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