funnies with rq->avg_idle.
6256                  */
6257                 rq->max_idle_balance_cost =
6258                         max((u64)sysctl_sched_migration_cost, max_cost);
6259         }
6260         rcu_read_unlock();
6261
6262         /*
6263          * next_balance will be updated only when there is a need.
6264          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
6265          * updated.
6266          */
6267         if (likely(update_next_balance))
6268                 rq->next_balance = next_balance;
6269 }
6270
6271 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6272 /*
6273  * In CONFIG_NO_HZ_COMMON case, the idle balance kickee will do the
6274  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
6275  */
6276 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle)
6277 {
6278         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
6279         struct rq *rq;
6280         int balance_cpu;
6281
6282         if (idle != CPU_IDLE ||
6283             !test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(this_cpu)))
6284                 goto end;
6285
6286         for_each_cpu(balance_cpu, nohz.idle_cpus_mask) {
6287                 if (balance_cpu == this_cpu || !idle_cpu(balance_cpu))
6288                         continue;
6289
6290                 /*
6291                  * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
6292                  * work being done for other cpus. Next load
6293                  * balancing owner will pick it up.
6294                  */
6295                 if (need_resched())
6296                         break;
6297
6298                 rq = cpu_rq(balance_cpu);
6299
6300                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
6301                 update_rq_clock(rq);
6302                 update_idle_cpu_load(rq);
6303                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
6304
6305                 rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
6306
6307                 if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
6308                         this_rq->next_balance = rq->next_balance;
6309         }
6310         nohz.next_balance = this_rq->next_balance;
6311 end:
6312         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(this_cpu));
6313 }
6314
6315 /*
6316  * Current heuristic for kicking the idle load balancer in the presence
6317  * of an idle cpu is the system.
6318  *   - This rq has more than one task.
6319  *   - At any scheduler domain level, this cpu's scheduler group has multiple
6320  *     busy cpu's exceeding the group's power.
6321  *   - For SD_ASYM_PACKING, if the lower numbered cpu's in the scheduler
6322  *     domain span are idle.
6323  */
6324 static inline int nohz_kick_needed(struct rq *rq, int cpu)
6325 {
6326         unsigned long now = jiffies;
6327         struct sched_domain *sd;
6328
6329         if (unlikely(idle_cpu(cpu)))
6330                 return 0;
6331
6332        /*
6333         * We may be recently in ticked or tickless idle mode. At the first
6334         * busy tick after returning from idle, we will update the busy stats.
6335         */
6336         set_cpu_sd_state_busy();
6337         nohz_balance_exit_idle(cpu);
6338
6339         /*
6340          * None are in tickless mode and hence no need for NOHZ idle load
6341          * balancing.
6342          */
6343         if (likely(!atomic_read(&nohz.nr_cpus)))
6344                 return 0;
6345
6346         if (time_before(now, nohz.next_balance))
6347                 return 0;
6348
6349         if (rq->nr_running >= 2)
6350                 goto need_kick;
6351
6352         rcu_read_lock();
6353         for_each_domain(cpu, sd) {
6354                 struct sched_group *sg = sd->groups;
6355                 struct sched_group_power *sgp = sg->sgp;
6356                 int nr_busy = atomic_read(&sgp->nr_busy_cpus);
6357
6358                 if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES && nr_busy > 1)
6359                         goto need_kick_unlock;
6360
6361                 if (sd->flags & SD_ASYM_PACKING && nr_busy != sg->group_weight
6362                     && (cpumask_first_and(nohz.idle_cpus_mask,
6363                                           sched_domain_span(sd)) < cpu))
6364                         goto need_kick_unlock;
6365
6366                 if (!(sd->flags & (SD_SHARE_PKG_RESOURCES | SD_ASYM_PACKING)))
6367                         break;
6368         }
6369         rcu_read_unlock();
6370         return 0;
6371
6372 need_kick_unlock:
6373         rcu_read_unlock();
6374 need_kick:
6375         return 1;
6376 }
6377 #else
6378 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle) { }
6379 #endif
6380
6381 /*
6382  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
6383  * Also triggered for nohz idle balancing (with nohz_balancing_kick set).
6384  */
6385 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
6386 {
6387         int this_cpu = smp_processor_id();
6388         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
6389         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_balance ?
6390                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
6391
6392         rebalance_domains(this_cpu, idle);
6393
6394         /*
6395          * If this cpu has a pending nohz_balance_kick, then do the
6396          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
6397          * stopped.
6398          */
6399         nohz_idle_balance(this_cpu, idle);
6400 }
6401
6402 static inline int on_null_domain(int cpu)
6403 {
6404         return !rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
6405 }
6406
6407 /*
6408  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
6409  */
6410 void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
6411 {
6412         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
6413         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
6414             likely(!on_null_domain(cpu)))
6415                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
6416 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6417         if (nohz_kick_needed(rq, cpu) && likely(!on_null_domain(cpu)))
6418                 nohz_balancer_kick(cpu);
6419 #endif
6420 }
6421
6422 static void rq_online_fair(struct rq *rq)
6423 {
6424         update_sysctl();
6425 }
6426
6427 static void rq_offline_fair(struct rq *rq)
6428 {
6429         update_sysctl();
6430
6431         /* Ensure any throttled groups are reachable by pick_next_task */
6432         unthrottle_offline_cfs_rqs(rq);
6433 }
6434
6435 #endif /* CONFIG_SMP */
6436
6437 /*
6438  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
6439  */
6440 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr, int queued)
6441 {
6442         struct cfs_rq *cfs_rq;
6443         struct sched_entity *se = &curr->se;
6444
6445         for_each_sched_entity(se) {
6446                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
6447                 entity_tick(cfs_rq, se, queued);
6448         }
6449
6450         if (numabalancing_enabled)
6451                 task_tick_numa(rq, curr);
6452
6453         update_rq_runnable_avg(rq, 1);
6454 }
6455
6456 /*
6457  * called on fork with the child task as argument from the parent's context
6458  *  - child not yet on the tasklist
6459  *  - preemption disabled
6460  */
6461 static void task_fork_fair(struct task_struct *p)
6462 {
6463         struct cfs_rq *cfs_rq;
6464         struct sched_entity *se = &p->se, *curr;
6465         int this_cpu = smp_processor_id();
6466         struct rq *rq = this_rq();
6467         unsigned long flags;
6468
6469         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6470
6471         update_rq_clock(rq);
6472
6473         cfs_rq = task_cfs_rq(current);
6474         curr = cfs_rq->curr;
6475
6476         /*
6477          * Not only the cpu but also the task_group of the parent might have
6478          * been changed after parent->se.parent,cfs_rq were copied to
6479          * child->se.parent,cfs_rq. So call __set_task_cpu() to make those
6480          * of child point to valid ones.
6481          */
6482         rcu_read_lock();
6483         __set_task_cpu(p, this_cpu);
6484         rcu_read_unlock();
6485
6486         update_curr(cfs_rq);
6487
6488         if (curr)
6489                 se->vruntime = curr->vruntime;
6490         place_entity(cfs_rq, se, 1);
6491
6492         if (sysctl_sched_child_runs_first && curr && entity_before(curr, se)) {
6493                 /*
6494                  * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
6495                  * 'current' within the tree based on its new key value.
6496                  */
6497                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
6498                 resched_task(rq->curr);
6499         }
6500
6501         se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
6502
6503         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6504 }
6505
6506 /*
6507  * Priority of the task has changed. Check to see if we preempt
6508  * the current task.
6509  */
6510 static void
6511 prio_changed_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int oldprio)
6512 {
6513         if (!p->se.on_rq)
6514                 return;
6515
6516         /*
6517          * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
6518          * our priority decreased, or if we are not currently running on
6519          * this runqueue and our priority is higher than the current's
6520          */
6521         if (rq->curr == p) {
6522                 if (p->prio > oldprio)
6523                         resched_task(rq->curr);
6524         } else
6525                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
6526 }
6527
6528 static void switched_from_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6529 {
6530         struct sched_entity *se = &p->se;
6531         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
6532
6533         /*
6534          * Ensure the task's vruntime is normalized, so that when its
6535          * switched back to the fair class the enqueue_entity(.flags=0) will
6536          * do the right thing.
6537          *
6538          * If it was on_rq, then the dequeue_entity(.flags=0) will already
6539          * have normalized the vruntime, if it was !on_rq, then only when
6540          * the task is sleeping will it still have non-normalized vruntime.
6541          */
6542         if (!se->on_rq && p->state != TASK_RUNNING) {
6543                 /*
6544                  * Fix up our vruntime so that the current sleep doesn't
6545                  * cause 'unlimited' sleep bonus.
6546                  */
6547                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
6548                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
6549         }
6550
6551 #ifdef CONFIG_SMP
6552         /*
6553         * Remove our load from contribution when we leave sched_fair
6554         * and ensure we don't carry in an old decay_count if we
6555         * switch back.
6556         */
6557         if (se->avg.decay_count) {
6558                 __synchronize_entity_decay(se);
6559                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, se->avg.load_avg_contrib);
6560         }
6561 #endif
6562 }
6563
6564 /*
6565  * We switched to the sched_fair class.
6566  */
6567 static void switched_to_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6568 {
6569         if (!p->se.on_rq)
6570                 return;
6571
6572         /*
6573          * We were most likely switched from sched_rt, so
6574          * kick off the schedule if running, otherwise just see
6575          * if we can still preempt the current task.
6576          */
6577         if (rq->curr == p)
6578                 resched_task(rq->curr);
6579         else
6580                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
6581 }
6582
6583 /* Account for a task changing its policy or group.
6584  *
6585  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
6586  * migrates between groups/classes.
6587  */
6588 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
6589 {
6590         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
6591
6592         for_each_sched_entity(se) {
6593                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
6594
6595                 set_next_entity(cfs_rq, se);
6596                 /* ensure bandwidth has been allocated on our new cfs_rq */
6597                 account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
6598         }
6599 }
6600
6601 void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
6602 {
6603         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
6604         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
6605 #ifndef CONFIG_64BIT
6606         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
6607 #endif
6608 #ifdef CONFIG_SMP
6609         atomic64_set(&cfs_rq->decay_counter, 1);
6610         atomic_long_set(&cfs_rq->removed_load, 0);
6611 #endif
6612 }
6613
6614 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6615 static void task_move_group_fair(struct task_struct *p, int on_rq)
6616 {
6617         struct cfs_rq *cfs_rq;
6618         /*
6619          * If the task was not on the rq at the time of this cgroup movement
6620          * it must have been asleep, sleeping tasks keep their ->vruntime
6621          * absolute on their old rq until wakeup (needed for the fair sleeper
6622          * bonus in place_entity()).
6623          *
6624          * If it was on the rq, we've just 'preempted' it, which does convert
6625          * ->vruntime to a relative base.
6626          *
6627          * Make sure both cases convert their relative position when migrating
6628          * to another cgroup's rq. This does somewhat interfere with the
6629          * fair sleeper stuff for the first placement, but who cares.
6630          */
6631         /*
6632          * When !on_rq, vruntime of the task has usually NOT been normalized.
6633          * But there are some cases where it has already been normalized:
6634          *
6635          * - Moving a forked child which is waiting for being woken up by
6636          *   wake_up_new_task().
6637          * - Moving a task which has been woken up by try_to_wake_up() and
6638          *   waiting for actually being woken up by sched_ttwu_pending().
6639          *
6640          * To prevent boost or penalty in the new cfs_rq caused by delta
6641          * min_vruntime between the two cfs_rqs, we skip vruntime adjustment.
6642          */
6643         if (!on_rq && (!p->se.sum_exec_runtime || p->state == TASK_WAKING))
6644                 on_rq = 1;
6645
6646         if (!on_rq)
6647                 p->se.vruntime -= cfs_rq_of(&p->se)->min_vruntime;
6648         set_task_rq(p, task_cpu(p));
6649         if (!on_rq) {
6650                 cfs_rq = cfs_rq_of(&p->se);
6651                 p->se.vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
6652 #ifdef CONFIG_SMP
6653                 /*
6654                  * migrate_task_rq_fair() will have removed our previous
6655                  * contribution, but we must synchronize for ongoing future
6656                  * decay.
6657                  */
6658                 p->se.avg.decay_count = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
6659                 cfs_rq->blocked_load_avg += p->se.avg.load_avg_contrib;
6660 #endif
6661         }
6662 }
6663
6664 void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
6665 {
6666         int i;
6667
6668         destroy_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
6669
6670         for_each_possible_cpu(i) {
6671                 if (tg->cfs_rq)
6672                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
6673                 if (tg->se)
6674                         kfree(tg->se[i]);
6675         }
6676
6677         kfree(tg->cfs_rq);
6678         kfree(tg->se);
6679 }
6680
6681 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6682 {
6683         struct cfs_rq *cfs_rq;
6684         struct sched_entity *se;
6685         int i;
6686
6687         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
6688         if (!tg->cfs_rq)
6689                 goto err;
6690         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
6691         if (!tg->se)
6692                 goto err;
6693
6694         tg->shares = NICE_0_LOAD;
6695
6696         init_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
6697
6698         for_each_possible_cpu(i) {
6699                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
6700                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
6701                 if (!cfs_rq)
6702                         goto err;
6703
6704                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
6705                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
6706                 if (!se)
6707                         goto err_free_rq;
6708
6709                 init_cfs_rq(cfs_rq);
6710                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, parent->se[i]);
6711         }
6712
6713         return 1;
6714
6715 err_free_rq:
6716         kfree(cfs_rq);
6717 err:
6718         return 0;
6719 }
6720
6721 void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
6722 {
6723         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6724         unsigned long flags;
6725
6726         /*
6727         * Only empty task groups can be destroyed; so we can speculatively
6728         * check on_list without danger of it being re-added.
6729         */
6730         if (!tg->cfs_rq[cpu]->on_list)
6731                 return;
6732
6733         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6734         list_del_leaf_cfs_rq(tg->cfs_rq[cpu]);
6735         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6736 }
6737
6738 void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
6739                         struct sched_entity *se, int cpu,
6740                         struct sched_entity *parent)
6741 {
6742         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6743
6744         cfs_rq->tg = tg;
6745         cfs_rq->rq = rq;
6746         init_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
6747
6748         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
6749         tg->se[cpu] = se;
6750
6751         /* se could be NULL for root_task_group */
6752         if (!se)
6753                 return;
6754
6755         if (!parent)
6756                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
6757         else
6758                 se->cfs_rq = parent->my_q;
6759
6760         se->my_q = cfs_rq;
6761         update_load_set(&se->load, 0);
6762         se->parent = parent;
6763 }
6764
6765 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
6766
6767 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
6768 {
6769         int i;
6770         unsigned long flags;
6771
6772         /*
6773          * We can't change the weight of the root cgroup.
6774          */
6775         if (!tg->se[0])
6776                 return -EINVAL;
6777
6778         shares = clamp(shares, scale_load(MIN_SHARES), scale_load(MAX_SHARES));
6779
6780         mutex_lock(&shares_mutex);
6781         if (tg->shares == shares)
6782                 goto done;
6783
6784         tg->shares = shares;
6785         for_each_possible_cpu(i) {
6786                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
6787                 struct sched_entity *se;
6788
6789                 se = tg->se[i];
6790                 /* Propagate contribution to hierarchy */
6791                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6792
6793                 /* Possible calls to update_curr() need rq clock */
6794                 update_rq_clock(rq);
6795                 for_each_sched_entity(se)
6796                         update_cfs_shares(group_cfs_rq(se));
6797                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6798         }
6799
6800 done:
6801         mutex_unlock(&shares_mutex);
6802         return 0;
6803 }
6804 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6805
6806 void free_fair_sched_group(struct task_group *tg) { }
6807
6808 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6809 {
6810         return 1;
6811 }
6812
6813 void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu) { }
6814
6815 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6816
6817
6818 static unsigned int get_rr_interval_fair(struct rq *rq, struct task_struct *task)
6819 {
6820         struct sched_entity *se = &task->se;
6821         unsigned int rr_interval = 0;
6822
6823         /*
6824          * Time slice is 0 for SCHED_OTHER tasks that are on an otherwise
6825          * idle runqueue:
6826          */
6827         if (rq->cfs.load.weight)
6828                 rr_interval = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(cfs_rq_of(se), se));
6829
6830         return rr_interval;
6831 }
6832
6833 /*
6834  * All the scheduling class methods:
6835  */
6836 const struct sched_class fair_sched_class = {
6837         .next                   = &idle_sched_class,
6838         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
6839         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
6840         .yield_task             = yield_task_fair,
6841         .yield_to_task          = yield_to_task_fair,
6842
6843         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
6844
6845         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
6846         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
6847
6848 #ifdef CONFIG_SMP
6849         .select_task_rq         = select_task_rq_fair,
6850         .migrate_task_rq        = migrate_task_rq_fair,
6851
6852         .rq_online              = rq_online_fair,
6853         .rq_offline             = rq_offline_fair,
6854
6855         .task_waking            = task_waking_fair,
6856 #endif
6857
6858         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
6859         .task_tick              = task_tick_fair,
6860         .task_fork              = task_fork_fair,
6861
6862         .prio_changed           = prio_changed_fair,
6863         .switched_from          = switched_from_fair,
6864         .switched_to            = switched_to_fair,
6865
6866         .get_rr_interval        = get_rr_interval_fair,
6867
6868 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6869         .task_move_group        = task_move_group_fair,
6870 #endif
6871 };
6872
6873 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6874 void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
6875 {
6876         struct cfs_rq *cfs_rq;
6877
6878         rcu_read_lock();
6879         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
6880                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
6881         rcu_read_unlock();
6882 }
6883 #endif
6884
6885 __init void init_sched_fair_class(void)
6886 {
6887 #ifdef CONFIG_SMP
6888         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
6889
6890 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6891         nohz.next_balance = jiffies;
6892         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
6893         cpu_notifier(sched_ilb_notifier, 0);
6894 #endif
6895 #endif /* SMP */
6896
6897 }