]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/sched/fair.c
sched/numa: Implement migration throttle
[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/random.h>
30 #include <linux/mempolicy.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 /*
117  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
118  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
119  * to users decreases. But the relationship is not linear,
120  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
121  * number of CPUs.
122  *
123  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
124  */
125 static int get_update_sysctl_factor(void)
126 {
127         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
128         unsigned int factor;
129
130         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
131         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
132                 factor = 1;
133                 break;
134         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
135                 factor = cpus;
136                 break;
137         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
138         default:
139                 factor = 1 + ilog2(cpus);
140                 break;
141         }
142
143         return factor;
144 }
145
146 static void update_sysctl(void)
147 {
148         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
149
150 #define SET_SYSCTL(name) \
151         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
152         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
153         SET_SYSCTL(sched_latency);
154         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
155 #undef SET_SYSCTL
156 }
157
158 void sched_init_granularity(void)
159 {
160         update_sysctl();
161 }
162
163 #if BITS_PER_LONG == 32
164 # define WMULT_CONST    (~0UL)
165 #else
166 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
167 #endif
168
169 #define WMULT_SHIFT     32
170
171 /*
172  * Shift right and round:
173  */
174 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
175
176 /*
177  * delta *= weight / lw
178  */
179 static unsigned long
180 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
181                 struct load_weight *lw)
182 {
183         u64 tmp;
184
185         /*
186          * weight can be less than 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION for task group sched
187          * entities since MIN_SHARES = 2. Treat weight as 1 if less than
188          * 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION.
189          */
190         if (likely(weight > (1UL << SCHED_LOAD_RESOLUTION)))
191                 tmp = (u64)delta_exec * scale_load_down(weight);
192         else
193                 tmp = (u64)delta_exec;
194
195         if (!lw->inv_weight) {
196                 unsigned long w = scale_load_down(lw->weight);
197
198                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(w >= WMULT_CONST))
199                         lw->inv_weight = 1;
200                 else if (unlikely(!w))
201                         lw->inv_weight = WMULT_CONST;
202                 else
203                         lw->inv_weight = WMULT_CONST / w;
204         }
205
206         /*
207          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
208          */
209         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
210                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
211                         WMULT_SHIFT/2);
212         else
213                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
214
215         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
216 }
217
218
219 const struct sched_class fair_sched_class;
220
221 /**************************************************************
222  * CFS operations on generic schedulable entities:
223  */
224
225 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
226
227 /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
228 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
229 {
230         return cfs_rq->rq;
231 }
232
233 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
234 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
235
236 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
237 {
238 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
239         WARN_ON_ONCE(!entity_is_task(se));
240 #endif
241         return container_of(se, struct task_struct, se);
242 }
243
244 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
245 #define for_each_sched_entity(se) \
246                 for (; se; se = se->parent)
247
248 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
249 {
250         return p->se.cfs_rq;
251 }
252
253 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
254 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
255 {
256         return se->cfs_rq;
257 }
258
259 /* runqueue "owned" by this group */
260 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
261 {
262         return grp->my_q;
263 }
264
265 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
266 {
267         if (!cfs_rq->on_list) {
268                 /*
269                  * Ensure we either appear before our parent (if already
270                  * enqueued) or force our parent to appear after us when it is
271                  * enqueued.  The fact that we always enqueue bottom-up
272                  * reduces this to two cases.
273                  */
274                 if (cfs_rq->tg->parent &&
275                     cfs_rq->tg->parent->cfs_rq[cpu_of(rq_of(cfs_rq))]->on_list) {
276                         list_add_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
277                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
278                 } else {
279                         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
280                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
281                 }
282
283                 cfs_rq->on_list = 1;
284         }
285 }
286
287 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
288 {
289         if (cfs_rq->on_list) {
290                 list_del_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list);
291                 cfs_rq->on_list = 0;
292         }
293 }
294
295 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
296 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
297         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
298
299 /* Do the two (enqueued) entities belong to the same group ? */
300 static inline int
301 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
302 {
303         if (se->cfs_rq == pse->cfs_rq)
304                 return 1;
305
306         return 0;
307 }
308
309 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
310 {
311         return se->parent;
312 }
313
314 /* return depth at which a sched entity is present in the hierarchy */
315 static inline int depth_se(struct sched_entity *se)
316 {
317         int depth = 0;
318
319         for_each_sched_entity(se)
320                 depth++;
321
322         return depth;
323 }
324
325 static void
326 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
327 {
328         int se_depth, pse_depth;
329
330         /*
331          * preemption test can be made between sibling entities who are in the
332          * same cfs_rq i.e who have a common parent. Walk up the hierarchy of
333          * both tasks until we find their ancestors who are siblings of common
334          * parent.
335          */
336
337         /* First walk up until both entities are at same depth */
338         se_depth = depth_se(*se);
339         pse_depth = depth_se(*pse);
340
341         while (se_depth > pse_depth) {
342                 se_depth--;
343                 *se = parent_entity(*se);
344         }
345
346         while (pse_depth > se_depth) {
347                 pse_depth--;
348                 *pse = parent_entity(*pse);
349         }
350
351         while (!is_same_group(*se, *pse)) {
352                 *se = parent_entity(*se);
353                 *pse = parent_entity(*pse);
354         }
355 }
356
357 #else   /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
358
359 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
360 {
361         return container_of(se, struct task_struct, se);
362 }
363
364 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
365 {
366         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
367 }
368
369 #define entity_is_task(se)      1
370
371 #define for_each_sched_entity(se) \
372                 for (; se; se = NULL)
373
374 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
375 {
376         return &task_rq(p)->cfs;
377 }
378
379 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
380 {
381         struct task_struct *p = task_of(se);
382         struct rq *rq = task_rq(p);
383
384         return &rq->cfs;
385 }
386
387 /* runqueue "owned" by this group */
388 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
389 {
390         return NULL;
391 }
392
393 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
394 {
395 }
396
397 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
398 {
399 }
400
401 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
402                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
403
404 static inline int
405 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
406 {
407         return 1;
408 }
409
410 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
411 {
412         return NULL;
413 }
414
415 static inline void
416 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
417 {
418 }
419
420 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
421
422 static __always_inline
423 void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long delta_exec);
424
425 /**************************************************************
426  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
427  */
428
429 static inline u64 max_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
430 {
431         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
432         if (delta > 0)
433                 min_vruntime = vruntime;
434
435         return min_vruntime;
436 }
437
438 static inline u64 min_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
439 {
440         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
441         if (delta < 0)
442                 min_vruntime = vruntime;
443
444         return min_vruntime;
445 }
446
447 static inline int entity_before(struct sched_entity *a,
448                                 struct sched_entity *b)
449 {
450         return (s64)(a->vruntime - b->vruntime) < 0;
451 }
452
453 static void update_min_vruntime(struct cfs_rq *cfs_rq)
454 {
455         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
456
457         if (cfs_rq->curr)
458                 vruntime = cfs_rq->curr->vruntime;
459
460         if (cfs_rq->rb_leftmost) {
461                 struct sched_entity *se = rb_entry(cfs_rq->rb_leftmost,
462                                                    struct sched_entity,
463                                                    run_node);
464
465                 if (!cfs_rq->curr)
466                         vruntime = se->vruntime;
467                 else
468                         vruntime = min_vruntime(vruntime, se->vruntime);
469         }
470
471         cfs_rq->min_vruntime = max_vruntime(cfs_rq->min_vruntime, vruntime);
472 #ifndef CONFIG_64BIT
473         smp_wmb();
474         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
475 #endif
476 }
477
478 /*
479  * Enqueue an entity into the rb-tree:
480  */
481 static void __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
482 {
483         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
484         struct rb_node *parent = NULL;
485         struct sched_entity *entry;
486         int leftmost = 1;
487
488         /*
489          * Find the right place in the rbtree:
490          */
491         while (*link) {
492                 parent = *link;
493                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
494                 /*
495                  * We dont care about collisions. Nodes with
496                  * the same key stay together.
497                  */
498                 if (entity_before(se, entry)) {
499                         link = &parent->rb_left;
500                 } else {
501                         link = &parent->rb_right;
502                         leftmost = 0;
503                 }
504         }
505
506         /*
507          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
508          * used):
509          */
510         if (leftmost)
511                 cfs_rq->rb_leftmost = &se->run_node;
512
513         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
514         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
515 }
516
517 static void __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
518 {
519         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node) {
520                 struct rb_node *next_node;
521
522                 next_node = rb_next(&se->run_node);
523                 cfs_rq->rb_leftmost = next_node;
524         }
525
526         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
527 }
528
529 struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
530 {
531         struct rb_node *left = cfs_rq->rb_leftmost;
532
533         if (!left)
534                 return NULL;
535
536         return rb_entry(left, struct sched_entity, run_node);
537 }
538
539 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct sched_entity *se)
540 {
541         struct rb_node *next = rb_next(&se->run_node);
542
543         if (!next)
544                 return NULL;
545
546         return rb_entry(next, struct sched_entity, run_node);
547 }
548
549 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
550 struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
551 {
552         struct rb_node *last = rb_last(&cfs_rq->tasks_timeline);
553
554         if (!last)
555                 return NULL;
556
557         return rb_entry(last, struct sched_entity, run_node);
558 }
559
560 /**************************************************************
561  * Scheduling class statistics methods:
562  */
563
564 int sched_proc_update_handler(struct ctl_table *table, int write,
565                 void __user *buffer, size_t *lenp,
566                 loff_t *ppos)
567 {
568         int ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
569         int factor = get_update_sysctl_factor();
570
571         if (ret || !write)
572                 return ret;
573
574         sched_nr_latency = DIV_ROUND_UP(sysctl_sched_latency,
575                                         sysctl_sched_min_granularity);
576
577 #define WRT_SYSCTL(name) \
578         (normalized_sysctl_##name = sysctl_##name / (factor))
579         WRT_SYSCTL(sched_min_granularity);
580         WRT_SYSCTL(sched_latency);
581         WRT_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
582 #undef WRT_SYSCTL
583
584         return 0;
585 }
586 #endif
587
588 /*
589  * delta /= w
590  */
591 static inline unsigned long
592 calc_delta_fair(unsigned long delta, struct sched_entity *se)
593 {
594         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
595                 delta = calc_delta_mine(delta, NICE_0_LOAD, &se->load);
596
597         return delta;
598 }
599
600 /*
601  * The idea is to set a period in which each task runs once.
602  *
603  * When there are too many tasks (sched_nr_latency) we have to stretch
604  * this period because otherwise the slices get too small.
605  *
606  * p = (nr <= nl) ? l : l*nr/nl
607  */
608 static u64 __sched_period(unsigned long nr_running)
609 {
610         u64 period = sysctl_sched_latency;
611         unsigned long nr_latency = sched_nr_latency;
612
613         if (unlikely(nr_running > nr_latency)) {
614                 period = sysctl_sched_min_granularity;
615                 period *= nr_running;
616         }
617
618         return period;
619 }
620
621 /*
622  * We calculate the wall-time slice from the period by taking a part
623  * proportional to the weight.
624  *
625  * s = p*P[w/rw]
626  */
627 static u64 sched_slice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
628 {
629         u64 slice = __sched_period(cfs_rq->nr_running + !se->on_rq);
630
631         for_each_sched_entity(se) {
632                 struct load_weight *load;
633                 struct load_weight lw;
634
635                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
636                 load = &cfs_rq->load;
637
638                 if (unlikely(!se->on_rq)) {
639                         lw = cfs_rq->load;
640
641                         update_load_add(&lw, se->load.weight);
642                         load = &lw;
643                 }
644                 slice = calc_delta_mine(slice, se->load.weight, load);
645         }
646         return slice;
647 }
648
649 /*
650  * We calculate the vruntime slice of a to be inserted task
651  *
652  * vs = s/w
653  */
654 static u64 sched_vslice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
655 {
656         return calc_delta_fair(sched_slice(cfs_rq, se), se);
657 }
658
659 static void update_cfs_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int global_update);
660 static void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq);
661
662 /*
663  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
664  * are not in our scheduling class.
665  */
666 static inline void
667 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
668               unsigned long delta_exec)
669 {
670         unsigned long delta_exec_weighted;
671
672         schedstat_set(curr->statistics.exec_max,
673                       max((u64)delta_exec, curr->statistics.exec_max));
674
675         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
676         schedstat_add(cfs_rq, exec_clock, delta_exec);
677         delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec, curr);
678
679         curr->vruntime += delta_exec_weighted;
680         update_min_vruntime(cfs_rq);
681
682 #if defined CONFIG_SMP && defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
683         cfs_rq->load_unacc_exec_time += delta_exec;
684 #endif
685 }
686
687 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
688 {
689         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
690         u64 now = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
691         unsigned long delta_exec;
692
693         if (unlikely(!curr))
694                 return;
695
696         /*
697          * Get the amount of time the current task was running
698          * since the last time we changed load (this cannot
699          * overflow on 32 bits):
700          */
701         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
702         if (!delta_exec)
703                 return;
704
705         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
706         curr->exec_start = now;
707
708         if (entity_is_task(curr)) {
709                 struct task_struct *curtask = task_of(curr);
710
711                 trace_sched_stat_runtime(curtask, delta_exec, curr->vruntime);
712                 cpuacct_charge(curtask, delta_exec);
713                 account_group_exec_runtime(curtask, delta_exec);
714         }
715
716         account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
717 }
718
719 static inline void
720 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
721 {
722         schedstat_set(se->statistics.wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
723 }
724
725 /*
726  * Task is being enqueued - update stats:
727  */
728 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
729 {
730         /*
731          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
732          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
733          */
734         if (se != cfs_rq->curr)
735                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
736 }
737
738 static void
739 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
740 {
741         schedstat_set(se->statistics.wait_max, max(se->statistics.wait_max,
742                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start));
743         schedstat_set(se->statistics.wait_count, se->statistics.wait_count + 1);
744         schedstat_set(se->statistics.wait_sum, se->statistics.wait_sum +
745                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start);
746 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
747         if (entity_is_task(se)) {
748                 trace_sched_stat_wait(task_of(se),
749                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start);
750         }
751 #endif
752         schedstat_set(se->statistics.wait_start, 0);
753 }
754
755 static inline void
756 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
757 {
758         /*
759          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
760          * waiting task:
761          */
762         if (se != cfs_rq->curr)
763                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
764 }
765
766 /*
767  * We are picking a new current task - update its stats:
768  */
769 static inline void
770 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
771 {
772         /*
773          * We are starting a new run period:
774          */
775         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
776 }
777
778 /**************************************************
779  * Scheduling class numa methods.
780  *
781  * The purpose of the NUMA bits are to maintain compute (task) and data
782  * (memory) locality. We try and achieve this by making tasks stick to
783  * a particular node (their home node) but if fairness mandates they run
784  * elsewhere for long enough, we let the memory follow them.
785  *
786  * Tasks start out with their home-node unset (-1) this effectively means
787  * they act !NUMA until we've established the task is busy enough to bother
788  * with placement.
789  *
790  * We keep a home-node per task and use periodic fault scans to try and
791  * estalish a task<->page relation. This assumes the task<->page relation is a
792  * compute<->data relation, this is false for things like virt. and n:m
793  * threading solutions but its the best we can do given the information we
794  * have.
795  */
796
797 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p);
798
799 #ifdef CONFIG_SCHED_NUMA
800 static void account_offnode_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p)
801 {
802         p->numa_contrib = task_h_load(p);
803         rq->offnode_weight += p->numa_contrib;
804         rq->offnode_running++;
805 }
806
807 static void account_offnode_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p)
808 {
809         rq->offnode_weight -= p->numa_contrib;
810         rq->offnode_running--;
811 }
812
813 /*
814  * numa task sample period in ms: 5s
815  */
816 unsigned int sysctl_sched_numa_task_period = 5000;
817
818 /*
819  * Wait for the 2-sample stuff to settle before migrating again
820  */
821 unsigned int sysctl_sched_numa_settle_count = 2;
822
823 /*
824  * Got a PROT_NONE fault for a page on @node.
825  */
826 void __task_numa_fault(int node)
827 {
828         struct task_struct *p = current;
829
830         if (!p->numa_faults) {
831                 p->numa_faults = kzalloc(sizeof(unsigned long) * nr_node_ids,
832                                          GFP_KERNEL);
833         }
834
835         if (!p->numa_faults)
836                 return;
837
838         p->numa_faults[node]++;
839 }
840
841 void task_numa_placement(void)
842 {
843         unsigned long faults, max_faults = 0;
844         struct task_struct *p = current;
845         int node, max_node = -1;
846         int seq = ACCESS_ONCE(p->mm->numa_scan_seq);
847
848         if (p->numa_scan_seq == seq)
849                 return;
850
851         p->numa_scan_seq = seq;
852
853         if (unlikely(!p->numa_faults))
854                 return;
855
856         for (node = 0; node < nr_node_ids; node++) {
857                 faults = p->numa_faults[node];
858
859                 if (faults > max_faults) {
860                         max_faults = faults;
861                         max_node = node;
862                 }
863
864                 p->numa_faults[node] /= 2;
865         }
866
867         if (max_node != -1 && p->node != max_node) {
868                 if (sched_feat(NUMA_SETTLE) &&
869                     (seq - p->numa_migrate_seq) <= (int)sysctl_sched_numa_settle_count)
870                         return;
871                 p->numa_migrate_seq = seq;
872                 sched_setnode(p, max_node);
873         }
874 }
875
876 /*
877  * The expensive part of numa migration is done from task_work context.
878  * Triggered from task_tick_numa().
879  */
880 void task_numa_work(struct callback_head *work)
881 {
882         unsigned long migrate, next_scan, now = jiffies;
883         struct task_struct *p = current;
884         struct mm_struct *mm = p->mm;
885
886         WARN_ON_ONCE(p != container_of(work, struct task_struct, rcu));
887
888         /*
889          * Who cares about NUMA placement when they're dying.
890          *
891          * NOTE: make sure not to dereference p->mm before this check,
892          * exit_task_work() happens _after_ exit_mm() so we could be called
893          * without p->mm even though we still had it when we enqueued this
894          * work.
895          */
896         if (p->flags & PF_EXITING)
897                 return;
898
899         /*
900          * Enforce maximal scan/migration frequency..
901          */
902         migrate = mm->numa_next_scan;
903         if (time_before(now, migrate))
904                 return;
905
906         next_scan = now + 2*msecs_to_jiffies(sysctl_sched_numa_task_period);
907         if (cmpxchg(&mm->numa_next_scan, migrate, next_scan) != migrate)
908                 return;
909
910         ACCESS_ONCE(mm->numa_scan_seq)++;
911         lazy_migrate_process(mm);
912 }
913
914 /*
915  * Drive the periodic memory faults..
916  */
917 void task_tick_numa(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
918 {
919         u64 period, now;
920
921         /*
922          * We don't care about NUMA placement if we don't have memory.
923          */
924         if (!curr->mm)
925                 return;
926
927         /*
928          * Using runtime rather than walltime has the dual advantage that
929          * we (mostly) drive the selection from busy threads and that the
930          * task needs to have done some actual work before we bother with
931          * NUMA placement.
932          */
933         now = curr->se.sum_exec_runtime;
934         period = (u64)sysctl_sched_numa_task_period * NSEC_PER_MSEC;
935
936         if (now - curr->node_stamp > period) {
937                 curr->node_stamp = now;
938
939                 if (!time_before(jiffies, curr->mm->numa_next_scan)) {
940                         /*
941                          * We can re-use curr->rcu because we checked curr->mm
942                          * != NULL so release_task()->call_rcu() was not called
943                          * yet and exit_task_work() is called before
944                          * exit_notify().
945                          */
946                         init_task_work(&curr->rcu, task_numa_work);
947                         task_work_add(curr, &curr->rcu, true);
948                 }
949         }
950 }
951 #else
952 static void account_offnode_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p)
953 {
954 }
955
956 static void account_offnode_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p)
957 {
958 }
959
960 static void task_tick_numa(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
961 {
962 }
963 #endif /* CONFIG_SCHED_NUMA */
964
965 /**************************************************
966  * Scheduling class queueing methods:
967  */
968
969 static void
970 account_entity_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
971 {
972         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
973         if (!parent_entity(se))
974                 update_load_add(&rq_of(cfs_rq)->load, se->load.weight);
975 #ifdef CONFIG_SMP
976         if (entity_is_task(se)) {
977                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
978                 struct task_struct *p = task_of(se);
979                 struct list_head *tasks = &rq->cfs_tasks;
980
981                 if (offnode_task(p)) {
982                         account_offnode_enqueue(rq, p);
983                         tasks = offnode_tasks(rq);
984                 }
985
986                 list_add(&se->group_node, tasks);
987         }
988 #endif /* CONFIG_SMP */
989         cfs_rq->nr_running++;
990 }
991
992 static void
993 account_entity_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
994 {
995         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
996         if (!parent_entity(se))
997                 update_load_sub(&rq_of(cfs_rq)->load, se->load.weight);
998         if (entity_is_task(se)) {
999                 struct task_struct *p = task_of(se);
1000
1001                 list_del_init(&se->group_node);
1002
1003                 if (offnode_task(p))
1004                         account_offnode_dequeue(rq_of(cfs_rq), p);
1005         }
1006         cfs_rq->nr_running--;
1007 }
1008
1009 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1010 /* we need this in update_cfs_load and load-balance functions below */
1011 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq);
1012 # ifdef CONFIG_SMP
1013 static void update_cfs_rq_load_contribution(struct cfs_rq *cfs_rq,
1014                                             int global_update)
1015 {
1016         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1017         long load_avg;
1018
1019         load_avg = div64_u64(cfs_rq->load_avg, cfs_rq->load_period+1);
1020         load_avg -= cfs_rq->load_contribution;
1021
1022         if (global_update || abs(load_avg) > cfs_rq->load_contribution / 8) {
1023                 atomic_add(load_avg, &tg->load_weight);
1024                 cfs_rq->load_contribution += load_avg;
1025         }
1026 }
1027
1028 static void update_cfs_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int global_update)
1029 {
1030         u64 period = sysctl_sched_shares_window;
1031         u64 now, delta;
1032         unsigned long load = cfs_rq->load.weight;
1033
1034         if (cfs_rq->tg == &root_task_group || throttled_hierarchy(cfs_rq))
1035                 return;
1036
1037         now = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
1038         delta = now - cfs_rq->load_stamp;
1039
1040         /* truncate load history at 4 idle periods */
1041         if (cfs_rq->load_stamp > cfs_rq->load_last &&
1042             now - cfs_rq->load_last > 4 * period) {
1043                 cfs_rq->load_period = 0;
1044                 cfs_rq->load_avg = 0;
1045                 delta = period - 1;
1046         }
1047
1048         cfs_rq->load_stamp = now;
1049         cfs_rq->load_unacc_exec_time = 0;
1050         cfs_rq->load_period += delta;
1051         if (load) {
1052                 cfs_rq->load_last = now;
1053                 cfs_rq->load_avg += delta * load;
1054         }
1055
1056         /* consider updating load contribution on each fold or truncate */
1057         if (global_update || cfs_rq->load_period > period
1058             || !cfs_rq->load_period)
1059                 update_cfs_rq_load_contribution(cfs_rq, global_update);
1060
1061         while (cfs_rq->load_period > period) {
1062                 /*
1063                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1064                  * optimising this loop into a divmod call.
1065                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1066                  */
1067                 asm("" : "+rm" (cfs_rq->load_period));
1068                 cfs_rq->load_period /= 2;
1069                 cfs_rq->load_avg /= 2;
1070         }
1071
1072         if (!cfs_rq->curr && !cfs_rq->nr_running && !cfs_rq->load_avg)
1073                 list_del_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
1074 }
1075
1076 static inline long calc_tg_weight(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq)
1077 {
1078         long tg_weight;
1079
1080         /*
1081          * Use this CPU's actual weight instead of the last load_contribution
1082          * to gain a more accurate current total weight. See
1083          * update_cfs_rq_load_contribution().
1084          */
1085         tg_weight = atomic_read(&tg->load_weight);
1086         tg_weight -= cfs_rq->load_contribution;
1087         tg_weight += cfs_rq->load.weight;
1088
1089         return tg_weight;
1090 }
1091
1092 static long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
1093 {
1094         long tg_weight, load, shares;
1095
1096         tg_weight = calc_tg_weight(tg, cfs_rq);
1097         load = cfs_rq->load.weight;
1098
1099         shares = (tg->shares * load);
1100         if (tg_weight)
1101                 shares /= tg_weight;
1102
1103         if (shares < MIN_SHARES)
1104                 shares = MIN_SHARES;
1105         if (shares > tg->shares)
1106                 shares = tg->shares;
1107
1108         return shares;
1109 }
1110
1111 static void update_entity_shares_tick(struct cfs_rq *cfs_rq)
1112 {
1113         if (cfs_rq->load_unacc_exec_time > sysctl_sched_shares_window) {
1114                 update_cfs_load(cfs_rq, 0);
1115                 update_cfs_shares(cfs_rq);
1116         }
1117 }
1118 # else /* CONFIG_SMP */
1119 static void update_cfs_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int global_update)
1120 {
1121 }
1122
1123 static inline long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
1124 {
1125         return tg->shares;
1126 }
1127
1128 static inline void update_entity_shares_tick(struct cfs_rq *cfs_rq)
1129 {
1130 }
1131 # endif /* CONFIG_SMP */
1132 static void reweight_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
1133                             unsigned long weight)
1134 {
1135         if (se->on_rq) {
1136                 /* commit outstanding execution time */
1137                 if (cfs_rq->curr == se)
1138                         update_curr(cfs_rq);
1139                 account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
1140         }
1141
1142         update_load_set(&se->load, weight);
1143
1144         if (se->on_rq)
1145                 account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
1146 }
1147
1148 static void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
1149 {
1150         struct task_group *tg;
1151         struct sched_entity *se;
1152         long shares;
1153
1154         tg = cfs_rq->tg;
1155         se = tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
1156         if (!se || throttled_hierarchy(cfs_rq))
1157                 return;
1158 #ifndef CONFIG_SMP
1159         if (likely(se->load.weight == tg->shares))
1160                 return;
1161 #endif
1162         shares = calc_cfs_shares(cfs_rq, tg);
1163
1164         reweight_entity(cfs_rq_of(se), se, shares);
1165 }
1166 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
1167 static void update_cfs_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int global_update)
1168 {
1169 }
1170
1171 static inline void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
1172 {
1173 }
1174
1175 static inline void update_entity_shares_tick(struct cfs_rq *cfs_rq)
1176 {
1177 }
1178 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
1179
1180 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1181 {
1182 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1183         struct task_struct *tsk = NULL;
1184
1185         if (entity_is_task(se))
1186                 tsk = task_of(se);
1187
1188         if (se->statistics.sleep_start) {
1189                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.sleep_start;
1190
1191                 if ((s64)delta < 0)
1192                         delta = 0;
1193
1194                 if (unlikely(delta > se->statistics.sleep_max))
1195                         se->statistics.sleep_max = delta;
1196
1197                 se->statistics.sleep_start = 0;
1198                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
1199
1200                 if (tsk) {
1201                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 1);
1202                         trace_sched_stat_sleep(tsk, delta);
1203                 }
1204         }
1205         if (se->statistics.block_start) {
1206                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.block_start;
1207
1208                 if ((s64)delta < 0)
1209                         delta = 0;
1210
1211                 if (unlikely(delta > se->statistics.block_max))
1212                         se->statistics.block_max = delta;
1213
1214                 se->statistics.block_start = 0;
1215                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
1216
1217                 if (tsk) {
1218                         if (tsk->in_iowait) {
1219                                 se->statistics.iowait_sum += delta;
1220                                 se->statistics.iowait_count++;
1221                                 trace_sched_stat_iowait(tsk, delta);
1222                         }
1223
1224                         trace_sched_stat_blocked(tsk, delta);
1225
1226                         /*
1227                          * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by
1228                          * 20 to get a milliseconds-range estimation of the
1229                          * amount of time that the task spent sleeping:
1230                          */
1231                         if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
1232                                 profile_hits(SLEEP_PROFILING,
1233                                                 (void *)get_wchan(tsk),
1234                                                 delta >> 20);
1235                         }
1236                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 0);
1237                 }
1238         }
1239 #endif
1240 }
1241
1242 static void check_spread(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1243 {
1244 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1245         s64 d = se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
1246
1247         if (d < 0)
1248                 d = -d;
1249
1250         if (d > 3*sysctl_sched_latency)
1251                 schedstat_inc(cfs_rq, nr_spread_over);
1252 #endif
1253 }
1254
1255 static void
1256 place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
1257 {
1258         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
1259
1260         /*
1261          * The 'current' period is already promised to the current tasks,
1262          * however the extra weight of the new task will slow them down a
1263          * little, place the new task so that it fits in the slot that
1264          * stays open at the end.
1265          */
1266         if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
1267                 vruntime += sched_vslice(cfs_rq, se);
1268
1269         /* sleeps up to a single latency don't count. */
1270         if (!initial) {
1271                 unsigned long thresh = sysctl_sched_latency;
1272
1273                 /*
1274                  * Halve their sleep time's effect, to allow
1275                  * for a gentler effect of sleepers:
1276                  */
1277                 if (sched_feat(GENTLE_FAIR_SLEEPERS))
1278                         thresh >>= 1;
1279
1280                 vruntime -= thresh;
1281         }
1282
1283         /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
1284         vruntime = max_vruntime(se->vruntime, vruntime);
1285
1286         se->vruntime = vruntime;
1287 }
1288
1289 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq);
1290
1291 static void
1292 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
1293 {
1294         /*
1295          * Update the normalized vruntime before updating min_vruntime
1296          * through callig update_curr().
1297          */
1298         if (!(flags & ENQUEUE_WAKEUP) || (flags & ENQUEUE_WAKING))
1299                 se->vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
1300
1301         /*
1302          * Update run-time statistics of the 'current'.
1303          */
1304         update_curr(cfs_rq);
1305         update_cfs_load(cfs_rq, 0);
1306         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
1307         update_cfs_shares(cfs_rq);
1308
1309         if (flags & ENQUEUE_WAKEUP) {
1310                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
1311                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
1312         }
1313
1314         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
1315         check_spread(cfs_rq, se);
1316         if (se != cfs_rq->curr)
1317                 __enqueue_entity(cfs_rq, se);
1318         se->on_rq = 1;
1319
1320         if (cfs_rq->nr_running == 1) {
1321                 list_add_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
1322                 check_enqueue_throttle(cfs_rq);
1323         }
1324 }
1325
1326 static void __clear_buddies_last(struct sched_entity *se)
1327 {
1328         for_each_sched_entity(se) {
1329                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1330                 if (cfs_rq->last == se)
1331                         cfs_rq->last = NULL;
1332                 else
1333                         break;
1334         }
1335 }
1336
1337 static void __clear_buddies_next(struct sched_entity *se)
1338 {
1339         for_each_sched_entity(se) {
1340                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1341                 if (cfs_rq->next == se)
1342                         cfs_rq->next = NULL;
1343                 else
1344                         break;
1345         }
1346 }
1347
1348 static void __clear_buddies_skip(struct sched_entity *se)
1349 {
1350         for_each_sched_entity(se) {
1351                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1352                 if (cfs_rq->skip == se)
1353                         cfs_rq->skip = NULL;
1354                 else
1355                         break;
1356         }
1357 }
1358
1359 static void clear_buddies(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1360 {
1361         if (cfs_rq->last == se)
1362                 __clear_buddies_last(se);
1363
1364         if (cfs_rq->next == se)
1365                 __clear_buddies_next(se);
1366
1367         if (cfs_rq->skip == se)
1368                 __clear_buddies_skip(se);
1369 }
1370
1371 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq);
1372
1373 static void
1374 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
1375 {
1376         /*
1377          * Update run-time statistics of the 'current'.
1378          */
1379         update_curr(cfs_rq);
1380
1381         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
1382         if (flags & DEQUEUE_SLEEP) {
1383 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1384                 if (entity_is_task(se)) {
1385                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
1386
1387                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
1388                                 se->statistics.sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
1389                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
1390                                 se->statistics.block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
1391                 }
1392 #endif
1393         }
1394
1395         clear_buddies(cfs_rq, se);
1396
1397         if (se != cfs_rq->curr)
1398                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
1399         se->on_rq = 0;
1400         update_cfs_load(cfs_rq, 0);
1401         account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
1402
1403         /*
1404          * Normalize the entity after updating the min_vruntime because the
1405          * update can refer to the ->curr item and we need to reflect this
1406          * movement in our normalized position.
1407          */
1408         if (!(flags & DEQUEUE_SLEEP))
1409                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
1410
1411         /* return excess runtime on last dequeue */
1412         return_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
1413
1414         update_min_vruntime(cfs_rq);
1415         update_cfs_shares(cfs_rq);
1416 }
1417
1418 /*
1419  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
1420  */
1421 static void
1422 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
1423 {
1424         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
1425         struct sched_entity *se;
1426         s64 delta;
1427
1428         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
1429         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
1430         if (delta_exec > ideal_runtime) {
1431                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1432                 /*
1433                  * The current task ran long enough, ensure it doesn't get
1434                  * re-elected due to buddy favours.
1435                  */
1436                 clear_buddies(cfs_rq, curr);
1437                 return;
1438         }
1439
1440         /*
1441          * Ensure that a task that missed wakeup preemption by a
1442          * narrow margin doesn't have to wait for a full slice.
1443          * This also mitigates buddy induced latencies under load.
1444          */
1445         if (delta_exec < sysctl_sched_min_granularity)
1446                 return;
1447
1448         se = __pick_first_entity(cfs_rq);
1449         delta = curr->vruntime - se->vruntime;
1450
1451         if (delta < 0)
1452                 return;
1453
1454         if (delta > ideal_runtime)
1455                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1456 }
1457
1458 static void
1459 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1460 {
1461         /* 'current' is not kept within the tree. */
1462         if (se->on_rq) {
1463                 /*
1464                  * Any task has to be enqueued before it get to execute on
1465                  * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
1466                  * runqueue.
1467                  */
1468                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
1469                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
1470         }
1471
1472         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
1473         cfs_rq->curr = se;
1474 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1475         /*
1476          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
1477          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
1478          * when there are only lesser-weight tasks around):
1479          */
1480         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
1481                 se->statistics.slice_max = max(se->statistics.slice_max,
1482                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
1483         }
1484 #endif
1485         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
1486 }
1487
1488 static int
1489 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se);
1490
1491 /*
1492  * Pick the next process, keeping these things in mind, in this order:
1493  * 1) keep things fair between processes/task groups
1494  * 2) pick the "next" process, since someone really wants that to run
1495  * 3) pick the "last" process, for cache locality
1496  * 4) do not run the "skip" process, if something else is available
1497  */
1498 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
1499 {
1500         struct sched_entity *se = __pick_first_entity(cfs_rq);
1501         struct sched_entity *left = se;
1502
1503         /*
1504          * Avoid running the skip buddy, if running something else can
1505          * be done without getting too unfair.
1506          */
1507         if (cfs_rq->skip == se) {
1508                 struct sched_entity *second = __pick_next_entity(se);
1509                 if (second && wakeup_preempt_entity(second, left) < 1)
1510                         se = second;
1511         }
1512
1513         /*
1514          * Prefer last buddy, try to return the CPU to a preempted task.
1515          */
1516         if (cfs_rq->last && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->last, left) < 1)
1517                 se = cfs_rq->last;
1518
1519         /*
1520          * Someone really wants this to run. If it's not unfair, run it.
1521          */
1522         if (cfs_rq->next && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->next, left) < 1)
1523                 se = cfs_rq->next;
1524
1525         clear_buddies(cfs_rq, se);
1526
1527         return se;
1528 }
1529
1530 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq);
1531
1532 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
1533 {
1534         /*
1535          * If still on the runqueue then deactivate_task()
1536          * was not called and update_curr() has to be done:
1537          */
1538         if (prev->on_rq)
1539                 update_curr(cfs_rq);
1540
1541         /* throttle cfs_rqs exceeding runtime */
1542         check_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
1543
1544         check_spread(cfs_rq, prev);
1545         if (prev->on_rq) {
1546                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
1547                 /* Put 'current' back into the tree. */
1548                 __enqueue_entity(cfs_rq, prev);
1549         }
1550         cfs_rq->curr = NULL;
1551 }
1552
1553 static void
1554 entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr, int queued)
1555 {
1556         /*
1557          * Update run-time statistics of the 'current'.
1558          */
1559         update_curr(cfs_rq);
1560
1561         /*
1562          * Update share accounting for long-running entities.
1563          */
1564         update_entity_shares_tick(cfs_rq);
1565
1566 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1567         /*
1568          * queued ticks are scheduled to match the slice, so don't bother
1569          * validating it and just reschedule.
1570          */
1571         if (queued) {
1572                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1573                 return;
1574         }
1575         /*
1576          * don't let the period tick interfere with the hrtick preemption
1577          */
1578         if (!sched_feat(DOUBLE_TICK) &&
1579                         hrtimer_active(&rq_of(cfs_rq)->hrtick_timer))
1580                 return;
1581 #endif
1582
1583         if (cfs_rq->nr_running > 1)
1584                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
1585 }
1586
1587
1588 /**************************************************
1589  * CFS bandwidth control machinery
1590  */
1591
1592 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
1593
1594 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
1595 static struct static_key __cfs_bandwidth_used;
1596
1597 static inline bool cfs_bandwidth_used(void)
1598 {
1599         return static_key_false(&__cfs_bandwidth_used);
1600 }
1601
1602 void account_cfs_bandwidth_used(int enabled, int was_enabled)
1603 {
1604         /* only need to count groups transitioning between enabled/!enabled */
1605         if (enabled && !was_enabled)
1606                 static_key_slow_inc(&__cfs_bandwidth_used);
1607         else if (!enabled && was_enabled)
1608                 static_key_slow_dec(&__cfs_bandwidth_used);
1609 }
1610 #else /* HAVE_JUMP_LABEL */
1611 static bool cfs_bandwidth_used(void)
1612 {
1613         return true;
1614 }
1615
1616 void account_cfs_bandwidth_used(int enabled, int was_enabled) {}
1617 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
1618
1619 /*
1620  * default period for cfs group bandwidth.
1621  * default: 0.1s, units: nanoseconds
1622  */
1623 static inline u64 default_cfs_period(void)
1624 {
1625         return 100000000ULL;
1626 }
1627
1628 static inline u64 sched_cfs_bandwidth_slice(void)
1629 {
1630         return (u64)sysctl_sched_cfs_bandwidth_slice * NSEC_PER_USEC;
1631 }
1632
1633 /*
1634  * Replenish runtime according to assigned quota and update expiration time.
1635  * We use sched_clock_cpu directly instead of rq->clock to avoid adding
1636  * additional synchronization around rq->lock.
1637  *
1638  * requires cfs_b->lock
1639  */
1640 void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
1641 {
1642         u64 now;
1643
1644         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
1645                 return;
1646
1647         now = sched_clock_cpu(smp_processor_id());
1648         cfs_b->runtime = cfs_b->quota;
1649         cfs_b->runtime_expires = now + ktime_to_ns(cfs_b->period);
1650 }
1651
1652 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
1653 {
1654         return &tg->cfs_bandwidth;
1655 }
1656
1657 /* returns 0 on failure to allocate runtime */
1658 static int assign_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
1659 {
1660         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1661         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
1662         u64 amount = 0, min_amount, expires;
1663
1664         /* note: this is a positive sum as runtime_remaining <= 0 */
1665         min_amount = sched_cfs_bandwidth_slice() - cfs_rq->runtime_remaining;
1666
1667         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1668         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
1669                 amount = min_amount;
1670         else {
1671                 /*
1672                  * If the bandwidth pool has become inactive, then at least one
1673                  * period must have elapsed since the last consumption.
1674                  * Refresh the global state and ensure bandwidth timer becomes
1675                  * active.
1676                  */
1677                 if (!cfs_b->timer_active) {
1678                         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
1679                         __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
1680                 }
1681
1682                 if (cfs_b->runtime > 0) {
1683                         amount = min(cfs_b->runtime, min_amount);
1684                         cfs_b->runtime -= amount;
1685                         cfs_b->idle = 0;
1686                 }
1687         }
1688         expires = cfs_b->runtime_expires;
1689         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1690
1691         cfs_rq->runtime_remaining += amount;
1692         /*
1693          * we may have advanced our local expiration to account for allowed
1694          * spread between our sched_clock and the one on which runtime was
1695          * issued.
1696          */
1697         if ((s64)(expires - cfs_rq->runtime_expires) > 0)
1698                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
1699
1700         return cfs_rq->runtime_remaining > 0;
1701 }
1702
1703 /*
1704  * Note: This depends on the synchronization provided by sched_clock and the
1705  * fact that rq->clock snapshots this value.
1706  */
1707 static void expire_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
1708 {
1709         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
1710         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
1711
1712         /* if the deadline is ahead of our clock, nothing to do */
1713         if (likely((s64)(rq->clock - cfs_rq->runtime_expires) < 0))
1714                 return;
1715
1716         if (cfs_rq->runtime_remaining < 0)
1717                 return;
1718
1719         /*
1720          * If the local deadline has passed we have to consider the
1721          * possibility that our sched_clock is 'fast' and the global deadline
1722          * has not truly expired.
1723          *
1724          * Fortunately we can check determine whether this the case by checking
1725          * whether the global deadline has advanced.
1726          */
1727
1728         if ((s64)(cfs_rq->runtime_expires - cfs_b->runtime_expires) >= 0) {
1729                 /* extend local deadline, drift is bounded above by 2 ticks */
1730                 cfs_rq->runtime_expires += TICK_NSEC;
1731         } else {
1732                 /* global deadline is ahead, expiration has passed */
1733                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
1734         }
1735 }
1736
1737 static void __account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
1738                                      unsigned long delta_exec)
1739 {
1740         /* dock delta_exec before expiring quota (as it could span periods) */
1741         cfs_rq->runtime_remaining -= delta_exec;
1742         expire_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
1743
1744         if (likely(cfs_rq->runtime_remaining > 0))
1745                 return;
1746
1747         /*
1748          * if we're unable to extend our runtime we resched so that the active
1749          * hierarchy can be throttled
1750          */
1751         if (!assign_cfs_rq_runtime(cfs_rq) && likely(cfs_rq->curr))
1752                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1753 }
1754
1755 static __always_inline
1756 void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long delta_exec)
1757 {
1758         if (!cfs_bandwidth_used() || !cfs_rq->runtime_enabled)
1759                 return;
1760
1761         __account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
1762 }
1763
1764 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
1765 {
1766         return cfs_bandwidth_used() && cfs_rq->throttled;
1767 }
1768
1769 /* check whether cfs_rq, or any parent, is throttled */
1770 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq)
1771 {
1772         return cfs_bandwidth_used() && cfs_rq->throttle_count;
1773 }
1774
1775 /*
1776  * Ensure that neither of the group entities corresponding to src_cpu or
1777  * dest_cpu are members of a throttled hierarchy when performing group
1778  * load-balance operations.
1779  */
1780 static inline int throttled_lb_pair(struct task_group *tg,
1781                                     int src_cpu, int dest_cpu)
1782 {
1783         struct cfs_rq *src_cfs_rq, *dest_cfs_rq;
1784
1785         src_cfs_rq = tg->cfs_rq[src_cpu];
1786         dest_cfs_rq = tg->cfs_rq[dest_cpu];
1787
1788         return throttled_hierarchy(src_cfs_rq) ||
1789                throttled_hierarchy(dest_cfs_rq);
1790 }
1791
1792 /* updated child weight may affect parent so we have to do this bottom up */
1793 static int tg_unthrottle_up(struct task_group *tg, void *data)
1794 {
1795         struct rq *rq = data;
1796         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu_of(rq)];
1797
1798         cfs_rq->throttle_count--;
1799 #ifdef CONFIG_SMP
1800         if (!cfs_rq->throttle_count) {
1801                 u64 delta = rq->clock_task - cfs_rq->load_stamp;
1802
1803                 /* leaving throttled state, advance shares averaging windows */
1804                 cfs_rq->load_stamp += delta;
1805                 cfs_rq->load_last += delta;
1806
1807                 /* update entity weight now that we are on_rq again */
1808                 update_cfs_shares(cfs_rq);
1809         }
1810 #endif
1811
1812         return 0;
1813 }
1814
1815 static int tg_throttle_down(struct task_group *tg, void *data)
1816 {
1817         struct rq *rq = data;
1818         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu_of(rq)];
1819
1820         /* group is entering throttled state, record last load */
1821         if (!cfs_rq->throttle_count)
1822                 update_cfs_load(cfs_rq, 0);
1823         cfs_rq->throttle_count++;
1824
1825         return 0;
1826 }
1827
1828 static void throttle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
1829 {
1830         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
1831         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
1832         struct sched_entity *se;
1833         long task_delta, dequeue = 1;
1834
1835         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
1836
1837         /* account load preceding throttle */
1838         rcu_read_lock();
1839         walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_throttle_down, tg_nop, (void *)rq);
1840         rcu_read_unlock();
1841
1842         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
1843         for_each_sched_entity(se) {
1844                 struct cfs_rq *qcfs_rq = cfs_rq_of(se);
1845                 /* throttled entity or throttle-on-deactivate */
1846                 if (!se->on_rq)
1847                         break;
1848
1849                 if (dequeue)
1850                         dequeue_entity(qcfs_rq, se, DEQUEUE_SLEEP);
1851                 qcfs_rq->h_nr_running -= task_delta;
1852
1853                 if (qcfs_rq->load.weight)
1854                         dequeue = 0;
1855         }
1856
1857         if (!se)
1858                 rq->nr_running -= task_delta;
1859
1860         cfs_rq->throttled = 1;
1861         cfs_rq->throttled_timestamp = rq->clock;
1862         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1863         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->throttled_list, &cfs_b->throttled_cfs_rq);
1864         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1865 }
1866
1867 void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
1868 {
1869         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
1870         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
1871         struct sched_entity *se;
1872         int enqueue = 1;
1873         long task_delta;
1874
1875         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
1876
1877         cfs_rq->throttled = 0;
1878         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1879         cfs_b->throttled_time += rq->clock - cfs_rq->throttled_timestamp;
1880         list_del_rcu(&cfs_rq->throttled_list);
1881         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1882         cfs_rq->throttled_timestamp = 0;
1883
1884         update_rq_clock(rq);
1885         /* update hierarchical throttle state */
1886         walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_nop, tg_unthrottle_up, (void *)rq);
1887
1888         if (!cfs_rq->load.weight)
1889                 return;
1890
1891         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
1892         for_each_sched_entity(se) {
1893                 if (se->on_rq)
1894                         enqueue = 0;
1895
1896                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1897                 if (enqueue)
1898                         enqueue_entity(cfs_rq, se, ENQUEUE_WAKEUP);
1899                 cfs_rq->h_nr_running += task_delta;
1900
1901                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
1902                         break;
1903         }
1904
1905         if (!se)
1906                 rq->nr_running += task_delta;
1907
1908         /* determine whether we need to wake up potentially idle cpu */
1909         if (rq->curr == rq->idle && rq->cfs.nr_running)
1910                 resched_task(rq->curr);
1911 }
1912
1913 static u64 distribute_cfs_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b,
1914                 u64 remaining, u64 expires)
1915 {
1916         struct cfs_rq *cfs_rq;
1917         u64 runtime = remaining;
1918
1919         rcu_read_lock();
1920         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &cfs_b->throttled_cfs_rq,
1921                                 throttled_list) {
1922                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
1923
1924                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1925                 if (!cfs_rq_throttled(cfs_rq))
1926                         goto next;
1927
1928                 runtime = -cfs_rq->runtime_remaining + 1;
1929                 if (runtime > remaining)
1930                         runtime = remaining;
1931                 remaining -= runtime;
1932
1933                 cfs_rq->runtime_remaining += runtime;
1934                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
1935
1936                 /* we check whether we're throttled above */
1937                 if (cfs_rq->runtime_remaining > 0)
1938                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
1939
1940 next:
1941                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1942
1943                 if (!remaining)
1944                         break;
1945         }
1946         rcu_read_unlock();
1947
1948         return remaining;
1949 }
1950
1951 /*
1952  * Responsible for refilling a task_group's bandwidth and unthrottling its
1953  * cfs_rqs as appropriate. If there has been no activity within the last
1954  * period the timer is deactivated until scheduling resumes; cfs_b->idle is
1955  * used to track this state.
1956  */
1957 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun)
1958 {
1959         u64 runtime, runtime_expires;
1960         int idle = 1, throttled;
1961
1962         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1963         /* no need to continue the timer with no bandwidth constraint */
1964         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
1965                 goto out_unlock;
1966
1967         throttled = !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
1968         /* idle depends on !throttled (for the case of a large deficit) */
1969         idle = cfs_b->idle && !throttled;
1970         cfs_b->nr_periods += overrun;
1971
1972         /* if we're going inactive then everything else can be deferred */
1973         if (idle)
1974                 goto out_unlock;
1975
1976         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
1977
1978         if (!throttled) {
1979                 /* mark as potentially idle for the upcoming period */
1980                 cfs_b->idle = 1;
1981                 goto out_unlock;
1982         }
1983
1984         /* account preceding periods in which throttling occurred */
1985         cfs_b->nr_throttled += overrun;
1986
1987         /*
1988          * There are throttled entities so we must first use the new bandwidth
1989          * to unthrottle them before making it generally available.  This
1990          * ensures that all existing debts will be paid before a new cfs_rq is
1991          * allowed to run.
1992          */
1993         runtime = cfs_b->runtime;
1994         runtime_expires = cfs_b->runtime_expires;
1995         cfs_b->runtime = 0;
1996
1997         /*
1998          * This check is repeated as we are holding onto the new bandwidth
1999          * while we unthrottle.  This can potentially race with an unthrottled
2000          * group trying to acquire new bandwidth from the global pool.
2001          */
2002         while (throttled && runtime > 0) {
2003                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2004                 /* we can't nest cfs_b->lock while distributing bandwidth */
2005                 runtime = distribute_cfs_runtime(cfs_b, runtime,
2006                                                  runtime_expires);
2007                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2008
2009                 throttled = !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2010         }
2011
2012         /* return (any) remaining runtime */
2013         cfs_b->runtime = runtime;
2014         /*
2015          * While we are ensured activity in the period following an
2016          * unthrottle, this also covers the case in which the new bandwidth is
2017          * insufficient to cover the existing bandwidth deficit.  (Forcing the
2018          * timer to remain active while there are any throttled entities.)
2019          */
2020         cfs_b->idle = 0;
2021 out_unlock:
2022         if (idle)
2023                 cfs_b->timer_active = 0;
2024         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2025
2026         return idle;
2027 }
2028
2029 /* a cfs_rq won't donate quota below this amount */
2030 static const u64 min_cfs_rq_runtime = 1 * NSEC_PER_MSEC;
2031 /* minimum remaining period time to redistribute slack quota */
2032 static const u64 min_bandwidth_expiration = 2 * NSEC_PER_MSEC;
2033 /* how long we wait to gather additional slack before distributing */
2034 static const u64 cfs_bandwidth_slack_period = 5 * NSEC_PER_MSEC;
2035
2036 /* are we near the end of the current quota period? */
2037 static int runtime_refresh_within(struct cfs_bandwidth *cfs_b, u64 min_expire)
2038 {
2039         struct hrtimer *refresh_timer = &cfs_b->period_timer;
2040         u64 remaining;
2041
2042         /* if the call-back is running a quota refresh is already occurring */
2043         if (hrtimer_callback_running(refresh_timer))
2044                 return 1;
2045
2046         /* is a quota refresh about to occur? */
2047         remaining = ktime_to_ns(hrtimer_expires_remaining(refresh_timer));
2048         if (remaining < min_expire)
2049                 return 1;
2050
2051         return 0;
2052 }
2053
2054 static void start_cfs_slack_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2055 {
2056         u64 min_left = cfs_bandwidth_slack_period + min_bandwidth_expiration;
2057
2058         /* if there's a quota refresh soon don't bother with slack */
2059         if (runtime_refresh_within(cfs_b, min_left))
2060                 return;
2061
2062         start_bandwidth_timer(&cfs_b->slack_timer,
2063                                 ns_to_ktime(cfs_bandwidth_slack_period));
2064 }
2065
2066 /* we know any runtime found here is valid as update_curr() precedes return */
2067 static void __return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2068 {
2069         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2070         s64 slack_runtime = cfs_rq->runtime_remaining - min_cfs_rq_runtime;
2071
2072         if (slack_runtime <= 0)
2073                 return;
2074
2075         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2076         if (cfs_b->quota != RUNTIME_INF &&
2077             cfs_rq->runtime_expires == cfs_b->runtime_expires) {
2078                 cfs_b->runtime += slack_runtime;
2079
2080                 /* we are under rq->lock, defer unthrottling using a timer */
2081                 if (cfs_b->runtime > sched_cfs_bandwidth_slice() &&
2082                     !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq))
2083                         start_cfs_slack_bandwidth(cfs_b);
2084         }
2085         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2086
2087         /* even if it's not valid for return we don't want to try again */
2088         cfs_rq->runtime_remaining -= slack_runtime;
2089 }
2090
2091 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2092 {
2093         if (!cfs_bandwidth_used())
2094                 return;
2095
2096         if (!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->nr_running)
2097                 return;
2098
2099         __return_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2100 }
2101
2102 /*
2103  * This is done with a timer (instead of inline with bandwidth return) since
2104  * it's necessary to juggle rq->locks to unthrottle their respective cfs_rqs.
2105  */
2106 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2107 {
2108         u64 runtime = 0, slice = sched_cfs_bandwidth_slice();
2109         u64 expires;
2110
2111         /* confirm we're still not at a refresh boundary */
2112         if (runtime_refresh_within(cfs_b, min_bandwidth_expiration))
2113                 return;
2114
2115         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2116         if (cfs_b->quota != RUNTIME_INF && cfs_b->runtime > slice) {
2117                 runtime = cfs_b->runtime;
2118                 cfs_b->runtime = 0;
2119         }
2120         expires = cfs_b->runtime_expires;
2121         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2122
2123         if (!runtime)
2124                 return;
2125
2126         runtime = distribute_cfs_runtime(cfs_b, runtime, expires);
2127
2128         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2129         if (expires == cfs_b->runtime_expires)
2130                 cfs_b->runtime = runtime;
2131         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2132 }
2133
2134 /*
2135  * When a group wakes up we want to make sure that its quota is not already
2136  * expired/exceeded, otherwise it may be allowed to steal additional ticks of
2137  * runtime as update_curr() throttling can not not trigger until it's on-rq.
2138  */
2139 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq)
2140 {
2141         if (!cfs_bandwidth_used())
2142                 return;
2143
2144         /* an active group must be handled by the update_curr()->put() path */
2145         if (!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->curr)
2146                 return;
2147
2148         /* ensure the group is not already throttled */
2149         if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2150                 return;
2151
2152         /* update runtime allocation */
2153         account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
2154         if (cfs_rq->runtime_remaining <= 0)
2155                 throttle_cfs_rq(cfs_rq);
2156 }
2157
2158 /* conditionally throttle active cfs_rq's from put_prev_entity() */
2159 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2160 {
2161         if (!cfs_bandwidth_used())
2162                 return;
2163
2164         if (likely(!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->runtime_remaining > 0))
2165                 return;
2166
2167         /*
2168          * it's possible for a throttled entity to be forced into a running
2169          * state (e.g. set_curr_task), in this case we're finished.
2170          */
2171         if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2172                 return;
2173
2174         throttle_cfs_rq(cfs_rq);
2175 }
2176
2177 static inline u64 default_cfs_period(void);
2178 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun);
2179 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
2180
2181 static enum hrtimer_restart sched_cfs_slack_timer(struct hrtimer *timer)
2182 {
2183         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
2184                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, slack_timer);
2185         do_sched_cfs_slack_timer(cfs_b);
2186
2187         return HRTIMER_NORESTART;
2188 }
2189
2190 static enum hrtimer_restart sched_cfs_period_timer(struct hrtimer *timer)
2191 {
2192         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
2193                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, period_timer);
2194         ktime_t now;
2195         int overrun;
2196         int idle = 0;
2197
2198         for (;;) {
2199                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
2200                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, cfs_b->period);
2201
2202                 if (!overrun)
2203                         break;
2204
2205                 idle = do_sched_cfs_period_timer(cfs_b, overrun);
2206         }
2207
2208         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
2209 }
2210
2211 void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2212 {
2213         raw_spin_lock_init(&cfs_b->lock);
2214         cfs_b->runtime = 0;
2215         cfs_b->quota = RUNTIME_INF;
2216         cfs_b->period = ns_to_ktime(default_cfs_period());
2217
2218         INIT_LIST_HEAD(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2219         hrtimer_init(&cfs_b->period_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
2220         cfs_b->period_timer.function = sched_cfs_period_timer;
2221         hrtimer_init(&cfs_b->slack_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
2222         cfs_b->slack_timer.function = sched_cfs_slack_timer;
2223 }
2224
2225 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2226 {
2227         cfs_rq->runtime_enabled = 0;
2228         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->throttled_list);
2229 }
2230
2231 /* requires cfs_b->lock, may release to reprogram timer */
2232 void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2233 {
2234         /*
2235          * The timer may be active because we're trying to set a new bandwidth
2236          * period or because we're racing with the tear-down path
2237          * (timer_active==0 becomes visible before the hrtimer call-back
2238          * terminates).  In either case we ensure that it's re-programmed
2239          */
2240         while (unlikely(hrtimer_active(&cfs_b->period_timer))) {
2241                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2242                 /* ensure cfs_b->lock is available while we wait */
2243                 hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
2244
2245                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2246                 /* if someone else restarted the timer then we're done */
2247                 if (cfs_b->timer_active)
2248                         return;
2249         }
2250
2251         cfs_b->timer_active = 1;
2252         start_bandwidth_timer(&cfs_b->period_timer, cfs_b->period);
2253 }
2254
2255 static void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2256 {
2257         hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
2258         hrtimer_cancel(&cfs_b->slack_timer);
2259 }
2260
2261 static void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq)
2262 {
2263         struct cfs_rq *cfs_rq;
2264
2265         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
2266                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2267
2268                 if (!cfs_rq->runtime_enabled)
2269                         continue;
2270
2271                 /*
2272                  * clock_task is not advancing so we just need to make sure
2273                  * there's some valid quota amount
2274                  */
2275                 cfs_rq->runtime_remaining = cfs_b->quota;
2276                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2277                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
2278         }
2279 }
2280
2281 #else /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
2282 static __always_inline
2283 void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long delta_exec) {}
2284 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2285 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2286 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2287
2288 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
2289 {
2290         return 0;
2291 }
2292
2293 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq)
2294 {
2295         return 0;
2296 }
2297
2298 static inline int throttled_lb_pair(struct task_group *tg,
2299                                     int src_cpu, int dest_cpu)
2300 {
2301         return 0;
2302 }
2303
2304 void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
2305
2306 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2307 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2308 #endif
2309
2310 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
2311 {
2312         return NULL;
2313 }
2314 static inline void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
2315 static inline void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq) {}
2316
2317 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
2318
2319 /**************************************************
2320  * CFS operations on tasks:
2321  */
2322
2323 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
2324 static void hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2325 {
2326         struct sched_entity *se = &p->se;
2327         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2328
2329         WARN_ON(task_rq(p) != rq);
2330
2331         if (cfs_rq->nr_running > 1) {
2332                 u64 slice = sched_slice(cfs_rq, se);
2333                 u64 ran = se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime;
2334                 s64 delta = slice - ran;
2335
2336                 if (delta < 0) {
2337                         if (rq->curr == p)
2338                                 resched_task(p);
2339                         return;
2340                 }
2341
2342                 /*
2343                  * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
2344                  * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
2345                  */
2346                 if (rq->curr != p)
2347                         delta = max_t(s64, 10000LL, delta);
2348
2349                 hrtick_start(rq, delta);
2350         }
2351 }
2352
2353 /*
2354  * called from enqueue/dequeue and updates the hrtick when the
2355  * current task is from our class and nr_running is low enough
2356  * to matter.
2357  */
2358 static void hrtick_update(struct rq *rq)
2359 {
2360         struct task_struct *curr = rq->curr;
2361
2362         if (!hrtick_enabled(rq) || curr->sched_class != &fair_sched_class)
2363                 return;
2364
2365         if (cfs_rq_of(&curr->se)->nr_running < sched_nr_latency)
2366                 hrtick_start_fair(rq, curr);
2367 }
2368 #else /* !CONFIG_SCHED_HRTICK */
2369 static inline void
2370 hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2371 {
2372 }
2373
2374 static inline void hrtick_update(struct rq *rq)
2375 {
2376 }
2377 #endif
2378
2379 /*
2380  * The enqueue_task method is called before nr_running is
2381  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
2382  * then put the task into the rbtree:
2383  */
2384 static void
2385 enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2386 {
2387         struct cfs_rq *cfs_rq;
2388         struct sched_entity *se = &p->se;
2389
2390         for_each_sched_entity(se) {
2391                 if (se->on_rq)
2392                         break;
2393                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2394                 enqueue_entity(cfs_rq, se, flags);
2395
2396                 /*
2397                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
2398                  *
2399                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
2400                  * post the final h_nr_running increment below.
2401                 */
2402                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2403                         break;
2404                 cfs_rq->h_nr_running++;
2405
2406                 flags = ENQUEUE_WAKEUP;
2407         }
2408
2409         for_each_sched_entity(se) {
2410                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2411                 cfs_rq->h_nr_running++;
2412
2413                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2414                         break;
2415
2416                 update_cfs_load(cfs_rq, 0);
2417                 update_cfs_shares(cfs_rq);
2418         }
2419
2420         if (!se)
2421                 inc_nr_running(rq);
2422         hrtick_update(rq);
2423 }
2424
2425 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se);
2426
2427 /*
2428  * The dequeue_task method is called before nr_running is
2429  * decreased. We remove the task from the rbtree and
2430  * update the fair scheduling stats:
2431  */
2432 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2433 {
2434         struct cfs_rq *cfs_rq;
2435         struct sched_entity *se = &p->se;
2436         int task_sleep = flags & DEQUEUE_SLEEP;
2437
2438         for_each_sched_entity(se) {
2439                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2440                 dequeue_entity(cfs_rq, se, flags);
2441
2442                 /*
2443                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
2444                  *
2445                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
2446                  * post the final h_nr_running decrement below.
2447                 */
2448                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2449                         break;
2450                 cfs_rq->h_nr_running--;
2451
2452                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
2453                 if (cfs_rq->load.weight) {
2454                         /*
2455                          * Bias pick_next to pick a task from this cfs_rq, as
2456                          * p is sleeping when it is within its sched_slice.
2457                          */
2458                         if (task_sleep && parent_entity(se))
2459                                 set_next_buddy(parent_entity(se));
2460
2461                         /* avoid re-evaluating load for this entity */
2462                         se = parent_entity(se);
2463                         break;
2464                 }
2465                 flags |= DEQUEUE_SLEEP;
2466         }
2467
2468         for_each_sched_entity(se) {
2469                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2470                 cfs_rq->h_nr_running--;
2471
2472                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2473                         break;
2474
2475                 update_cfs_load(cfs_rq, 0);
2476                 update_cfs_shares(cfs_rq);
2477         }
2478
2479         if (!se)
2480                 dec_nr_running(rq);
2481         hrtick_update(rq);
2482 }
2483
2484 #ifdef CONFIG_SMP
2485 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
2486 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
2487 {
2488         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
2489 }
2490
2491 /*
2492  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2493  * according to the scheduling class and "nice" value.
2494  *
2495  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2496  * balance conservatively.
2497  */
2498 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2499 {
2500         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2501         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2502
2503         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2504                 return total;
2505
2506         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2507 }
2508
2509 /*
2510  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2511  * according to the scheduling class and "nice" value.
2512  */
2513 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2514 {
2515         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2516         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2517
2518         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2519                 return total;
2520
2521         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2522 }
2523
2524 static unsigned long power_of(int cpu)
2525 {
2526         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
2527 }
2528
2529 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
2530 {
2531         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2532         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
2533
2534         if (nr_running)
2535                 return rq->load.weight / nr_running;
2536
2537         return 0;
2538 }
2539
2540
2541 static void task_waking_fair(struct task_struct *p)
2542 {
2543         struct sched_entity *se = &p->se;
2544         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2545         u64 min_vruntime;
2546
2547 #ifndef CONFIG_64BIT
2548         u64 min_vruntime_copy;
2549
2550         do {
2551                 min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime_copy;
2552                 smp_rmb();
2553                 min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
2554         } while (min_vruntime != min_vruntime_copy);
2555 #else
2556         min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
2557 #endif
2558
2559         se->vruntime -= min_vruntime;
2560 }
2561
2562 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2563 /*
2564  * effective_load() calculates the load change as seen from the root_task_group
2565  *
2566  * Adding load to a group doesn't make a group heavier, but can cause movement
2567  * of group shares between cpus. Assuming the shares were perfectly aligned one
2568  * can calculate the shift in shares.
2569  *
2570  * Calculate the effective load difference if @wl is added (subtracted) to @tg
2571  * on this @cpu and results in a total addition (subtraction) of @wg to the
2572  * total group weight.
2573  *
2574  * Given a runqueue weight distribution (rw_i) we can compute a shares
2575  * distribution (s_i) using:
2576  *
2577  *   s_i = rw_i / \Sum rw_j                                             (1)
2578  *
2579  * Suppose we have 4 CPUs and our @tg is a direct child of the root group and
2580  * has 7 equal weight tasks, distributed as below (rw_i), with the resulting
2581  * shares distribution (s_i):
2582  *
2583  *   rw_i = {   2,   4,   1,   0 }
2584  *   s_i  = { 2/7, 4/7, 1/7,   0 }
2585  *
2586  * As per wake_affine() we're interested in the load of two CPUs (the CPU the
2587  * task used to run on and the CPU the waker is running on), we need to
2588  * compute the effect of waking a task on either CPU and, in case of a sync
2589  * wakeup, compute the effect of the current task going to sleep.
2590  *
2591  * So for a change of @wl to the local @cpu with an overall group weight change
2592  * of @wl we can compute the new shares distribution (s'_i) using:
2593  *
2594  *   s'_i = (rw_i + @wl) / (@wg + \Sum rw_j)                            (2)
2595  *
2596  * Suppose we're interested in CPUs 0 and 1, and want to compute the load
2597  * differences in waking a task to CPU 0. The additional task changes the
2598  * weight and shares distributions like:
2599  *
2600  *   rw'_i = {   3,   4,   1,   0 }
2601  *   s'_i  = { 3/8, 4/8, 1/8,   0 }
2602  *
2603  * We can then compute the difference in effective weight by using:
2604  *
2605  *   dw_i = S * (s'_i - s_i)                                            (3)
2606  *
2607  * Where 'S' is the group weight as seen by its parent.
2608  *
2609  * Therefore the effective change in loads on CPU 0 would be 5/56 (3/8 - 2/7)
2610  * times the weight of the group. The effect on CPU 1 would be -4/56 (4/8 -
2611  * 4/7) times the weight of the group.
2612  */
2613 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu, long wl, long wg)
2614 {
2615         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
2616
2617         if (!tg->parent)        /* the trivial, non-cgroup case */
2618                 return wl;
2619
2620         for_each_sched_entity(se) {
2621                 long w, W;
2622
2623                 tg = se->my_q->tg;
2624
2625                 /*
2626                  * W = @wg + \Sum rw_j
2627                  */
2628                 W = wg + calc_tg_weight(tg, se->my_q);
2629
2630                 /*
2631                  * w = rw_i + @wl
2632                  */
2633                 w = se->my_q->load.weight + wl;
2634
2635                 /*
2636                  * wl = S * s'_i; see (2)
2637                  */
2638                 if (W > 0 && w < W)
2639                         wl = (w * tg->shares) / W;
2640                 else
2641                         wl = tg->shares;
2642
2643                 /*
2644                  * Per the above, wl is the new se->load.weight value; since
2645                  * those are clipped to [MIN_SHARES, ...) do so now. See
2646                  * calc_cfs_shares().
2647                  */
2648                 if (wl < MIN_SHARES)
2649                         wl = MIN_SHARES;
2650
2651                 /*
2652                  * wl = dw_i = S * (s'_i - s_i); see (3)
2653                  */
2654                 wl -= se->load.weight;
2655
2656                 /*
2657                  * Recursively apply this logic to all parent groups to compute
2658                  * the final effective load change on the root group. Since
2659                  * only the @tg group gets extra weight, all parent groups can
2660                  * only redistribute existing shares. @wl is the shift in shares
2661                  * resulting from this level per the above.
2662                  */
2663                 wg = 0;
2664         }
2665
2666         return wl;
2667 }
2668 #else
2669
2670 static inline unsigned long effective_load(struct task_group *tg, int cpu,
2671                 unsigned long wl, unsigned long wg)
2672 {
2673         return wl;
2674 }
2675
2676 #endif
2677
2678 static int wake_affine(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int sync)
2679 {
2680         s64 this_load, load;
2681         int idx, this_cpu, prev_cpu;
2682         unsigned long tl_per_task;
2683         struct task_group *tg;
2684         unsigned long weight;
2685         int balanced;
2686
2687         idx       = sd->wake_idx;
2688         this_cpu  = smp_processor_id();
2689         prev_cpu  = task_cpu(p);
2690         load      = source_load(prev_cpu, idx);
2691         this_load = target_load(this_cpu, idx);
2692
2693         /*
2694          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
2695          * effect of the currently running task from the load
2696          * of the current CPU:
2697          */
2698         if (sync) {
2699                 tg = task_group(current);
2700                 weight = current->se.load.weight;
2701
2702                 this_load += effective_load(tg, this_cpu, -weight, -weight);
2703                 load += effective_load(tg, prev_cpu, 0, -weight);
2704         }
2705
2706         tg = task_group(p);
2707         weight = p->se.load.weight;
2708
2709         /*
2710          * In low-load situations, where prev_cpu is idle and this_cpu is idle
2711          * due to the sync cause above having dropped this_load to 0, we'll
2712          * always have an imbalance, but there's really nothing you can do
2713          * about that, so that's good too.
2714          *
2715          * Otherwise check if either cpus are near enough in load to allow this
2716          * task to be woken on this_cpu.
2717          */
2718         if (this_load > 0) {
2719                 s64 this_eff_load, prev_eff_load;
2720
2721                 this_eff_load = 100;
2722                 this_eff_load *= power_of(prev_cpu);
2723                 this_eff_load *= this_load +
2724                         effective_load(tg, this_cpu, weight, weight);
2725
2726                 prev_eff_load = 100 + (sd->imbalance_pct - 100) / 2;
2727                 prev_eff_load *= power_of(this_cpu);
2728                 prev_eff_load *= load + effective_load(tg, prev_cpu, 0, weight);
2729
2730                 balanced = this_eff_load <= prev_eff_load;
2731         } else
2732                 balanced = true;
2733
2734         /*
2735          * If the currently running task will sleep within
2736          * a reasonable amount of time then attract this newly
2737          * woken task:
2738          */
2739         if (sync && balanced)
2740                 return 1;
2741
2742         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine_attempts);
2743         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
2744
2745         if (balanced ||
2746             (this_load <= load &&
2747              this_load + target_load(prev_cpu, idx) <= tl_per_task)) {
2748                 /*
2749                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
2750                  * p is cache cold in this domain, and
2751                  * there is no bad imbalance.
2752                  */
2753                 schedstat_inc(sd, ttwu_move_affine);
2754                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine);
2755
2756                 return 1;
2757         }
2758         return 0;
2759 }
2760
2761 /*
2762  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2763  * domain.
2764  */
2765 static struct sched_group *
2766 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p,
2767                   int this_cpu, int load_idx)
2768 {
2769         struct sched_group *idlest = NULL, *group = sd->groups;
2770         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2771         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2772
2773         do {
2774                 unsigned long load, avg_load;
2775                 int local_group;
2776                 int i;
2777
2778                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2779                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2780                                         tsk_cpus_allowed(p)))
2781                         continue;
2782
2783                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2784                                                sched_group_cpus(group));
2785
2786                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2787                 avg_load = 0;
2788
2789                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2790                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2791                         if (local_group)
2792                                 load = source_load(i, load_idx);
2793                         else
2794                                 load = target_load(i, load_idx);
2795
2796                         avg_load += load;
2797                 }
2798
2799                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2800                 avg_load = (avg_load * SCHED_POWER_SCALE) / group->sgp->power;
2801
2802                 if (local_group) {
2803                         this_load = avg_load;
2804                 } else if (avg_load < min_load) {
2805                         min_load = avg_load;
2806                         idlest = group;
2807                 }
2808         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2809
2810         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2811                 return NULL;
2812         return idlest;
2813 }
2814
2815 /*
2816  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2817  */
2818 static int
2819 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2820 {
2821         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2822         int idlest = -1;
2823         int i;
2824
2825         /* Traverse only the allowed CPUs */
2826         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), tsk_cpus_allowed(p)) {
2827                 load = weighted_cpuload(i);
2828
2829                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2830                         min_load = load;
2831                         idlest = i;
2832                 }
2833         }
2834
2835         return idlest;
2836 }
2837
2838 /*
2839  * Try and locate an idle CPU in the sched_domain.
2840  */
2841 static int select_idle_sibling(struct task_struct *p, int target)
2842 {
2843         int cpu = smp_processor_id();
2844         int prev_cpu = task_cpu(p);
2845         struct sched_domain *sd;
2846         struct sched_group *sg;
2847         int i;
2848
2849         /*
2850          * If the task is going to be woken-up on this cpu and if it is
2851          * already idle, then it is the right target.
2852          */
2853         if (target == cpu && idle_cpu(cpu))
2854                 return cpu;
2855
2856         /*
2857          * If the task is going to be woken-up on the cpu where it previously
2858          * ran and if it is currently idle, then it the right target.
2859          */
2860         if (target == prev_cpu && idle_cpu(prev_cpu))
2861                 return prev_cpu;
2862
2863         /*
2864          * Otherwise, iterate the domains and find an elegible idle cpu.
2865          */
2866         sd = rcu_dereference(per_cpu(sd_llc, target));
2867         for_each_lower_domain(sd) {
2868                 sg = sd->groups;
2869                 do {
2870                         if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(sg),
2871                                                 tsk_cpus_allowed(p)))
2872                                 goto next;
2873
2874                         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(sg)) {
2875                                 if (!idle_cpu(i))
2876                                         goto next;
2877                         }
2878
2879                         target = cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg),
2880                                         tsk_cpus_allowed(p));
2881                         goto done;
2882 next:
2883                         sg = sg->next;
2884                 } while (sg != sd->groups);
2885         }
2886 done:
2887         return target;
2888 }
2889
2890 #ifdef CONFIG_SCHED_NUMA
2891 static inline bool pick_numa_rand(int n)
2892 {
2893         return !(get_random_int() % n);
2894 }
2895
2896 /*
2897  * Pick a random elegible CPU in the target node, hopefully faster
2898  * than doing a least-loaded scan.
2899  */
2900 static int numa_select_node_cpu(struct task_struct *p, int node)
2901 {
2902         int weight = cpumask_weight(cpumask_of_node(node));
2903         int i, cpu = -1;
2904
2905         for_each_cpu_and(i, cpumask_of_node(node), tsk_cpus_allowed(p)) {
2906                 if (cpu < 0 || pick_numa_rand(weight))
2907                         cpu = i;
2908         }
2909
2910         return cpu;
2911 }
2912 #else
2913 static int numa_select_node_cpu(struct task_struct *p, int node)
2914 {
2915         return -1;
2916 }
2917 #endif /* CONFIG_SCHED_NUMA */
2918
2919 /*
2920  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2921  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2922  * SD_BALANCE_EXEC.
2923  *
2924  * Balance, ie. select the least loaded group.
2925  *
2926  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2927  *
2928  * preempt must be disabled.
2929  */
2930 static int
2931 select_task_rq_fair(struct task_struct *p, int sd_flag, int wake_flags)
2932 {
2933         struct sched_domain *tmp, *affine_sd = NULL, *sd = NULL;
2934         int cpu = smp_processor_id();
2935         int prev_cpu = task_cpu(p);
2936         int new_cpu = cpu;
2937         int want_affine = 0;
2938         int sync = wake_flags & WF_SYNC;
2939         int node = tsk_home_node(p);
2940
2941         if (p->nr_cpus_allowed == 1)
2942                 return prev_cpu;
2943
2944         if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE) {
2945                 if (cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
2946                         want_affine = 1;
2947                 new_cpu = prev_cpu;
2948         }
2949
2950         rcu_read_lock();
2951         if (sched_feat_numa(NUMA_TTWU_BIAS) && node != -1) {
2952                 /*
2953                  * For fork,exec find the idlest cpu in the home-node.
2954                  */
2955                 if (sd_flag & (SD_BALANCE_FORK|SD_BALANCE_EXEC)) {
2956                         int node_cpu = numa_select_node_cpu(p, node);
2957                         if (node_cpu < 0)
2958                                 goto find_sd;
2959
2960                         new_cpu = cpu = node_cpu;
2961                         sd = per_cpu(sd_node, cpu);
2962                         goto pick_idlest;
2963                 }
2964
2965                 /*
2966                  * For wake, pretend we were running in the home-node.
2967                  */
2968                 if (cpu_to_node(prev_cpu) != node) {
2969                         int node_cpu = numa_select_node_cpu(p, node);
2970                         if (node_cpu < 0)
2971                                 goto find_sd;
2972
2973                         if (sched_feat_numa(NUMA_TTWU_TO))
2974                                 cpu = node_cpu;
2975                         else
2976                                 prev_cpu = node_cpu;
2977                 }
2978         }
2979
2980 find_sd:
2981         for_each_domain(cpu, tmp) {
2982                 if (!(tmp->flags & SD_LOAD_BALANCE))
2983                         continue;
2984
2985                 /*
2986                  * If both cpu and prev_cpu are part of this domain,
2987                  * cpu is a valid SD_WAKE_AFFINE target.
2988                  */
2989                 if (want_affine && (tmp->flags & SD_WAKE_AFFINE) &&
2990                     cpumask_test_cpu(prev_cpu, sched_domain_span(tmp))) {
2991                         affine_sd = tmp;
2992                         break;
2993                 }
2994
2995                 if (tmp->flags & sd_flag)
2996                         sd = tmp;
2997         }
2998
2999         if (affine_sd) {
3000                 if (cpu != prev_cpu && wake_affine(affine_sd, p, sync))
3001                         prev_cpu = cpu;
3002
3003                 new_cpu = select_idle_sibling(p, prev_cpu);
3004                 goto unlock;
3005         }
3006
3007 pick_idlest:
3008         while (sd) {
3009                 int load_idx = sd->forkexec_idx;
3010                 struct sched_group *group;
3011                 int weight;
3012
3013                 if (!(sd->flags & sd_flag)) {
3014                         sd = sd->child;
3015                         continue;
3016                 }
3017
3018                 if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE)
3019                         load_idx = sd->wake_idx;
3020
3021                 group = find_idlest_group(sd, p, cpu, load_idx);
3022                 if (!group) {
3023                         sd = sd->child;
3024                         continue;
3025                 }
3026
3027                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, p, cpu);
3028                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
3029                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
3030                         sd = sd->child;
3031                         continue;
3032                 }
3033
3034                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
3035                 cpu = new_cpu;
3036                 weight = sd->span_weight;
3037                 sd = NULL;
3038                 for_each_domain(cpu, tmp) {
3039                         if (weight <= tmp->span_weight)
3040                                 break;
3041                         if (tmp->flags & sd_flag)
3042                                 sd = tmp;
3043                 }
3044                 /* while loop will break here if sd == NULL */
3045         }
3046 unlock:
3047         rcu_read_unlock();
3048
3049         return new_cpu;
3050 }
3051 #endif /* CONFIG_SMP */
3052
3053 static unsigned long
3054 wakeup_gran(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
3055 {
3056         unsigned long gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
3057
3058         /*
3059          * Since its curr running now, convert the gran from real-time
3060          * to virtual-time in his units.
3061          *
3062          * By using 'se' instead of 'curr' we penalize light tasks, so
3063          * they get preempted easier. That is, if 'se' < 'curr' then
3064          * the resulting gran will be larger, therefore penalizing the
3065          * lighter, if otoh 'se' > 'curr' then the resulting gran will
3066          * be smaller, again penalizing the lighter task.
3067          *
3068          * This is especially important for buddies when the leftmost
3069          * task is higher priority than the buddy.
3070          */
3071         return calc_delta_fair(gran, se);
3072 }
3073
3074 /*
3075  * Should 'se' preempt 'curr'.
3076  *
3077  *             |s1
3078  *        |s2
3079  *   |s3
3080  *         g
3081  *      |<--->|c
3082  *
3083  *  w(c, s1) = -1
3084  *  w(c, s2) =  0
3085  *  w(c, s3) =  1
3086  *
3087  */
3088 static int
3089 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
3090 {
3091         s64 gran, vdiff = curr->vruntime - se->vruntime;
3092
3093         if (vdiff <= 0)
3094                 return -1;
3095
3096         gran = wakeup_gran(curr, se);
3097         if (vdiff > gran)
3098                 return 1;
3099
3100         return 0;
3101 }
3102
3103 static void set_last_buddy(struct sched_entity *se)
3104 {
3105         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
3106                 return;
3107
3108         for_each_sched_entity(se)
3109                 cfs_rq_of(se)->last = se;
3110 }
3111
3112 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se)
3113 {
3114         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
3115                 return;
3116
3117         for_each_sched_entity(se)
3118                 cfs_rq_of(se)->next = se;
3119 }
3120
3121 static void set_skip_buddy(struct sched_entity *se)
3122 {
3123         for_each_sched_entity(se)
3124                 cfs_rq_of(se)->skip = se;
3125 }
3126
3127 /*
3128  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
3129  */
3130 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
3131 {
3132         struct task_struct *curr = rq->curr;
3133         struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
3134         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
3135         int scale = cfs_rq->nr_running >= sched_nr_latency;
3136         int next_buddy_marked = 0;
3137
3138         if (unlikely(se == pse))
3139                 return;
3140
3141         /*
3142          * This is possible from callers such as move_task(), in which we
3143          * unconditionally check_prempt_curr() after an enqueue (which may have
3144          * lead to a throttle).  This both saves work and prevents false
3145          * next-buddy nomination below.
3146          */
3147         if (unlikely(throttled_hierarchy(cfs_rq_of(pse))))
3148                 return;
3149
3150         if (sched_feat(NEXT_BUDDY) && scale && !(wake_flags & WF_FORK)) {
3151                 set_next_buddy(pse);
3152                 next_buddy_marked = 1;
3153         }
3154
3155         /*
3156          * We can come here with TIF_NEED_RESCHED already set from new task
3157          * wake up path.
3158          *
3159          * Note: this also catches the edge-case of curr being in a throttled
3160          * group (e.g. via set_curr_task), since update_curr() (in the
3161          * enqueue of curr) will have resulted in resched being set.  This
3162          * prevents us from potentially nominating it as a false LAST_BUDDY
3163          * below.
3164          */
3165         if (test_tsk_need_resched(curr))
3166                 return;
3167
3168         /* Idle tasks are by definition preempted by non-idle tasks. */
3169         if (unlikely(curr->policy == SCHED_IDLE) &&
3170             likely(p->policy != SCHED_IDLE))
3171                 goto preempt;
3172
3173         /*
3174          * Batch and idle tasks do not preempt non-idle tasks (their preemption
3175          * is driven by the tick):
3176          */
3177         if (unlikely(p->policy != SCHED_NORMAL))
3178                 return;
3179
3180         find_matching_se(&se, &pse);
3181         update_curr(cfs_rq_of(se));
3182         BUG_ON(!pse);
3183         if (wakeup_preempt_entity(se, pse) == 1) {
3184                 /*
3185                  * Bias pick_next to pick the sched entity that is
3186                  * triggering this preemption.
3187                  */
3188                 if (!next_buddy_marked)
3189                         set_next_buddy(pse);
3190                 goto preempt;
3191         }
3192
3193         return;
3194
3195 preempt:
3196         resched_task(curr);
3197         /*
3198          * Only set the backward buddy when the current task is still
3199          * on the rq. This can happen when a wakeup gets interleaved
3200          * with schedule on the ->pre_schedule() or idle_balance()
3201          * point, either of which can * drop the rq lock.
3202          *
3203          * Also, during early boot the idle thread is in the fair class,
3204          * for obvious reasons its a bad idea to schedule back to it.
3205          */
3206         if (unlikely(!se->on_rq || curr == rq->idle))
3207                 return;
3208
3209         if (sched_feat(LAST_BUDDY) && scale && entity_is_task(se))
3210                 set_last_buddy(se);
3211 }
3212
3213 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
3214 {
3215         struct task_struct *p;
3216         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
3217         struct sched_entity *se;
3218
3219         if (!cfs_rq->nr_running)
3220                 return NULL;
3221
3222         do {
3223                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
3224                 set_next_entity(cfs_rq, se);
3225                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
3226         } while (cfs_rq);
3227
3228         p = task_of(se);
3229         if (hrtick_enabled(rq))
3230                 hrtick_start_fair(rq, p);
3231
3232         return p;
3233 }
3234
3235 /*
3236  * Account for a descheduled task:
3237  */
3238 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3239 {
3240         struct sched_entity *se = &prev->se;
3241         struct cfs_rq *cfs_rq;
3242
3243         for_each_sched_entity(se) {
3244                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3245                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
3246         }
3247 }
3248
3249 /*
3250  * sched_yield() is very simple
3251  *
3252  * The magic of dealing with the ->skip buddy is in pick_next_entity.
3253  */
3254 static void yield_task_fair(struct rq *rq)
3255 {
3256         struct task_struct *curr = rq->curr;
3257         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
3258         struct sched_entity *se = &curr->se;
3259
3260         /*
3261          * Are we the only task in the tree?
3262          */
3263         if (unlikely(rq->nr_running == 1))
3264                 return;
3265
3266         clear_buddies(cfs_rq, se);
3267
3268         if (curr->policy != SCHED_BATCH) {
3269                 update_rq_clock(rq);
3270                 /*
3271                  * Update run-time statistics of the 'current'.
3272                  */
3273                 update_curr(cfs_rq);
3274                 /*
3275                  * Tell update_rq_clock() that we've just updated,
3276                  * so we don't do microscopic update in schedule()
3277                  * and double the fastpath cost.
3278                  */
3279                  rq->skip_clock_update = 1;
3280         }
3281
3282         set_skip_buddy(se);
3283 }
3284
3285 static bool yield_to_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt)
3286 {
3287         struct sched_entity *se = &p->se;
3288
3289         /* throttled hierarchies are not runnable */
3290         if (!se->on_rq || throttled_hierarchy(cfs_rq_of(se)))
3291                 return false;
3292
3293         /* Tell the scheduler that we'd really like pse to run next. */
3294         set_next_buddy(se);
3295
3296         yield_task_fair(rq);
3297
3298         return true;
3299 }
3300
3301 #ifdef CONFIG_SMP
3302 /**************************************************
3303  * Fair scheduling class load-balancing methods:
3304  */
3305
3306 static unsigned long __read_mostly max_load_balance_interval = HZ/10;
3307
3308 #define LBF_ALL_PINNED  0x01
3309 #define LBF_NEED_BREAK  0x02
3310 #define LBF_SOME_PINNED 0x04
3311
3312 struct lb_env {
3313         struct sched_domain     *sd;
3314
3315         struct rq               *src_rq;
3316         int                     src_cpu;
3317
3318         int                     dst_cpu;
3319         struct rq               *dst_rq;
3320
3321         struct cpumask          *dst_grpmask;
3322         int                     new_dst_cpu;
3323         enum cpu_idle_type      idle;
3324         long                    imbalance;
3325         /* The set of CPUs under consideration for load-balancing */
3326         struct cpumask          *cpus;
3327
3328         unsigned int            flags;
3329
3330         struct list_head        *tasks;
3331
3332         unsigned int            loop;
3333         unsigned int            loop_break;
3334         unsigned int            loop_max;
3335
3336         struct rq *             (*find_busiest_queue)(struct lb_env *,
3337                                                       struct sched_group *);
3338 };
3339
3340 /*
3341  * move_task - move a task from one runqueue to another runqueue.
3342  * Both runqueues must be locked.
3343  */
3344 static void move_task(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
3345 {
3346         deactivate_task(env->src_rq, p, 0);
3347         set_task_cpu(p, env->dst_cpu);
3348         activate_task(env->dst_rq, p, 0);
3349         check_preempt_curr(env->dst_rq, p, 0);
3350 }
3351
3352 static int task_numa_hot(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
3353 {
3354         int from_dist, to_dist;
3355         int node = tsk_home_node(p);
3356
3357         if (!sched_feat_numa(NUMA_HOT) || node == -1)
3358                 return 0; /* no node preference */
3359
3360         from_dist = node_distance(cpu_to_node(env->src_cpu), node);
3361         to_dist = node_distance(cpu_to_node(env->dst_cpu), node);
3362
3363         if (to_dist < from_dist)
3364                 return 0; /* getting closer is ok */
3365
3366         return 1; /* stick to where we are */
3367 }
3368
3369 /*
3370  * Is this task likely cache-hot:
3371  */
3372 static int
3373 task_hot(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
3374 {
3375         s64 delta;
3376
3377         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
3378                 return 0;
3379
3380         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
3381                 return 0;
3382
3383         /*
3384          * Buddy candidates are cache hot:
3385          */
3386         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
3387                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
3388                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
3389                 return 1;
3390
3391         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
3392                 return 1;
3393         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
3394                 return 0;
3395
3396         delta = env->src_rq->clock_task - p->se.exec_start;
3397
3398         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
3399 }
3400
3401 /*
3402  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3403  */
3404 static
3405 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
3406 {
3407         int tsk_cache_hot = 0;
3408         /*
3409          * We do not migrate tasks that are:
3410          * 1) running (obviously), or
3411          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3412          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3413          */
3414         if (!cpumask_test_cpu(env->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(p))) {
3415                 int new_dst_cpu;
3416
3417                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_affine);
3418
3419                 /*
3420                  * Remember if this task can be migrated to any other cpu in
3421                  * our sched_group. We may want to revisit it if we couldn't
3422                  * meet load balance goals by pulling other tasks on src_cpu.
3423                  *
3424                  * Also avoid computing new_dst_cpu if we have already computed
3425                  * one in current iteration.
3426                  */
3427                 if (!env->dst_grpmask || (env->flags & LBF_SOME_PINNED))
3428                         return 0;
3429
3430                 new_dst_cpu = cpumask_first_and(env->dst_grpmask,
3431                                                 tsk_cpus_allowed(p));
3432                 if (new_dst_cpu < nr_cpu_ids) {
3433                         env->flags |= LBF_SOME_PINNED;
3434                         env->new_dst_cpu = new_dst_cpu;
3435                 }
3436                 return 0;
3437         }
3438
3439         /* Record that we found atleast one task that could run on dst_cpu */
3440         env->flags &= ~LBF_ALL_PINNED;
3441
3442         if (task_running(env->src_rq, p)) {
3443                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_running);
3444                 return 0;
3445         }
3446
3447         /*
3448          * Aggressive migration if:
3449          * 1) task is cache cold, or
3450          * 2) too many balance attempts have failed.
3451          */
3452
3453         tsk_cache_hot = task_hot(p, env);
3454         if (env->idle == CPU_NOT_IDLE)
3455                 tsk_cache_hot |= task_numa_hot(p, env);
3456         if (!tsk_cache_hot ||
3457                 env->sd->nr_balance_failed > env->sd->cache_nice_tries) {
3458 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3459                 if (tsk_cache_hot) {
3460                         schedstat_inc(env->sd, lb_hot_gained[env->idle]);
3461                         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_forced_migrations);
3462                 }
3463 #endif
3464                 return 1;
3465         }
3466
3467         if (tsk_cache_hot) {
3468                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_hot);
3469                 return 0;
3470         }
3471         return 1;
3472 }
3473
3474 /*
3475  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3476  * part of active balancing operations within "domain".
3477  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3478  *
3479  * Called with both runqueues locked.
3480  */
3481 static int __move_one_task(struct lb_env *env)
3482 {
3483         struct task_struct *p, *n;
3484
3485         list_for_each_entry_safe(p, n, env->tasks, se.group_node) {
3486                 if (throttled_lb_pair(task_group(p), env->src_rq->cpu, env->dst_cpu))
3487                         continue;
3488
3489                 if (!can_migrate_task(p, env))
3490                         continue;
3491
3492                 move_task(p, env);
3493                 /*
3494                  * Right now, this is only the second place move_task()
3495                  * is called, so we can safely collect move_task()
3496                  * stats here rather than inside move_task().
3497                  */
3498                 schedstat_inc(env->sd, lb_gained[env->idle]);
3499                 return 1;
3500         }
3501         return 0;
3502 }
3503
3504 static int move_one_task(struct lb_env *env)
3505 {
3506         if (sched_feat_numa(NUMA_PULL)) {
3507                 env->tasks = offnode_tasks(env->src_rq);
3508                 if (__move_one_task(env))
3509                         return 1;
3510         }
3511
3512         env->tasks = &env->src_rq->cfs_tasks;
3513         if (__move_one_task(env))
3514                 return 1;
3515
3516         return 0;
3517 }
3518
3519 static const unsigned int sched_nr_migrate_break = 32;
3520
3521 /*
3522  * move_tasks tries to move up to imbalance weighted load from busiest to
3523  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3524  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3525  *
3526  * Called with both runqueues locked.
3527  */
3528 static int move_tasks(struct lb_env *env)
3529 {
3530         struct task_struct *p;
3531         unsigned long load;
3532         int pulled = 0;
3533
3534         if (env->imbalance <= 0)
3535                 return 0;
3536
3537 again:
3538         while (!list_empty(env->tasks)) {
3539                 p = list_first_entry(env->tasks, struct task_struct, se.group_node);
3540
3541                 env->loop++;
3542                 /* We've more or less seen every task there is, call it quits */
3543                 if (env->loop > env->loop_max)
3544                         break;
3545
3546                 /* take a breather every nr_migrate tasks */
3547                 if (env->loop > env->loop_break) {
3548                         env->loop_break += sched_nr_migrate_break;
3549                         env->flags |= LBF_NEED_BREAK;
3550                         goto out;
3551                 }
3552
3553                 if (throttled_lb_pair(task_group(p), env->src_cpu, env->dst_cpu))
3554                         goto next;
3555
3556                 load = task_h_load(p);
3557
3558                 if (sched_feat(LB_MIN) && load < 16 && !env->sd->nr_balance_failed)
3559                         goto next;
3560
3561                 if ((load / 2) > env->imbalance)
3562                         goto next;
3563
3564                 if (!can_migrate_task(p, env))
3565                         goto next;
3566
3567                 move_task(p, env);
3568                 pulled++;
3569                 env->imbalance -= load;
3570
3571 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3572                 /*
3573                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3574                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3575                  * the critical section.
3576                  */
3577                 if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3578                         goto out;
3579 #endif
3580
3581                 /*
3582                  * We only want to steal up to the prescribed amount of
3583                  * weighted load.
3584                  */
3585                 if (env->imbalance <= 0)
3586                         goto out;
3587
3588                 continue;
3589 next:
3590                 list_move_tail(&p->se.group_node, env->tasks);
3591         }
3592
3593         if (env->tasks == offnode_tasks(env->src_rq)) {
3594                 env->tasks = &env->src_rq->cfs_tasks;
3595                 env->loop = 0;
3596                 goto again;
3597         }
3598
3599 out:
3600         /*
3601          * Right now, this is one of only two places move_task() is called,
3602          * so we can safely collect move_task() stats here rather than
3603          * inside move_task().
3604          */
3605         schedstat_add(env->sd, lb_gained[env->idle], pulled);
3606
3607         return pulled;
3608 }
3609
3610 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3611 /*
3612  * update tg->load_weight by folding this cpu's load_avg
3613  */
3614 static int update_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu)
3615 {
3616         struct cfs_rq *cfs_rq;
3617         unsigned long flags;
3618         struct rq *rq;
3619
3620         if (!tg->se[cpu])
3621                 return 0;
3622
3623         rq = cpu_rq(cpu);
3624         cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
3625
3626         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
3627
3628         update_rq_clock(rq);
3629         update_cfs_load(cfs_rq, 1);
3630
3631         /*
3632          * We need to update shares after updating tg->load_weight in
3633          * order to adjust the weight of groups with long running tasks.
3634          */
3635         update_cfs_shares(cfs_rq);
3636
3637         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
3638
3639         return 0;
3640 }
3641
3642 static void update_shares(int cpu)
3643 {
3644         struct cfs_rq *cfs_rq;
3645         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3646
3647         rcu_read_lock();
3648         /*
3649          * Iterates the task_group tree in a bottom up fashion, see
3650          * list_add_leaf_cfs_rq() for details.
3651          */
3652         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
3653                 /* throttled entities do not contribute to load */
3654                 if (throttled_hierarchy(cfs_rq))
3655                         continue;
3656
3657                 update_shares_cpu(cfs_rq->tg, cpu);
3658         }
3659         rcu_read_unlock();
3660 }
3661
3662 /*
3663  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
3664  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
3665  * group is a fraction of its parents load.
3666  */
3667 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
3668 {
3669         unsigned long load;
3670         long cpu = (long)data;
3671
3672         if (!tg->parent) {
3673                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
3674         } else {
3675                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
3676                 load *= tg->se[cpu]->load.weight;
3677                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
3678         }
3679
3680         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
3681
3682         return 0;
3683 }
3684
3685 static void update_h_load(long cpu)
3686 {
3687         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3688         unsigned long now = jiffies;
3689
3690         if (rq->h_load_throttle == now)
3691                 return;
3692
3693         rq->h_load_throttle = now;
3694
3695         rcu_read_lock();
3696         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
3697         rcu_read_unlock();
3698 }
3699
3700 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p)
3701 {
3702         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
3703         unsigned long load;
3704
3705         load = p->se.load.weight;
3706         load = div_u64(load * cfs_rq->h_load, cfs_rq->load.weight + 1);
3707
3708         return load;
3709 }
3710 #else
3711 static inline void update_shares(int cpu)
3712 {
3713 }
3714
3715 static inline void update_h_load(long cpu)
3716 {
3717 }
3718
3719 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p)
3720 {
3721         return p->se.load.weight;
3722 }
3723 #endif
3724
3725 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3726 /*
3727  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3728  *              during load balancing.
3729  */
3730 struct sd_lb_stats {
3731         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3732         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3733         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3734         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3735         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3736
3737         /** Statistics of this group */
3738         unsigned long this_load;
3739         unsigned long this_load_per_task;
3740         unsigned long this_nr_running;
3741         unsigned long this_has_capacity;
3742         unsigned int  this_idle_cpus;
3743
3744         /* Statistics of the busiest group */
3745         unsigned int  busiest_idle_cpus;
3746         unsigned long max_load;
3747         unsigned long busiest_load_per_task;
3748         unsigned long busiest_nr_running;
3749         unsigned long busiest_group_capacity;
3750         unsigned long busiest_has_capacity;
3751         unsigned int  busiest_group_weight;
3752
3753         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3754 #ifdef CONFIG_SCHED_NUMA
3755         struct sched_group *numa_group; /* group which has offnode_tasks */
3756         unsigned long numa_group_weight;
3757         unsigned long numa_group_running;
3758 #endif
3759 };
3760
3761 /*
3762  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3763  */
3764 struct sg_lb_stats {
3765         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3766         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3767         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3768         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3769         unsigned long group_capacity;
3770         unsigned long idle_cpus;
3771         unsigned long group_weight;
3772         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3773         int group_has_capacity; /* Is there extra capacity in the group? */
3774 #ifdef CONFIG_SCHED_NUMA
3775         unsigned long numa_weight;
3776         unsigned long numa_running;
3777 #endif
3778 };
3779
3780 /**
3781  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3782  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3783  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3784  */
3785 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3786                                         enum cpu_idle_type idle)
3787 {
3788         int load_idx;
3789
3790         switch (idle) {
3791         case CPU_NOT_IDLE:
3792                 load_idx = sd->busy_idx;
3793                 break;
3794
3795         case CPU_NEWLY_IDLE:
3796                 load_idx = sd->newidle_idx;
3797                 break;
3798         default:
3799                 load_idx = sd->idle_idx;
3800                 break;
3801         }
3802
3803         return load_idx;
3804 }
3805
3806 #ifdef CONFIG_SCHED_NUMA
3807 static inline void update_sg_numa_stats(struct sg_lb_stats *sgs, struct rq *rq)
3808 {
3809         sgs->numa_weight += rq->offnode_weight;
3810         sgs->numa_running += rq->offnode_running;
3811 }
3812
3813 /*
3814  * Since the offnode lists are indiscriminate (they contain tasks for all other
3815  * nodes) it is impossible to say if there's any task on there that wants to
3816  * move towards the pulling cpu. Therefore select a random offnode list to pull
3817  * from such that eventually we'll try them all.
3818  *
3819  * Select a random group that has offnode tasks as sds->numa_group
3820  */
3821 static inline void update_sd_numa_stats(struct sched_domain *sd,
3822                 struct sched_group *group, struct sd_lb_stats *sds,
3823                 int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3824 {
3825         if (!(sd->flags & SD_NUMA))
3826                 return;
3827
3828         if (local_group)
3829                 return;
3830
3831         if (!sgs->numa_running)
3832                 return;
3833
3834         if (!sds->numa_group || pick_numa_rand(sd->span_weight / group->group_weight)) {
3835                 sds->numa_group = group;
3836                 sds->numa_group_weight = sgs->numa_weight;
3837                 sds->numa_group_running = sgs->numa_running;
3838         }
3839 }
3840
3841 /*
3842  * Pick a random queue from the group that has offnode tasks.
3843  */
3844 static struct rq *find_busiest_numa_queue(struct lb_env *env,
3845                                           struct sched_group *group)
3846 {
3847         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3848         int cpu;
3849
3850         for_each_cpu_and(cpu, sched_group_cpus(group), env->cpus) {
3851                 rq = cpu_rq(cpu);
3852                 if (!rq->offnode_running)
3853                         continue;
3854                 if (!busiest || pick_numa_rand(group->group_weight))
3855                         busiest = rq;
3856         }
3857
3858         return busiest;
3859 }
3860
3861 /*
3862  * Called in case of no other imbalance, if there is a queue running offnode
3863  * tasksk we'll say we're imbalanced anyway to nudge these tasks towards their
3864  * proper node.
3865  */
3866 static inline int check_numa_busiest_group(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
3867 {
3868         if (!sched_feat(NUMA_PULL_BIAS))
3869                 return 0;
3870
3871         if (!sds->numa_group)
3872                 return 0;
3873
3874         env->imbalance = sds->numa_group_weight / sds->numa_group_running;
3875         sds->busiest = sds->numa_group;
3876         env->find_busiest_queue = find_busiest_numa_queue;
3877         return 1;
3878 }
3879
3880 static inline bool need_active_numa_balance(struct lb_env *env)
3881 {
3882         return env->find_busiest_queue == find_busiest_numa_queue &&
3883                         env->src_rq->offnode_running == 1 &&
3884                         env->src_rq->nr_running == 1;
3885 }
3886
3887 #else /* CONFIG_SCHED_NUMA */
3888
3889 static inline void update_sg_numa_stats(struct sg_lb_stats *sgs, struct rq *rq)
3890 {
3891 }
3892
3893 static inline void update_sd_numa_stats(struct sched_domain *sd,
3894                 struct sched_group *group, struct sd_lb_stats *sds,
3895                 int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3896 {
3897 }
3898
3899 static inline int check_numa_busiest_group(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
3900 {
3901         return 0;
3902 }
3903
3904 static inline bool need_active_numa_balance(struct lb_env *env)
3905 {
3906         return false;
3907 }
3908 #endif /* CONFIG_SCHED_NUMA */
3909
3910 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3911 {
3912         return SCHED_POWER_SCALE;
3913 }
3914
3915 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3916 {
3917         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
3918 }
3919
3920 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3921 {
3922         unsigned long weight = sd->span_weight;
3923         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3924
3925         smt_gain /= weight;
3926
3927         return smt_gain;
3928 }
3929
3930 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3931 {
3932         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
3933 }
3934
3935 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3936 {
3937         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3938         u64 total, available, age_stamp, avg;
3939
3940         /*
3941          * Since we're reading these variables without serialization make sure
3942          * we read them once before doing sanity checks on them.
3943          */
3944         age_stamp = ACCESS_ONCE(rq->age_stamp);
3945         avg = ACCESS_ONCE(rq->rt_avg);
3946
3947         total = sched_avg_period() + (rq->clock - age_stamp);
3948
3949         if (unlikely(total < avg)) {
3950                 /* Ensures that power won't end up being negative */
3951                 available = 0;
3952         } else {
3953                 available = total - avg;
3954         }
3955
3956         if (unlikely((s64)total < SCHED_POWER_SCALE))
3957                 total = SCHED_POWER_SCALE;
3958
3959         total >>= SCHED_POWER_SHIFT;
3960
3961         return div_u64(available, total);
3962 }
3963
3964 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3965 {
3966         unsigned long weight = sd->span_weight;
3967         unsigned long power = SCHED_POWER_SCALE;
3968         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3969
3970         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3971                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
3972                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3973                 else
3974                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
3975
3976                 power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
3977         }
3978
3979         sdg->sgp->power_orig = power;
3980
3981         if (sched_feat(ARCH_POWER))
3982                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
3983         else
3984                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
3985
3986         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
3987
3988         power *= scale_rt_power(cpu);
3989         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
3990
3991         if (!power)
3992                 power = 1;
3993
3994         cpu_rq(cpu)->cpu_power = power;
3995         sdg->sgp->power = power;
3996 }
3997
3998 void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3999 {
4000         struct sched_domain *child = sd->child;
4001         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
4002         unsigned long power;
4003         unsigned long interval;
4004
4005         interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4006         interval = clamp(interval, 1UL, max_load_balance_interval);
4007         sdg->sgp->next_update = jiffies + interval;
4008
4009         if (!child) {
4010                 update_cpu_power(sd, cpu);
4011                 return;
4012         }
4013
4014         power = 0;
4015
4016         if (child->flags & SD_OVERLAP) {
4017                 /*
4018                  * SD_OVERLAP domains cannot assume that child groups
4019                  * span the current group.
4020                  */
4021
4022                 for_each_cpu(cpu, sched_group_cpus(sdg))
4023                         power += power_of(cpu);
4024         } else  {
4025                 /*
4026                  * !SD_OVERLAP domains can assume that child groups
4027                  * span the current group.
4028                  */ 
4029
4030                 group = child->groups;
4031                 do {
4032                         power += group->sgp->power;
4033                         group = group->next;
4034                 } while (group != child->groups);
4035         }
4036
4037         sdg->sgp->power_orig = sdg->sgp->power = power;
4038 }
4039
4040 /*
4041  * Try and fix up capacity for tiny siblings, this is needed when
4042  * things like SD_ASYM_PACKING need f_b_g to select another sibling
4043  * which on its own isn't powerful enough.
4044  *
4045  * See update_sd_pick_busiest() and check_asym_packing().
4046  */
4047 static inline int
4048 fix_small_capacity(struct sched_domain *sd, struct sched_group *group)
4049 {
4050         /*
4051          * Only siblings can have significantly less than SCHED_POWER_SCALE
4052          */
4053         if (!(sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER))
4054                 return 0;
4055
4056         /*
4057          * If ~90% of the cpu_power is still there, we're good.
4058          */
4059         if (group->sgp->power * 32 > group->sgp->power_orig * 29)
4060                 return 1;
4061
4062         return 0;
4063 }
4064
4065 /**
4066  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
4067  * @env: The load balancing environment.
4068  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
4069  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
4070  * @local_group: Does group contain this_cpu.
4071  * @balance: Should we balance.
4072  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
4073  */
4074 static inline void update_sg_lb_stats(struct lb_env *env,
4075                         struct sched_group *group, int load_idx,
4076                         int local_group, int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
4077 {
4078         unsigned long nr_running, max_nr_running, min_nr_running;
4079         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
4080         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
4081         unsigned long avg_load_per_task = 0;
4082         int i;
4083
4084         if (local_group)
4085                 balance_cpu = group_balance_cpu(group);
4086
4087         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
4088         max_cpu_load = 0;
4089         min_cpu_load = ~0UL;
4090         max_nr_running = 0;
4091         min_nr_running = ~0UL;
4092
4093         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), env->cpus) {
4094                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
4095
4096                 nr_running = rq->nr_running;
4097
4098                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
4099                 if (local_group) {
4100                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu &&
4101                                         cpumask_test_cpu(i, sched_group_mask(group))) {
4102                                 first_idle_cpu = 1;
4103                                 balance_cpu = i;
4104                         }
4105
4106                         load = target_load(i, load_idx);
4107                 } else {
4108                         load = source_load(i, load_idx);
4109                         if (load > max_cpu_load)
4110                                 max_cpu_load = load;
4111                         if (min_cpu_load > load)
4112                                 min_cpu_load = load;
4113
4114                         if (nr_running > max_nr_running)
4115                                 max_nr_running = nr_running;
4116                         if (min_nr_running > nr_running)
4117                                 min_nr_running = nr_running;
4118                 }
4119
4120                 sgs->group_load += load;
4121                 sgs->sum_nr_running += nr_running;
4122                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
4123                 if (idle_cpu(i))
4124                         sgs->idle_cpus++;
4125
4126                 update_sg_numa_stats(sgs, rq);
4127         }
4128
4129         /*
4130          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
4131          * is eligible for doing load balancing at this and above
4132          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
4133          * to do the newly idle load balance.
4134          */
4135         if (local_group) {
4136                 if (env->idle != CPU_NEWLY_IDLE) {
4137                         if (balance_cpu != env->dst_cpu) {
4138                                 *balance = 0;
4139                                 return;
4140                         }
4141                         update_group_power(env->sd, env->dst_cpu);
4142                 } else if (time_after_eq(jiffies, group->sgp->next_update))
4143                         update_group_power(env->sd, env->dst_cpu);
4144         }
4145
4146         /* Adjust by relative CPU power of the group */
4147         sgs->avg_load = (sgs->group_load*SCHED_POWER_SCALE) / group->sgp->power;
4148
4149         /*
4150          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
4151          * than the average weight of a task.
4152          *
4153          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
4154          *      might not be a suitable number - should we keep a
4155          *      normalized nr_running number somewhere that negates
4156          *      the hierarchy?
4157          */
4158         if (sgs->sum_nr_running)
4159                 avg_load_per_task = sgs->sum_weighted_load / sgs->sum_nr_running;
4160
4161         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) >= avg_load_per_task &&
4162             (max_nr_running - min_nr_running) > 1)
4163                 sgs->group_imb = 1;
4164
4165         sgs->group_capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(group->sgp->power,
4166                                                 SCHED_POWER_SCALE);
4167         if (!sgs->group_capacity)
4168                 sgs->group_capacity = fix_small_capacity(env->sd, group);
4169         sgs->group_weight = group->group_weight;
4170
4171         if (sgs->group_capacity > sgs->sum_nr_running)
4172                 sgs->group_has_capacity = 1;
4173 }
4174
4175 /**
4176  * update_sd_pick_busiest - return 1 on busiest group
4177  * @env: The load balancing environment.
4178  * @sds: sched_domain statistics
4179  * @sg: sched_group candidate to be checked for being the busiest
4180  * @sgs: sched_group statistics
4181  *
4182  * Determine if @sg is a busier group than the previously selected
4183  * busiest group.
4184  */
4185 static bool update_sd_pick_busiest(struct lb_env *env,
4186                                    struct sd_lb_stats *sds,
4187                                    struct sched_group *sg,
4188                                    struct sg_lb_stats *sgs)
4189 {
4190         if (sgs->avg_load <= sds->max_load)
4191                 return false;
4192
4193         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity)
4194                 return true;
4195
4196         if (sgs->group_imb)
4197                 return true;
4198
4199         /*
4200          * ASYM_PACKING needs to move all the work to the lowest
4201          * numbered CPUs in the group, therefore mark all groups
4202          * higher than ourself as busy.
4203          */
4204         if ((env->sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && sgs->sum_nr_running &&
4205             env->dst_cpu < group_first_cpu(sg)) {
4206                 if (!sds->busiest)
4207                         return true;
4208
4209                 if (group_first_cpu(sds->busiest) > group_first_cpu(sg))
4210                         return true;
4211         }
4212
4213         return false;
4214 }
4215
4216 /**
4217  * update_sd_lb_stats - Update sched_domain's statistics for load balancing.
4218  * @env: The load balancing environment.
4219  * @balance: Should we balance.
4220  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
4221  */
4222 static inline void update_sd_lb_stats(struct lb_env *env,
4223                                         int *balance, struct sd_lb_stats *sds)
4224 {
4225         struct sched_domain *child = env->sd->child;
4226         struct sched_group *sg = env->sd->groups;
4227         struct sg_lb_stats sgs;
4228         int load_idx, prefer_sibling = 0;
4229
4230         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
4231                 prefer_sibling = 1;
4232
4233         load_idx = get_sd_load_idx(env->sd, env->idle);
4234
4235         do {
4236                 int local_group;
4237
4238                 local_group = cpumask_test_cpu(env->dst_cpu, sched_group_cpus(sg));
4239                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
4240                 update_sg_lb_stats(env, sg, load_idx, local_group, balance, &sgs);
4241
4242                 if (local_group && !(*balance))
4243                         return;
4244
4245                 sds->total_load += sgs.group_load;
4246                 sds->total_pwr += sg->sgp->power;
4247
4248                 /*
4249                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
4250                  * first, lower the sg capacity to one so that we'll try
4251                  * and move all the excess tasks away. We lower the capacity
4252                  * of a group only if the local group has the capacity to fit
4253                  * these excess tasks, i.e. nr_running < group_capacity. The
4254                  * extra check prevents the case where you always pull from the
4255                  * heaviest group when it is already under-utilized (possible
4256                  * with a large weight task outweighs the tasks on the system).
4257                  */
4258                 if (prefer_sibling && !local_group && sds->this_has_capacity)
4259                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
4260
4261                 if (local_group) {
4262                         sds->this_load = sgs.avg_load;
4263                         sds->this = sg;
4264                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
4265                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
4266                         sds->this_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
4267                         sds->this_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
4268                 } else if (update_sd_pick_busiest(env, sds, sg, &sgs)) {
4269                         sds->max_load = sgs.avg_load;
4270                         sds->busiest = sg;
4271                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
4272                         sds->busiest_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
4273                         sds->busiest_group_capacity = sgs.group_capacity;
4274                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
4275                         sds->busiest_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
4276                         sds->busiest_group_weight = sgs.group_weight;
4277                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
4278                 }
4279
4280                 update_sd_numa_stats(env->sd, sg, sds, local_group, &sgs);
4281
4282                 sg = sg->next;
4283         } while (sg != env->sd->groups);
4284 }
4285
4286 /**
4287  * check_asym_packing - Check to see if the group is packed into the
4288  *                      sched doman.
4289  *
4290  * This is primarily intended to used at the sibling level.  Some
4291  * cores like POWER7 prefer to use lower numbered SMT threads.  In the
4292  * case of POWER7, it can move to lower SMT modes only when higher
4293  * threads are idle.  When in lower SMT modes, the threads will
4294  * perform better since they share less core resources.  Hence when we
4295  * have idle threads, we want them to be the higher ones.
4296  *
4297  * This packing function is run on idle threads.  It checks to see if
4298  * the busiest CPU in this domain (core in the P7 case) has a higher
4299  * CPU number than the packing function is being run on.  Here we are
4300  * assuming lower CPU number will be equivalent to lower a SMT thread
4301  * number.
4302  *
4303  * Returns 1 when packing is required and a task should be moved to
4304  * this CPU.  The amount of the imbalance is returned in *imbalance.
4305  *
4306  * @env: The load balancing environment.
4307  * @sds: Statistics of the sched_domain which is to be packed
4308  */
4309 static int check_asym_packing(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
4310 {
4311         int busiest_cpu;
4312
4313         if (!(env->sd->flags & SD_ASYM_PACKING))
4314                 return 0;
4315
4316         if (!sds->busiest)
4317                 return 0;
4318
4319         busiest_cpu = group_first_cpu(sds->busiest);
4320         if (env->dst_cpu > busiest_cpu)
4321                 return 0;
4322
4323         env->imbalance = DIV_ROUND_CLOSEST(
4324                 sds->max_load * sds->busiest->sgp->power, SCHED_POWER_SCALE);
4325
4326         return 1;
4327 }
4328
4329 /**
4330  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
4331  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
4332  *                      load balancing.
4333  * @env: The load balancing environment.
4334  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
4335  */
4336 static inline
4337 void fix_small_imbalance(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
4338 {
4339         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
4340         unsigned int imbn = 2;
4341         unsigned long scaled_busy_load_per_task;
4342
4343         if (sds->this_nr_running) {
4344                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
4345                 if (sds->busiest_load_per_task >
4346                                 sds->this_load_per_task)
4347                         imbn = 1;
4348         } else {
4349                 sds->this_load_per_task =
4350                         cpu_avg_load_per_task(env->dst_cpu);
4351         }
4352
4353         scaled_busy_load_per_task = sds->busiest_load_per_task
4354                                          * SCHED_POWER_SCALE;
4355         scaled_busy_load_per_task /= sds->busiest->sgp->power;
4356
4357         if (sds->max_load - sds->this_load + scaled_busy_load_per_task >=
4358                         (scaled_busy_load_per_task * imbn)) {
4359                 env->imbalance = sds->busiest_load_per_task;
4360                 return;
4361         }
4362
4363         /*
4364          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
4365          * however we may be able to increase total CPU power used by
4366          * moving them.
4367          */
4368
4369         pwr_now += sds->busiest->sgp->power *
4370                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
4371         pwr_now += sds->this->sgp->power *
4372                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
4373         pwr_now /= SCHED_POWER_SCALE;
4374
4375         /* Amount of load we'd subtract */
4376         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
4377                 sds->busiest->sgp->power;
4378         if (sds->max_load > tmp)
4379                 pwr_move += sds->busiest->sgp->power *
4380                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
4381
4382         /* Amount of load we'd add */
4383         if (sds->max_load * sds->busiest->sgp->power <
4384                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE)
4385                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->sgp->power) /
4386                         sds->this->sgp->power;
4387         else
4388                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
4389                         sds->this->sgp->power;
4390         pwr_move += sds->this->sgp->power *
4391                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
4392         pwr_move /= SCHED_POWER_SCALE;
4393
4394         /* Move if we gain throughput */
4395         if (pwr_move > pwr_now)
4396                 env->imbalance = sds->busiest_load_per_task;
4397 }
4398
4399 /**
4400  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
4401  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
4402  * @env: load balance environment
4403  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
4404  */
4405 static inline void calculate_imbalance(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
4406 {
4407         unsigned long max_pull, load_above_capacity = ~0UL;
4408
4409         sds->busiest_load_per_task /= sds->busiest_nr_running;
4410         if (sds->group_imb) {
4411                 sds->busiest_load_per_task =
4412                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->avg_load);
4413         }
4414
4415         /*
4416          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
4417          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
4418          * its cpu_power, while calculating max_load..)
4419          */
4420         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
4421                 env->imbalance = 0;
4422                 return fix_small_imbalance(env, sds);
4423         }
4424
4425         if (!sds->group_imb) {
4426                 /*
4427                  * Don't want to pull so many tasks that a group would go idle.
4428                  */
4429                 load_above_capacity = (sds->busiest_nr_running -
4430                                                 sds->busiest_group_capacity);
4431
4432                 load_above_capacity *= (SCHED_LOAD_SCALE * SCHED_POWER_SCALE);
4433
4434                 load_above_capacity /= sds->busiest->sgp->power;
4435         }
4436
4437         /*
4438          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4439          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4440          * reduce the max loaded cpu below the average load. At the same time,
4441          * we also don't want to reduce the group load below the group capacity
4442          * (so that we can implement power-savings policies etc). Thus we look
4443          * for the minimum possible imbalance.
4444          * Be careful of negative numbers as they'll appear as very large values
4445          * with unsigned longs.
4446          */
4447         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load, load_above_capacity);
4448
4449         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
4450         env->imbalance = min(max_pull * sds->busiest->sgp->power,
4451                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->sgp->power)
4452                         / SCHED_POWER_SCALE;
4453
4454         /*
4455          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
4456          * there is no guarantee that any tasks will be moved so we'll have
4457          * a think about bumping its value to force at least one task to be
4458          * moved
4459          */
4460         if (env->imbalance < sds->busiest_load_per_task)
4461                 return fix_small_imbalance(env, sds);
4462
4463 }
4464
4465 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
4466
4467 /**
4468  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
4469  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
4470  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
4471  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
4472  * such a group exists.
4473  *
4474  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
4475  * to restore balance.
4476  *
4477  * @env: The load balancing environment.
4478  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
4479  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
4480  *
4481  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
4482  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
4483  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
4484  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
4485  */
4486 static struct sched_group *
4487 find_busiest_group(struct lb_env *env, int *balance)
4488 {
4489         struct sd_lb_stats sds;
4490
4491         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
4492
4493         /*
4494          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
4495          * this level.
4496          */
4497         update_sd_lb_stats(env, balance, &sds);
4498
4499         /*
4500          * this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing at
4501          * this level.
4502          */
4503         if (!(*balance))
4504                 goto ret;
4505
4506         if ((env->idle == CPU_IDLE || env->idle == CPU_NEWLY_IDLE) &&
4507             check_asym_packing(env, &sds))
4508                 return sds.busiest;
4509
4510         /* There is no busy sibling group to pull tasks from */
4511         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
4512                 goto ret;
4513
4514         sds.avg_load = (SCHED_POWER_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
4515
4516         /*
4517          * If the busiest group is imbalanced the below checks don't
4518          * work because they assumes all things are equal, which typically
4519          * isn't true due to cpus_allowed constraints and the like.
4520          */
4521         if (sds.group_imb)
4522                 goto force_balance;
4523
4524         /* SD_BALANCE_NEWIDLE trumps SMP nice when underutilized */
4525         if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE && sds.this_has_capacity &&
4526                         !sds.busiest_has_capacity)
4527                 goto force_balance;
4528
4529         /*
4530          * If the local group is more busy than the selected busiest group
4531          * don't try and pull any tasks.
4532          */
4533         if (sds.this_load >= sds.max_load)
4534                 goto ret;
4535
4536         /*
4537          * Don't pull any tasks if this group is already above the domain
4538          * average load.
4539          */
4540         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
4541                 goto ret;
4542
4543         if (env->idle == CPU_IDLE) {
4544                 /*
4545                  * This cpu is idle. If the busiest group load doesn't
4546                  * have more tasks than the number of available cpu's and
4547                  * there is no imbalance between this and busiest group
4548                  * wrt to idle cpu's, it is balanced.
4549                  */
4550                 if ((sds.this_idle_cpus <= sds.busiest_idle_cpus + 1) &&
4551                     sds.busiest_nr_running <= sds.busiest_group_weight)
4552                         goto out_balanced;
4553         } else {
4554                 /*
4555                  * In the CPU_NEWLY_IDLE, CPU_NOT_IDLE cases, use
4556                  * imbalance_pct to be conservative.
4557                  */
4558                 if (100 * sds.max_load <= env->sd->imbalance_pct * sds.this_load)
4559                         goto out_balanced;
4560         }
4561
4562 force_balance:
4563         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4564         calculate_imbalance(env, &sds);
4565         return sds.busiest;
4566
4567 out_balanced:
4568         if (check_numa_busiest_group(env, &sds))
4569                 return sds.busiest;
4570
4571 ret:
4572         env->imbalance = 0;
4573         return NULL;
4574 }
4575
4576 /*
4577  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4578  */
4579 static struct rq *find_busiest_queue(struct lb_env *env,
4580                                      struct sched_group *group)
4581 {
4582         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4583         unsigned long max_load = 0;
4584         int i;
4585
4586         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4587                 unsigned long power = power_of(i);
4588                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power,
4589                                                            SCHED_POWER_SCALE);
4590                 unsigned long wl;
4591
4592                 if (!capacity)
4593                         capacity = fix_small_capacity(env->sd, group);
4594
4595                 if (!cpumask_test_cpu(i, env->cpus))
4596                         continue;
4597
4598                 rq = cpu_rq(i);
4599                 wl = weighted_cpuload(i);
4600
4601                 /*
4602                  * When comparing with imbalance, use weighted_cpuload()
4603                  * which is not scaled with the cpu power.
4604                  */
4605                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > env->imbalance)
4606                         continue;
4607
4608                 /*
4609                  * For the load comparisons with the other cpu's, consider
4610                  * the weighted_cpuload() scaled with the cpu power, so that
4611                  * the load can be moved away from the cpu that is potentially
4612                  * running at a lower capacity.
4613                  */
4614                 wl = (wl * SCHED_POWER_SCALE) / power;
4615
4616                 if (wl > max_load) {
4617                         max_load = wl;
4618                         busiest = rq;
4619                 }
4620         }
4621
4622         return busiest;
4623 }
4624
4625 /*
4626  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4627  * so long as it is large enough.
4628  */
4629 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4630
4631 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4632 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4633
4634 static int need_active_balance(struct lb_env *env)
4635 {
4636         struct sched_domain *sd = env->sd;
4637
4638         if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE) {
4639
4640                 /*
4641                  * ASYM_PACKING needs to force migrate tasks from busy but
4642                  * higher numbered CPUs in order to pack all tasks in the
4643                  * lowest numbered CPUs.
4644                  */
4645                 if ((sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && env->src_cpu > env->dst_cpu)
4646                         return 1;
4647         }
4648
4649         if (need_active_numa_balance(env))
4650                 return 1;
4651
4652         return unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2);
4653 }
4654
4655 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data);
4656
4657 /*
4658  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4659  * tasks if there is an imbalance.
4660  */
4661 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4662                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4663                         int *balance)
4664 {
4665         int ld_moved, cur_ld_moved, active_balance = 0;
4666         int lb_iterations, max_lb_iterations;
4667         struct sched_group *group;
4668         struct rq *busiest;
4669         unsigned long flags;
4670         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4671
4672         struct lb_env env = {
4673                 .sd                 = sd,
4674                 .dst_cpu            = this_cpu,
4675                 .dst_rq             = this_rq,
4676                 .dst_grpmask        = sched_group_cpus(sd->groups),
4677                 .idle               = idle,
4678                 .loop_break         = sched_nr_migrate_break,
4679                 .cpus               = cpus,
4680                 .find_busiest_queue = find_busiest_queue,
4681         };
4682
4683         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4684         max_lb_iterations = cpumask_weight(env.dst_grpmask);
4685
4686         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4687
4688 redo:
4689         group = find_busiest_group(&env, balance);
4690
4691         if (*balance == 0)
4692                 goto out_balanced;
4693
4694         if (!group) {
4695                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4696                 goto out_balanced;
4697         }
4698
4699         busiest = env.find_busiest_queue(&env, group);
4700         if (!busiest) {
4701                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4702                 goto out_balanced;
4703         }
4704         env.src_rq  = busiest;
4705         env.src_cpu = busiest->cpu;
4706
4707         BUG_ON(busiest == env.dst_rq);
4708
4709         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], env.imbalance);
4710
4711         ld_moved = 0;
4712         lb_iterations = 1;
4713         if (busiest->nr_running > 1) {
4714                 /*
4715                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4716                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4717                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4718                  * correctly treated as an imbalance.
4719                  */
4720                 env.flags |= LBF_ALL_PINNED;
4721                 env.src_cpu   = busiest->cpu;
4722                 env.src_rq    = busiest;
4723                 env.loop_max  = min(sysctl_sched_nr_migrate, busiest->nr_running);
4724                 if (sched_feat_numa(NUMA_PULL))
4725                         env.tasks = offnode_tasks(busiest);
4726                 else
4727                         env.tasks = &busiest->cfs_tasks;
4728
4729                 update_h_load(env.src_cpu);
4730 more_balance:
4731                 local_irq_save(flags);
4732                 double_rq_lock(env.dst_rq, busiest);
4733
4734                 /*
4735                  * cur_ld_moved - load moved in current iteration
4736                  * ld_moved     - cumulative load moved across iterations
4737                  */
4738                 cur_ld_moved = move_tasks(&env);
4739                 ld_moved += cur_ld_moved;
4740                 double_rq_unlock(env.dst_rq, busiest);
4741                 local_irq_restore(flags);
4742
4743                 if (env.flags & LBF_NEED_BREAK) {
4744                         env.flags &= ~LBF_NEED_BREAK;
4745                         goto more_balance;
4746                 }
4747
4748                 /*
4749                  * some other cpu did the load balance for us.
4750                  */
4751                 if (cur_ld_moved && env.dst_cpu != smp_processor_id())
4752                         resched_cpu(env.dst_cpu);
4753
4754                 /*
4755                  * Revisit (affine) tasks on src_cpu that couldn't be moved to
4756                  * us and move them to an alternate dst_cpu in our sched_group
4757                  * where they can run. The upper limit on how many times we
4758                  * iterate on same src_cpu is dependent on number of cpus in our
4759                  * sched_group.
4760                  *
4761                  * This changes load balance semantics a bit on who can move
4762                  * load to a given_cpu. In addition to the given_cpu itself
4763                  * (or a ilb_cpu acting on its behalf where given_cpu is
4764                  * nohz-idle), we now have balance_cpu in a position to move
4765                  * load to given_cpu. In rare situations, this may cause
4766                  * conflicts (balance_cpu and given_cpu/ilb_cpu deciding
4767                  * _independently_ and at _same_ time to move some load to
4768                  * given_cpu) causing exceess load to be moved to given_cpu.
4769                  * This however should not happen so much in practice and
4770                  * moreover subsequent load balance cycles should correct the
4771                  * excess load moved.
4772                  */
4773                 if ((env.flags & LBF_SOME_PINNED) && env.imbalance > 0 &&
4774                                 lb_iterations++ < max_lb_iterations) {
4775
4776                         env.dst_rq       = cpu_rq(env.new_dst_cpu);
4777                         env.dst_cpu      = env.new_dst_cpu;
4778                         env.flags       &= ~LBF_SOME_PINNED;
4779                         env.loop         = 0;
4780                         env.loop_break   = sched_nr_migrate_break;
4781                         /*
4782                          * Go back to "more_balance" rather than "redo" since we
4783                          * need to continue with same src_cpu.
4784                          */
4785                         goto more_balance;
4786                 }
4787
4788                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4789                 if (unlikely(env.flags & LBF_ALL_PINNED)) {
4790                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4791                         if (!cpumask_empty(cpus)) {
4792                                 env.loop = 0;
4793                                 env.loop_break = sched_nr_migrate_break;
4794                                 goto redo;
4795                         }
4796                         goto out_balanced;
4797                 }
4798         }
4799
4800         if (!ld_moved) {
4801                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4802                 /*
4803                  * Increment the failure counter only on periodic balance.
4804                  * We do not want newidle balance, which can be very
4805                  * frequent, pollute the failure counter causing
4806                  * excessive cache_hot migrations and active balances.
4807                  */
4808                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE)
4809                         sd->nr_balance_failed++;
4810
4811                 if (need_active_balance(&env)) {
4812                         raw_spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4813
4814                         /* don't kick the active_load_balance_cpu_stop,
4815                          * if the curr task on busiest cpu can't be
4816                          * moved to this_cpu
4817                          */
4818                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4819                                         tsk_cpus_allowed(busiest->curr))) {
4820                                 raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock,
4821                                                             flags);
4822                                 env.flags |= LBF_ALL_PINNED;
4823                                 goto out_one_pinned;
4824                         }
4825
4826                         /*
4827                          * ->active_balance synchronizes accesses to
4828                          * ->active_balance_work.  Once set, it's cleared
4829                          * only after active load balance is finished.
4830                          */
4831                         if (!busiest->active_balance) {
4832                                 busiest->active_balance = 1;
4833                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4834                                 active_balance = 1;
4835                         }
4836                         raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4837
4838                         if (active_balance) {
4839                                 stop_one_cpu_nowait(cpu_of(busiest),
4840                                         active_load_balance_cpu_stop, busiest,
4841                                         &busiest->active_balance_work);
4842                         }
4843
4844                         /*
4845                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4846                          * counter.
4847                          */
4848                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4849                 }
4850         } else
4851                 sd->nr_balance_failed = 0;
4852
4853         if (likely(!active_balance)) {
4854                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4855                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4856         } else {
4857                 /*
4858                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4859                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4860                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4861                  * move_tasks).
4862                  */
4863                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4864                         sd->balance_interval *= 2;
4865         }
4866
4867         goto out;
4868
4869 out_balanced:
4870         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4871
4872         sd->nr_balance_failed = 0;
4873
4874 out_one_pinned:
4875         /* tune up the balancing interval */
4876         if (((env.flags & LBF_ALL_PINNED) &&
4877                         sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4878                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4879                 sd->balance_interval *= 2;
4880
4881         ld_moved = 0;
4882 out:
4883         return ld_moved;
4884 }
4885
4886 /*
4887  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4888  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4889  */
4890 void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4891 {
4892         struct sched_domain *sd;
4893         int pulled_task = 0;
4894         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4895
4896         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
4897
4898         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
4899                 return;
4900
4901         /*
4902          * Drop the rq->lock, but keep IRQ/preempt disabled.
4903          */
4904         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
4905
4906         update_shares(this_cpu);
4907         rcu_read_lock();
4908         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4909                 unsigned long interval;
4910                 int balance = 1;
4911
4912                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4913                         continue;
4914
4915                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE) {
4916                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4917                         pulled_task = load_balance(this_cpu, this_rq,
4918                                                    sd, CPU_NEWLY_IDLE, &balance);
4919                 }
4920
4921                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4922                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4923                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4924                 if (pulled_task) {
4925                         this_rq->idle_stamp = 0;
4926                         break;
4927                 }
4928         }
4929         rcu_read_unlock();
4930
4931         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
4932
4933         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4934                 /*
4935                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4936                  * a busy processor. So reset next_balance.
4937                  */
4938                 this_rq->next_balance = next_balance;
4939         }
4940 }
4941
4942 /*
4943  * active_load_balance_cpu_stop is run by cpu stopper. It pushes
4944  * running tasks off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at
4945  * least 1 task to be running on each physical CPU where possible, and
4946  * avoids physical / logical imbalances.
4947  */
4948 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data)
4949 {
4950         struct rq *busiest_rq = data;
4951         int busiest_cpu = cpu_of(busiest_rq);
4952         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4953         struct rq *target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4954         struct sched_domain *sd;
4955
4956         raw_spin_lock_irq(&busiest_rq->lock);
4957
4958         /* make sure the requested cpu hasn't gone down in the meantime */
4959         if (unlikely(busiest_cpu != smp_processor_id() ||
4960                      !busiest_rq->active_balance))
4961                 goto out_unlock;
4962
4963         /* Is there any task to move? */
4964         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4965                 goto out_unlock;
4966
4967         /*
4968          * This condition is "impossible", if it occurs
4969          * we need to fix it. Originally reported by
4970          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4971          */
4972         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4973
4974         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4975         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4976
4977         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4978         rcu_read_lock();
4979         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4980                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4981                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4982                                 break;
4983         }
4984
4985         if (likely(sd)) {
4986                 struct lb_env env = {
4987                         .sd             = sd,
4988                         .dst_cpu        = target_cpu,
4989                         .dst_rq         = target_rq,
4990                         .src_cpu        = busiest_rq->cpu,
4991                         .src_rq         = busiest_rq,
4992                         .idle           = CPU_IDLE,
4993                 };
4994
4995                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4996
4997                 if (move_one_task(&env))
4998                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4999                 else
5000                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
5001         }
5002         rcu_read_unlock();
5003         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
5004 out_unlock:
5005         busiest_rq->active_balance = 0;
5006         raw_spin_unlock_irq(&busiest_rq->lock);
5007         return 0;
5008 }
5009
5010 #ifdef CONFIG_NO_HZ
5011 /*
5012  * idle load balancing details
5013  * - When one of the busy CPUs notice that there may be an idle rebalancing
5014  *   needed, they will kick the idle load balancer, which then does idle
5015  *   load balancing for all the idle CPUs.
5016  */
5017 static struct {
5018         cpumask_var_t idle_cpus_mask;
5019         atomic_t nr_cpus;
5020         unsigned long next_balance;     /* in jiffy units */
5021 } nohz ____cacheline_aligned;
5022
5023 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
5024 {
5025         int ilb = cpumask_first(nohz.idle_cpus_mask);
5026
5027         if (ilb < nr_cpu_ids && idle_cpu(ilb))
5028                 return ilb;
5029
5030         return nr_cpu_ids;
5031 }
5032
5033 /*
5034  * Kick a CPU to do the nohz balancing, if it is time for it. We pick the
5035  * nohz_load_balancer CPU (if there is one) otherwise fallback to any idle
5036  * CPU (if there is one).
5037  */
5038 static void nohz_balancer_kick(int cpu)
5039 {
5040         int ilb_cpu;
5041
5042         nohz.next_balance++;
5043
5044         ilb_cpu = find_new_ilb(cpu);
5045
5046         if (ilb_cpu >= nr_cpu_ids)
5047                 return;
5048
5049         if (test_and_set_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(ilb_cpu)))
5050                 return;
5051         /*
5052          * Use smp_send_reschedule() instead of resched_cpu().
5053          * This way we generate a sched IPI on the target cpu which
5054          * is idle. And the softirq performing nohz idle load balance
5055          * will be run before returning from the IPI.
5056          */
5057         smp_send_reschedule(ilb_cpu);
5058         return;
5059 }
5060
5061 static inline void nohz_balance_exit_idle(int cpu)
5062 {
5063         if (unlikely(test_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu)))) {
5064                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
5065                 atomic_dec(&nohz.nr_cpus);
5066                 clear_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu));
5067         }
5068 }
5069
5070 static inline void set_cpu_sd_state_busy(void)
5071 {
5072         struct sched_domain *sd;
5073         int cpu = smp_processor_id();
5074
5075         if (!test_bit(NOHZ_IDLE, nohz_flags(cpu)))
5076                 return;
5077         clear_bit(NOHZ_IDLE, nohz_flags(cpu));
5078
5079         rcu_read_lock();
5080         for_each_domain(cpu, sd)
5081                 atomic_inc(&sd->groups->sgp->nr_busy_cpus);
5082         rcu_read_unlock();
5083 }
5084
5085 void set_cpu_sd_state_idle(void)
5086 {
5087         struct sched_domain *sd;
5088         int cpu = smp_processor_id();
5089
5090         if (test_bit(NOHZ_IDLE, nohz_flags(cpu)))
5091                 return;
5092         set_bit(NOHZ_IDLE, nohz_flags(cpu));
5093
5094         rcu_read_lock();
5095         for_each_domain(cpu, sd)
5096                 atomic_dec(&sd->groups->sgp->nr_busy_cpus);
5097         rcu_read_unlock();
5098 }
5099
5100 /*
5101  * This routine will record that the cpu is going idle with tick stopped.
5102  * This info will be used in performing idle load balancing in the future.
5103  */
5104 void nohz_balance_enter_idle(int cpu)
5105 {
5106         /*
5107          * If this cpu is going down, then nothing needs to be done.
5108          */
5109         if (!cpu_active(cpu))
5110                 return;
5111
5112         if (test_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu)))
5113                 return;
5114
5115         cpumask_set_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
5116         atomic_inc(&nohz.nr_cpus);
5117         set_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu));
5118 }
5119
5120 static int __cpuinit sched_ilb_notifier(struct notifier_block *nfb,
5121                                         unsigned long action, void *hcpu)
5122 {
5123         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5124         case CPU_DYING:
5125                 nohz_balance_exit_idle(smp_processor_id());
5126                 return NOTIFY_OK;
5127         default:
5128                 return NOTIFY_DONE;
5129         }
5130 }
5131 #endif
5132
5133 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
5134
5135 /*
5136  * Scale the max load_balance interval with the number of CPUs in the system.
5137  * This trades load-balance latency on larger machines for less cross talk.
5138  */
5139 void update_max_interval(void)
5140 {
5141         max_load_balance_interval = HZ*num_online_cpus()/10;
5142 }
5143
5144 /*
5145  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
5146  * and initiates a balancing operation if so.
5147  *
5148  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
5149  */
5150 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
5151 {
5152         int balance = 1;
5153         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5154         unsigned long interval;
5155         struct sched_domain *sd;
5156         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
5157         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
5158         int update_next_balance = 0;
5159         int need_serialize;
5160
5161         update_shares(cpu);
5162
5163         rcu_read_lock();
5164         for_each_domain(cpu, sd) {
5165                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
5166                         continue;
5167
5168                 interval = sd->balance_interval;
5169                 if (idle != CPU_IDLE)
5170                         interval *= sd->busy_factor;
5171
5172                 /* scale ms to jiffies */
5173                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
5174                 interval = clamp(interval, 1UL, max_load_balance_interval);
5175
5176                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
5177
5178                 if (need_serialize) {
5179                         if (!spin_trylock(&balancing))
5180                                 goto out;
5181                 }
5182
5183                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
5184                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
5185                                 /*
5186                                  * We've pulled tasks over so either we're no
5187                                  * longer idle.
5188                                  */
5189                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
5190                         }
5191                         sd->last_balance = jiffies;
5192                 }
5193                 if (need_serialize)
5194                         spin_unlock(&balancing);
5195 out:
5196                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
5197                         next_balance = sd->last_balance + interval;
5198                         update_next_balance = 1;
5199                 }
5200
5201                 /*
5202                  * Stop the load balance at this level. There is another
5203                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
5204                  * actively.
5205                  */
5206                 if (!balance)
5207                         break;
5208         }
5209         rcu_read_unlock();
5210
5211         /*
5212          * next_balance will be updated only when there is a need.
5213          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
5214          * updated.
5215          */
5216         if (likely(update_next_balance))
5217                 rq->next_balance = next_balance;
5218 }
5219
5220 #ifdef CONFIG_NO_HZ
5221 /*
5222  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle balance kickee will do the
5223  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
5224  */
5225 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle)
5226 {
5227         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
5228         struct rq *rq;
5229         int balance_cpu;
5230
5231         if (idle != CPU_IDLE ||
5232             !test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(this_cpu)))
5233                 goto end;
5234
5235         for_each_cpu(balance_cpu, nohz.idle_cpus_mask) {
5236                 if (balance_cpu == this_cpu || !idle_cpu(balance_cpu))
5237                         continue;
5238
5239                 /*
5240                  * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
5241                  * work being done for other cpus. Next load
5242                  * balancing owner will pick it up.
5243                  */
5244                 if (need_resched())
5245                         break;
5246
5247                 rq = cpu_rq(balance_cpu);
5248
5249                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5250                 update_rq_clock(rq);
5251                 update_idle_cpu_load(rq);
5252                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5253
5254                 rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
5255
5256                 if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
5257                         this_rq->next_balance = rq->next_balance;
5258         }
5259         nohz.next_balance = this_rq->next_balance;
5260 end:
5261         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(this_cpu));
5262 }
5263
5264 /*
5265  * Current heuristic for kicking the idle load balancer in the presence
5266  * of an idle cpu is the system.
5267  *   - This rq has more than one task.
5268  *   - At any scheduler domain level, this cpu's scheduler group has multiple
5269  *     busy cpu's exceeding the group's power.
5270  *   - For SD_ASYM_PACKING, if the lower numbered cpu's in the scheduler
5271  *     domain span are idle.
5272  */
5273 static inline int nohz_kick_needed(struct rq *rq, int cpu)
5274 {
5275         unsigned long now = jiffies;
5276         struct sched_domain *sd;
5277
5278         if (unlikely(idle_cpu(cpu)))
5279                 return 0;
5280
5281        /*
5282         * We may be recently in ticked or tickless idle mode. At the first
5283         * busy tick after returning from idle, we will update the busy stats.
5284         */
5285         set_cpu_sd_state_busy();
5286         nohz_balance_exit_idle(cpu);
5287
5288         /*
5289          * None are in tickless mode and hence no need for NOHZ idle load
5290          * balancing.
5291          */
5292         if (likely(!atomic_read(&nohz.nr_cpus)))
5293                 return 0;
5294
5295         if (time_before(now, nohz.next_balance))
5296                 return 0;
5297
5298         if (rq->nr_running >= 2)
5299                 goto need_kick;
5300
5301         rcu_read_lock();
5302         for_each_domain(cpu, sd) {
5303                 struct sched_group *sg = sd->groups;
5304                 struct sched_group_power *sgp = sg->sgp;
5305                 int nr_busy = atomic_read(&sgp->nr_busy_cpus);
5306
5307                 if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES && nr_busy > 1)
5308                         goto need_kick_unlock;
5309
5310                 if (sd->flags & SD_ASYM_PACKING && nr_busy != sg->group_weight
5311                     && (cpumask_first_and(nohz.idle_cpus_mask,
5312                                           sched_domain_span(sd)) < cpu))
5313                         goto need_kick_unlock;
5314
5315                 if (!(sd->flags & (SD_SHARE_PKG_RESOURCES | SD_ASYM_PACKING)))
5316                         break;
5317         }
5318         rcu_read_unlock();
5319         return 0;
5320
5321 need_kick_unlock:
5322         rcu_read_unlock();
5323 need_kick:
5324         return 1;
5325 }
5326 #else
5327 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle) { }
5328 #endif
5329
5330 /*
5331  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
5332  * Also triggered for nohz idle balancing (with nohz_balancing_kick set).
5333  */
5334 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
5335 {
5336         int this_cpu = smp_processor_id();
5337         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
5338         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_balance ?
5339                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
5340
5341         rebalance_domains(this_cpu, idle);
5342
5343         /*
5344          * If this cpu has a pending nohz_balance_kick, then do the
5345          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
5346          * stopped.
5347          */
5348         nohz_idle_balance(this_cpu, idle);
5349 }
5350
5351 static inline int on_null_domain(int cpu)
5352 {
5353         return !rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
5354 }
5355
5356 /*
5357  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
5358  */
5359 void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
5360 {
5361         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
5362         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
5363             likely(!on_null_domain(cpu)))
5364                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
5365 #ifdef CONFIG_NO_HZ
5366         if (nohz_kick_needed(rq, cpu) && likely(!on_null_domain(cpu)))
5367                 nohz_balancer_kick(cpu);
5368 #endif
5369 }
5370
5371 static void rq_online_fair(struct rq *rq)
5372 {
5373         update_sysctl();
5374 }
5375
5376 static void rq_offline_fair(struct rq *rq)
5377 {
5378         update_sysctl();
5379
5380         /* Ensure any throttled groups are reachable by pick_next_task */
5381         unthrottle_offline_cfs_rqs(rq);
5382 }
5383
5384 #endif /* CONFIG_SMP */
5385
5386 /*
5387  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
5388  */
5389 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr, int queued)
5390 {
5391         struct cfs_rq *cfs_rq;
5392         struct sched_entity *se = &curr->se;
5393
5394         for_each_sched_entity(se) {
5395                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
5396                 entity_tick(cfs_rq, se, queued);
5397         }
5398
5399         if (sched_feat_numa(NUMA))
5400                 task_tick_numa(rq, curr);
5401 }
5402
5403 /*
5404  * called on fork with the child task as argument from the parent's context
5405  *  - child not yet on the tasklist
5406  *  - preemption disabled
5407  */
5408 static void task_fork_fair(struct task_struct *p)
5409 {
5410         struct cfs_rq *cfs_rq;
5411         struct sched_entity *se = &p->se, *curr;
5412         int this_cpu = smp_processor_id();
5413         struct rq *rq = this_rq();
5414         unsigned long flags;
5415
5416         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5417
5418         update_rq_clock(rq);
5419
5420         cfs_rq = task_cfs_rq(current);
5421         curr = cfs_rq->curr;
5422
5423         if (unlikely(task_cpu(p) != this_cpu)) {
5424                 rcu_read_lock();
5425                 __set_task_cpu(p, this_cpu);
5426                 rcu_read_unlock();
5427         }
5428
5429         update_curr(cfs_rq);
5430
5431         if (curr)
5432                 se->vruntime = curr->vruntime;
5433         place_entity(cfs_rq, se, 1);
5434
5435         if (sysctl_sched_child_runs_first && curr && entity_before(curr, se)) {
5436                 /*
5437                  * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
5438                  * 'current' within the tree based on its new key value.
5439                  */
5440                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
5441                 resched_task(rq->curr);
5442         }
5443
5444         se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
5445
5446         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5447 }
5448
5449 /*
5450  * Priority of the task has changed. Check to see if we preempt
5451  * the current task.
5452  */
5453 static void
5454 prio_changed_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int oldprio)
5455 {
5456         if (!p->se.on_rq)
5457                 return;
5458
5459         /*
5460          * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
5461          * our priority decreased, or if we are not currently running on
5462          * this runqueue and our priority is higher than the current's
5463          */
5464         if (rq->curr == p) {
5465                 if (p->prio > oldprio)
5466                         resched_task(rq->curr);
5467         } else
5468                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
5469 }
5470
5471 static void switched_from_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
5472 {
5473         struct sched_entity *se = &p->se;
5474         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
5475
5476         /*
5477          * Ensure the task's vruntime is normalized, so that when its
5478          * switched back to the fair class the enqueue_entity(.flags=0) will
5479          * do the right thing.
5480          *
5481          * If it was on_rq, then the dequeue_entity(.flags=0) will already
5482          * have normalized the vruntime, if it was !on_rq, then only when
5483          * the task is sleeping will it still have non-normalized vruntime.
5484          */
5485         if (!se->on_rq && p->state != TASK_RUNNING) {
5486                 /*
5487                  * Fix up our vruntime so that the current sleep doesn't
5488                  * cause 'unlimited' sleep bonus.
5489                  */
5490                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
5491                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
5492         }
5493 }
5494
5495 /*
5496  * We switched to the sched_fair class.
5497  */
5498 static void switched_to_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
5499 {
5500         if (!p->se.on_rq)
5501                 return;
5502
5503         /*
5504          * We were most likely switched from sched_rt, so
5505          * kick off the schedule if running, otherwise just see
5506          * if we can still preempt the current task.
5507          */
5508         if (rq->curr == p)
5509                 resched_task(rq->curr);
5510         else
5511                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
5512 }
5513
5514 /* Account for a task changing its policy or group.
5515  *
5516  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
5517  * migrates between groups/classes.
5518  */
5519 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
5520 {
5521         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
5522
5523         for_each_sched_entity(se) {
5524                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
5525
5526                 set_next_entity(cfs_rq, se);
5527                 /* ensure bandwidth has been allocated on our new cfs_rq */
5528                 account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
5529         }
5530 }
5531
5532 void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
5533 {
5534         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
5535         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
5536 #ifndef CONFIG_64BIT
5537         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
5538 #endif
5539 }
5540
5541 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5542 static void task_move_group_fair(struct task_struct *p, int on_rq)
5543 {
5544         /*
5545          * If the task was not on the rq at the time of this cgroup movement
5546          * it must have been asleep, sleeping tasks keep their ->vruntime
5547          * absolute on their old rq until wakeup (needed for the fair sleeper
5548          * bonus in place_entity()).
5549          *
5550          * If it was on the rq, we've just 'preempted' it, which does convert
5551          * ->vruntime to a relative base.
5552          *
5553          * Make sure both cases convert their relative position when migrating
5554          * to another cgroup's rq. This does somewhat interfere with the
5555          * fair sleeper stuff for the first placement, but who cares.
5556          */
5557         /*
5558          * When !on_rq, vruntime of the task has usually NOT been normalized.
5559          * But there are some cases where it has already been normalized:
5560          *
5561          * - Moving a forked child which is waiting for being woken up by
5562          *   wake_up_new_task().
5563          * - Moving a task which has been woken up by try_to_wake_up() and
5564          *   waiting for actually being woken up by sched_ttwu_pending().
5565          *
5566          * To prevent boost or penalty in the new cfs_rq caused by delta
5567          * min_vruntime between the two cfs_rqs, we skip vruntime adjustment.
5568          */
5569         if (!on_rq && (!p->se.sum_exec_runtime || p->state == TASK_WAKING))
5570                 on_rq = 1;
5571
5572         if (!on_rq)
5573                 p->se.vruntime -= cfs_rq_of(&p->se)->min_vruntime;
5574         set_task_rq(p, task_cpu(p));
5575         if (!on_rq)
5576                 p->se.vruntime += cfs_rq_of(&p->se)->min_vruntime;
5577 }
5578
5579 void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
5580 {
5581         int i;
5582
5583         destroy_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
5584
5585         for_each_possible_cpu(i) {
5586                 if (tg->cfs_rq)
5587                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
5588                 if (tg->se)
5589                         kfree(tg->se[i]);
5590         }
5591
5592         kfree(tg->cfs_rq);
5593         kfree(tg->se);
5594 }
5595
5596 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
5597 {
5598         struct cfs_rq *cfs_rq;
5599         struct sched_entity *se;
5600         int i;
5601
5602         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
5603         if (!tg->cfs_rq)
5604                 goto err;
5605         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
5606         if (!tg->se)
5607                 goto err;
5608
5609         tg->shares = NICE_0_LOAD;
5610
5611         init_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
5612
5613         for_each_possible_cpu(i) {
5614                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
5615                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
5616                 if (!cfs_rq)
5617                         goto err;
5618
5619                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
5620                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
5621                 if (!se)
5622                         goto err_free_rq;
5623
5624                 init_cfs_rq(cfs_rq);
5625                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, parent->se[i]);
5626         }
5627
5628         return 1;
5629
5630 err_free_rq:
5631         kfree(cfs_rq);
5632 err:
5633         return 0;
5634 }
5635
5636 void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
5637 {
5638         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5639         unsigned long flags;
5640
5641         /*
5642         * Only empty task groups can be destroyed; so we can speculatively
5643         * check on_list without danger of it being re-added.
5644         */
5645         if (!tg->cfs_rq[cpu]->on_list)
5646                 return;
5647
5648         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5649         list_del_leaf_cfs_rq(tg->cfs_rq[cpu]);
5650         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5651 }
5652
5653 void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
5654                         struct sched_entity *se, int cpu,
5655                         struct sched_entity *parent)
5656 {
5657         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5658
5659         cfs_rq->tg = tg;
5660         cfs_rq->rq = rq;
5661 #ifdef CONFIG_SMP
5662         /* allow initial update_cfs_load() to truncate */
5663         cfs_rq->load_stamp = 1;
5664 #endif
5665         init_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
5666
5667         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
5668         tg->se[cpu] = se;
5669
5670         /* se could be NULL for root_task_group */
5671         if (!se)
5672                 return;
5673
5674         if (!parent)
5675                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
5676         else
5677                 se->cfs_rq = parent->my_q;
5678
5679         se->my_q = cfs_rq;
5680         update_load_set(&se->load, 0);
5681         se->parent = parent;
5682 }
5683
5684 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
5685
5686 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
5687 {
5688         int i;
5689         unsigned long flags;
5690
5691         /*
5692          * We can't change the weight of the root cgroup.
5693          */
5694         if (!tg->se[0])
5695                 return -EINVAL;
5696
5697         shares = clamp(shares, scale_load(MIN_SHARES), scale_load(MAX_SHARES));
5698
5699         mutex_lock(&shares_mutex);
5700         if (tg->shares == shares)
5701                 goto done;
5702
5703         tg->shares = shares;
5704         for_each_possible_cpu(i) {
5705                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
5706                 struct sched_entity *se;
5707
5708                 se = tg->se[i];
5709                 /* Propagate contribution to hierarchy */
5710                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5711                 for_each_sched_entity(se)
5712                         update_cfs_shares(group_cfs_rq(se));
5713                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5714         }
5715
5716 done:
5717         mutex_unlock(&shares_mutex);
5718         return 0;
5719 }
5720 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
5721
5722 void free_fair_sched_group(struct task_group *tg) { }
5723
5724 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
5725 {
5726         return 1;
5727 }
5728
5729 void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu) { }
5730
5731 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
5732
5733
5734 static unsigned int get_rr_interval_fair(struct rq *rq, struct task_struct *task)
5735 {
5736         struct sched_entity *se = &task->se;
5737         unsigned int rr_interval = 0;
5738
5739         /*
5740          * Time slice is 0 for SCHED_OTHER tasks that are on an otherwise
5741          * idle runqueue:
5742          */
5743         if (rq->cfs.load.weight)
5744                 rr_interval = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5745
5746         return rr_interval;
5747 }
5748
5749 /*
5750  * All the scheduling class methods:
5751  */
5752 const struct sched_class fair_sched_class = {
5753         .next                   = &idle_sched_class,
5754         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
5755         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
5756         .yield_task             = yield_task_fair,
5757         .yield_to_task          = yield_to_task_fair,
5758
5759         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
5760
5761         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
5762         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
5763
5764 #ifdef CONFIG_SMP
5765         .select_task_rq         = select_task_rq_fair,
5766
5767         .rq_online              = rq_online_fair,
5768         .rq_offline             = rq_offline_fair,
5769
5770         .task_waking            = task_waking_fair,
5771 #endif
5772
5773         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
5774         .task_tick              = task_tick_fair,
5775         .task_fork              = task_fork_fair,
5776
5777         .prio_changed           = prio_changed_fair,
5778         .switched_from          = switched_from_fair,
5779         .switched_to            = switched_to_fair,
5780
5781         .get_rr_interval        = get_rr_interval_fair,
5782
5783 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5784         .task_move_group        = task_move_group_fair,
5785 #endif
5786 };
5787
5788 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5789 void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
5790 {
5791         struct cfs_rq *cfs_rq;
5792
5793         rcu_read_lock();
5794         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
5795                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
5796         rcu_read_unlock();
5797 }
5798 #endif
5799
5800 __init void init_sched_fair_class(void)
5801 {
5802 #ifdef CONFIG_SMP
5803         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
5804
5805 #ifdef CONFIG_NO_HZ
5806         nohz.next_balance = jiffies;
5807         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
5808         cpu_notifier(sched_ilb_notifier, 0);
5809 #endif
5810 #endif /* SMP */
5811
5812 }