]> git.karo-electronics.de Git - mv-sheeva.git/blob - kernel/sched_fair.c
sched: Expire invalid runtime
[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 static void assign_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
1295 {
1296         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1297         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
1298         u64 amount = 0, min_amount, expires;
1299
1300         /* note: this is a positive sum as runtime_remaining <= 0 */
1301         min_amount = sched_cfs_bandwidth_slice() - cfs_rq->runtime_remaining;
1302
1303         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1304         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
1305                 amount = min_amount;
1306         else {
1307                 /*
1308                  * If the bandwidth pool has become inactive, then at least one
1309                  * period must have elapsed since the last consumption.
1310                  * Refresh the global state and ensure bandwidth timer becomes
1311                  * active.
1312                  */
1313                 if (!cfs_b->timer_active) {
1314                         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
1315                         __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
1316                 }
1317
1318                 if (cfs_b->runtime > 0) {
1319                         amount = min(cfs_b->runtime, min_amount);
1320                         cfs_b->runtime -= amount;
1321                         cfs_b->idle = 0;
1322                 }
1323         }
1324         expires = cfs_b->runtime_expires;
1325         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1326
1327         cfs_rq->runtime_remaining += amount;
1328         /*
1329          * we may have advanced our local expiration to account for allowed
1330          * spread between our sched_clock and the one on which runtime was
1331          * issued.
1332          */
1333         if ((s64)(expires - cfs_rq->runtime_expires) > 0)
1334                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
1335 }
1336
1337 /*
1338  * Note: This depends on the synchronization provided by sched_clock and the
1339  * fact that rq->clock snapshots this value.
1340  */
1341 static void expire_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
1342 {
1343         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
1344         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
1345
1346         /* if the deadline is ahead of our clock, nothing to do */
1347         if (likely((s64)(rq->clock - cfs_rq->runtime_expires) < 0))
1348                 return;
1349
1350         if (cfs_rq->runtime_remaining < 0)
1351                 return;
1352
1353         /*
1354          * If the local deadline has passed we have to consider the
1355          * possibility that our sched_clock is 'fast' and the global deadline
1356          * has not truly expired.
1357          *
1358          * Fortunately we can check determine whether this the case by checking
1359          * whether the global deadline has advanced.
1360          */
1361
1362         if ((s64)(cfs_rq->runtime_expires - cfs_b->runtime_expires) >= 0) {
1363                 /* extend local deadline, drift is bounded above by 2 ticks */
1364                 cfs_rq->runtime_expires += TICK_NSEC;
1365         } else {
1366                 /* global deadline is ahead, expiration has passed */
1367                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
1368         }
1369 }
1370
1371 static void __account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
1372                                      unsigned long delta_exec)
1373 {
1374         /* dock delta_exec before expiring quota (as it could span periods) */
1375         cfs_rq->runtime_remaining -= delta_exec;
1376         expire_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
1377
1378         if (likely(cfs_rq->runtime_remaining > 0))
1379                 return;
1380
1381         assign_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
1382 }
1383
1384 static __always_inline void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
1385                                                    unsigned long delta_exec)
1386 {
1387         if (!cfs_rq->runtime_enabled)
1388                 return;
1389
1390         __account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
1391 }
1392
1393 /*
1394  * Responsible for refilling a task_group's bandwidth and unthrottling its
1395  * cfs_rqs as appropriate. If there has been no activity within the last
1396  * period the timer is deactivated until scheduling resumes; cfs_b->idle is
1397  * used to track this state.
1398  */
1399 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun)
1400 {
1401         int idle = 1;
1402
1403         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1404         /* no need to continue the timer with no bandwidth constraint */
1405         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
1406                 goto out_unlock;
1407
1408         idle = cfs_b->idle;
1409         /* if we're going inactive then everything else can be deferred */
1410         if (idle)
1411                 goto out_unlock;
1412
1413         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
1414
1415
1416         /* mark as potentially idle for the upcoming period */
1417         cfs_b->idle = 1;
1418 out_unlock:
1419         if (idle)
1420                 cfs_b->timer_active = 0;
1421         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1422
1423         return idle;
1424 }
1425 #else
1426 static void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
1427                                      unsigned long delta_exec) {}
1428 #endif
1429
1430 /**************************************************
1431  * CFS operations on tasks:
1432  */
1433
1434 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1435 static void hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1436 {
1437         struct sched_entity *se = &p->se;
1438         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1439
1440         WARN_ON(task_rq(p) != rq);
1441
1442         if (hrtick_enabled(rq) && cfs_rq->nr_running > 1) {
1443                 u64 slice = sched_slice(cfs_rq, se);
1444                 u64 ran = se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime;
1445                 s64 delta = slice - ran;
1446
1447                 if (delta < 0) {
1448                         if (rq->curr == p)
1449                                 resched_task(p);
1450                         return;
1451                 }
1452
1453                 /*
1454                  * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
1455                  * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
1456                  */
1457                 if (rq->curr != p)
1458                         delta = max_t(s64, 10000LL, delta);
1459
1460                 hrtick_start(rq, delta);
1461         }
1462 }
1463
1464 /*
1465  * called from enqueue/dequeue and updates the hrtick when the
1466  * current task is from our class and nr_running is low enough
1467  * to matter.
1468  */
1469 static void hrtick_update(struct rq *rq)
1470 {
1471         struct task_struct *curr = rq->curr;
1472
1473         if (curr->sched_class != &fair_sched_class)
1474                 return;
1475
1476         if (cfs_rq_of(&curr->se)->nr_running < sched_nr_latency)
1477                 hrtick_start_fair(rq, curr);
1478 }
1479 #else /* !CONFIG_SCHED_HRTICK */
1480 static inline void
1481 hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1482 {
1483 }
1484
1485 static inline void hrtick_update(struct rq *rq)
1486 {
1487 }
1488 #endif
1489
1490 /*
1491  * The enqueue_task method is called before nr_running is
1492  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
1493  * then put the task into the rbtree:
1494  */
1495 static void
1496 enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1497 {
1498         struct cfs_rq *cfs_rq;
1499         struct sched_entity *se = &p->se;
1500
1501         for_each_sched_entity(se) {
1502                 if (se->on_rq)
1503                         break;
1504                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1505                 enqueue_entity(cfs_rq, se, flags);
1506                 cfs_rq->h_nr_running++;
1507                 flags = ENQUEUE_WAKEUP;
1508         }
1509
1510         for_each_sched_entity(se) {
1511                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1512                 cfs_rq->h_nr_running++;
1513
1514                 update_cfs_load(cfs_rq, 0);
1515                 update_cfs_shares(cfs_rq);
1516         }
1517
1518         inc_nr_running(rq);
1519         hrtick_update(rq);
1520 }
1521
1522 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se);
1523
1524 /*
1525  * The dequeue_task method is called before nr_running is
1526  * decreased. We remove the task from the rbtree and
1527  * update the fair scheduling stats:
1528  */
1529 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1530 {
1531         struct cfs_rq *cfs_rq;
1532         struct sched_entity *se = &p->se;
1533         int task_sleep = flags & DEQUEUE_SLEEP;
1534
1535         for_each_sched_entity(se) {
1536                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1537                 dequeue_entity(cfs_rq, se, flags);
1538                 cfs_rq->h_nr_running--;
1539
1540                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
1541                 if (cfs_rq->load.weight) {
1542                         /*
1543                          * Bias pick_next to pick a task from this cfs_rq, as
1544                          * p is sleeping when it is within its sched_slice.
1545                          */
1546                         if (task_sleep && parent_entity(se))
1547                                 set_next_buddy(parent_entity(se));
1548
1549                         /* avoid re-evaluating load for this entity */
1550                         se = parent_entity(se);
1551                         break;
1552                 }
1553                 flags |= DEQUEUE_SLEEP;
1554         }
1555
1556         for_each_sched_entity(se) {
1557                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1558                 cfs_rq->h_nr_running--;
1559
1560                 update_cfs_load(cfs_rq, 0);
1561                 update_cfs_shares(cfs_rq);
1562         }
1563
1564         dec_nr_running(rq);
1565         hrtick_update(rq);
1566 }
1567
1568 #ifdef CONFIG_SMP
1569
1570 static void task_waking_fair(struct task_struct *p)
1571 {
1572         struct sched_entity *se = &p->se;
1573         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1574         u64 min_vruntime;
1575
1576 #ifndef CONFIG_64BIT
1577         u64 min_vruntime_copy;
1578
1579         do {
1580                 min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime_copy;
1581                 smp_rmb();
1582                 min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
1583         } while (min_vruntime != min_vruntime_copy);
1584 #else
1585         min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
1586 #endif
1587
1588         se->vruntime -= min_vruntime;
1589 }
1590
1591 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1592 /*
1593  * effective_load() calculates the load change as seen from the root_task_group
1594  *
1595  * Adding load to a group doesn't make a group heavier, but can cause movement
1596  * of group shares between cpus. Assuming the shares were perfectly aligned one
1597  * can calculate the shift in shares.
1598  */
1599 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu, long wl, long wg)
1600 {
1601         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
1602
1603         if (!tg->parent)
1604                 return wl;
1605
1606         for_each_sched_entity(se) {
1607                 long lw, w;
1608
1609                 tg = se->my_q->tg;
1610                 w = se->my_q->load.weight;
1611
1612                 /* use this cpu's instantaneous contribution */
1613                 lw = atomic_read(&tg->load_weight);
1614                 lw -= se->my_q->load_contribution;
1615                 lw += w + wg;
1616
1617                 wl += w;
1618
1619                 if (lw > 0 && wl < lw)
1620                         wl = (wl * tg->shares) / lw;
1621                 else
1622                         wl = tg->shares;
1623
1624                 /* zero point is MIN_SHARES */
1625                 if (wl < MIN_SHARES)
1626                         wl = MIN_SHARES;
1627                 wl -= se->load.weight;
1628                 wg = 0;
1629         }
1630
1631         return wl;
1632 }
1633 #else
1634
1635 static inline unsigned long effective_load(struct task_group *tg, int cpu,
1636                 unsigned long wl, unsigned long wg)
1637 {
1638         return wl;
1639 }
1640
1641 #endif
1642
1643 static int wake_affine(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int sync)
1644 {
1645         s64 this_load, load;
1646         int idx, this_cpu, prev_cpu;
1647         unsigned long tl_per_task;
1648         struct task_group *tg;
1649         unsigned long weight;
1650         int balanced;
1651
1652         idx       = sd->wake_idx;
1653         this_cpu  = smp_processor_id();
1654         prev_cpu  = task_cpu(p);
1655         load      = source_load(prev_cpu, idx);
1656         this_load = target_load(this_cpu, idx);
1657
1658         /*
1659          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1660          * effect of the currently running task from the load
1661          * of the current CPU:
1662          */
1663         if (sync) {
1664                 tg = task_group(current);
1665                 weight = current->se.load.weight;
1666
1667                 this_load += effective_load(tg, this_cpu, -weight, -weight);
1668                 load += effective_load(tg, prev_cpu, 0, -weight);
1669         }
1670
1671         tg = task_group(p);
1672         weight = p->se.load.weight;
1673
1674         /*
1675          * In low-load situations, where prev_cpu is idle and this_cpu is idle
1676          * due to the sync cause above having dropped this_load to 0, we'll
1677          * always have an imbalance, but there's really nothing you can do
1678          * about that, so that's good too.
1679          *
1680          * Otherwise check if either cpus are near enough in load to allow this
1681          * task to be woken on this_cpu.
1682          */
1683         if (this_load > 0) {
1684                 s64 this_eff_load, prev_eff_load;
1685
1686                 this_eff_load = 100;
1687                 this_eff_load *= power_of(prev_cpu);
1688                 this_eff_load *= this_load +
1689                         effective_load(tg, this_cpu, weight, weight);
1690
1691                 prev_eff_load = 100 + (sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1692                 prev_eff_load *= power_of(this_cpu);
1693                 prev_eff_load *= load + effective_load(tg, prev_cpu, 0, weight);
1694
1695                 balanced = this_eff_load <= prev_eff_load;
1696         } else
1697                 balanced = true;
1698
1699         /*
1700          * If the currently running task will sleep within
1701          * a reasonable amount of time then attract this newly
1702          * woken task:
1703          */
1704         if (sync && balanced)
1705                 return 1;
1706
1707         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine_attempts);
1708         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1709
1710         if (balanced ||
1711             (this_load <= load &&
1712              this_load + target_load(prev_cpu, idx) <= tl_per_task)) {
1713                 /*
1714                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1715                  * p is cache cold in this domain, and
1716                  * there is no bad imbalance.
1717                  */
1718                 schedstat_inc(sd, ttwu_move_affine);
1719                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine);
1720
1721                 return 1;
1722         }
1723         return 0;
1724 }
1725
1726 /*
1727  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1728  * domain.
1729  */
1730 static struct sched_group *
1731 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p,
1732                   int this_cpu, int load_idx)
1733 {
1734         struct sched_group *idlest = NULL, *group = sd->groups;
1735         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1736         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1737
1738         do {
1739                 unsigned long load, avg_load;
1740                 int local_group;
1741                 int i;
1742
1743                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1744                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
1745                                         &p->cpus_allowed))
1746                         continue;
1747
1748                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
1749                                                sched_group_cpus(group));
1750
1751                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1752                 avg_load = 0;
1753
1754                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
1755                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1756                         if (local_group)
1757                                 load = source_load(i, load_idx);
1758                         else
1759                                 load = target_load(i, load_idx);
1760
1761                         avg_load += load;
1762                 }
1763
1764                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1765                 avg_load = (avg_load * SCHED_POWER_SCALE) / group->sgp->power;
1766
1767                 if (local_group) {
1768                         this_load = avg_load;
1769                 } else if (avg_load < min_load) {
1770                         min_load = avg_load;
1771                         idlest = group;
1772                 }
1773         } while (group = group->next, group != sd->groups);
1774
1775         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1776                 return NULL;
1777         return idlest;
1778 }
1779
1780 /*
1781  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1782  */
1783 static int
1784 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1785 {
1786         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1787         int idlest = -1;
1788         int i;
1789
1790         /* Traverse only the allowed CPUs */
1791         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
1792                 load = weighted_cpuload(i);
1793
1794                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1795                         min_load = load;
1796                         idlest = i;
1797                 }
1798         }
1799
1800         return idlest;
1801 }
1802
1803 /*
1804  * Try and locate an idle CPU in the sched_domain.
1805  */
1806 static int select_idle_sibling(struct task_struct *p, int target)
1807 {
1808         int cpu = smp_processor_id();
1809         int prev_cpu = task_cpu(p);
1810         struct sched_domain *sd;
1811         int i;
1812
1813         /*
1814          * If the task is going to be woken-up on this cpu and if it is
1815          * already idle, then it is the right target.
1816          */
1817         if (target == cpu && idle_cpu(cpu))
1818                 return cpu;
1819
1820         /*
1821          * If the task is going to be woken-up on the cpu where it previously
1822          * ran and if it is currently idle, then it the right target.
1823          */
1824         if (target == prev_cpu && idle_cpu(prev_cpu))
1825                 return prev_cpu;
1826
1827         /*
1828          * Otherwise, iterate the domains and find an elegible idle cpu.
1829          */
1830         rcu_read_lock();
1831         for_each_domain(target, sd) {
1832                 if (!(sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES))
1833                         break;
1834
1835                 for_each_cpu_and(i, sched_domain_span(sd), &p->cpus_allowed) {
1836                         if (idle_cpu(i)) {
1837                                 target = i;
1838                                 break;
1839                         }
1840                 }
1841
1842                 /*
1843                  * Lets stop looking for an idle sibling when we reached
1844                  * the domain that spans the current cpu and prev_cpu.
1845                  */
1846                 if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd)) &&
1847                     cpumask_test_cpu(prev_cpu, sched_domain_span(sd)))
1848                         break;
1849         }
1850         rcu_read_unlock();
1851
1852         return target;
1853 }
1854
1855 /*
1856  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1857  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1858  * SD_BALANCE_EXEC.
1859  *
1860  * Balance, ie. select the least loaded group.
1861  *
1862  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1863  *
1864  * preempt must be disabled.
1865  */
1866 static int
1867 select_task_rq_fair(struct task_struct *p, int sd_flag, int wake_flags)
1868 {
1869         struct sched_domain *tmp, *affine_sd = NULL, *sd = NULL;
1870         int cpu = smp_processor_id();
1871         int prev_cpu = task_cpu(p);
1872         int new_cpu = cpu;
1873         int want_affine = 0;
1874         int want_sd = 1;
1875         int sync = wake_flags & WF_SYNC;
1876
1877         if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE) {
1878                 if (cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed))
1879                         want_affine = 1;
1880                 new_cpu = prev_cpu;
1881         }
1882
1883         rcu_read_lock();
1884         for_each_domain(cpu, tmp) {
1885                 if (!(tmp->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1886                         continue;
1887
1888                 /*
1889                  * If power savings logic is enabled for a domain, see if we
1890                  * are not overloaded, if so, don't balance wider.
1891                  */
1892                 if (tmp->flags & (SD_POWERSAVINGS_BALANCE|SD_PREFER_LOCAL)) {
1893                         unsigned long power = 0;
1894                         unsigned long nr_running = 0;
1895                         unsigned long capacity;
1896                         int i;
1897
1898                         for_each_cpu(i, sched_domain_span(tmp)) {
1899                                 power += power_of(i);
1900                                 nr_running += cpu_rq(i)->cfs.nr_running;
1901                         }
1902
1903                         capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_POWER_SCALE);
1904
1905                         if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1906                                 nr_running /= 2;
1907
1908                         if (nr_running < capacity)
1909                                 want_sd = 0;
1910                 }
1911
1912                 /*
1913                  * If both cpu and prev_cpu are part of this domain,
1914                  * cpu is a valid SD_WAKE_AFFINE target.
1915                  */
1916                 if (want_affine && (tmp->flags & SD_WAKE_AFFINE) &&
1917                     cpumask_test_cpu(prev_cpu, sched_domain_span(tmp))) {
1918                         affine_sd = tmp;
1919                         want_affine = 0;
1920                 }
1921
1922                 if (!want_sd && !want_affine)
1923                         break;
1924
1925                 if (!(tmp->flags & sd_flag))
1926                         continue;
1927
1928                 if (want_sd)
1929                         sd = tmp;
1930         }
1931
1932         if (affine_sd) {
1933                 if (cpu == prev_cpu || wake_affine(affine_sd, p, sync))
1934                         prev_cpu = cpu;
1935
1936                 new_cpu = select_idle_sibling(p, prev_cpu);
1937                 goto unlock;
1938         }
1939
1940         while (sd) {
1941                 int load_idx = sd->forkexec_idx;
1942                 struct sched_group *group;
1943                 int weight;
1944
1945                 if (!(sd->flags & sd_flag)) {
1946                         sd = sd->child;
1947                         continue;
1948                 }
1949
1950                 if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE)
1951                         load_idx = sd->wake_idx;
1952
1953                 group = find_idlest_group(sd, p, cpu, load_idx);
1954                 if (!group) {
1955                         sd = sd->child;
1956                         continue;
1957                 }
1958
1959                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, p, cpu);
1960                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1961                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1962                         sd = sd->child;
1963                         continue;
1964                 }
1965
1966                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1967                 cpu = new_cpu;
1968                 weight = sd->span_weight;
1969                 sd = NULL;
1970                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1971                         if (weight <= tmp->span_weight)
1972                                 break;
1973                         if (tmp->flags & sd_flag)
1974                                 sd = tmp;
1975                 }
1976                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1977         }
1978 unlock:
1979         rcu_read_unlock();
1980
1981         return new_cpu;
1982 }
1983 #endif /* CONFIG_SMP */
1984
1985 static unsigned long
1986 wakeup_gran(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
1987 {
1988         unsigned long gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
1989
1990         /*
1991          * Since its curr running now, convert the gran from real-time
1992          * to virtual-time in his units.
1993          *
1994          * By using 'se' instead of 'curr' we penalize light tasks, so
1995          * they get preempted easier. That is, if 'se' < 'curr' then
1996          * the resulting gran will be larger, therefore penalizing the
1997          * lighter, if otoh 'se' > 'curr' then the resulting gran will
1998          * be smaller, again penalizing the lighter task.
1999          *
2000          * This is especially important for buddies when the leftmost
2001          * task is higher priority than the buddy.
2002          */
2003         return calc_delta_fair(gran, se);
2004 }
2005
2006 /*
2007  * Should 'se' preempt 'curr'.
2008  *
2009  *             |s1
2010  *        |s2
2011  *   |s3
2012  *         g
2013  *      |<--->|c
2014  *
2015  *  w(c, s1) = -1
2016  *  w(c, s2) =  0
2017  *  w(c, s3) =  1
2018  *
2019  */
2020 static int
2021 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
2022 {
2023         s64 gran, vdiff = curr->vruntime - se->vruntime;
2024
2025         if (vdiff <= 0)
2026                 return -1;
2027
2028         gran = wakeup_gran(curr, se);
2029         if (vdiff > gran)
2030                 return 1;
2031
2032         return 0;
2033 }
2034
2035 static void set_last_buddy(struct sched_entity *se)
2036 {
2037         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
2038                 return;
2039
2040         for_each_sched_entity(se)
2041                 cfs_rq_of(se)->last = se;
2042 }
2043
2044 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se)
2045 {
2046         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
2047                 return;
2048
2049         for_each_sched_entity(se)
2050                 cfs_rq_of(se)->next = se;
2051 }
2052
2053 static void set_skip_buddy(struct sched_entity *se)
2054 {
2055         for_each_sched_entity(se)
2056                 cfs_rq_of(se)->skip = se;
2057 }
2058
2059 /*
2060  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
2061  */
2062 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2063 {
2064         struct task_struct *curr = rq->curr;
2065         struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
2066         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
2067         int scale = cfs_rq->nr_running >= sched_nr_latency;
2068         int next_buddy_marked = 0;
2069
2070         if (unlikely(se == pse))
2071                 return;
2072
2073         if (sched_feat(NEXT_BUDDY) && scale && !(wake_flags & WF_FORK)) {
2074                 set_next_buddy(pse);
2075                 next_buddy_marked = 1;
2076         }
2077
2078         /*
2079          * We can come here with TIF_NEED_RESCHED already set from new task
2080          * wake up path.
2081          */
2082         if (test_tsk_need_resched(curr))
2083                 return;
2084
2085         /* Idle tasks are by definition preempted by non-idle tasks. */
2086         if (unlikely(curr->policy == SCHED_IDLE) &&
2087             likely(p->policy != SCHED_IDLE))
2088                 goto preempt;
2089
2090         /*
2091          * Batch and idle tasks do not preempt non-idle tasks (their preemption
2092          * is driven by the tick):
2093          */
2094         if (unlikely(p->policy != SCHED_NORMAL))
2095                 return;
2096
2097         find_matching_se(&se, &pse);
2098         update_curr(cfs_rq_of(se));
2099         BUG_ON(!pse);
2100         if (wakeup_preempt_entity(se, pse) == 1) {
2101                 /*
2102                  * Bias pick_next to pick the sched entity that is
2103                  * triggering this preemption.
2104                  */
2105                 if (!next_buddy_marked)
2106                         set_next_buddy(pse);
2107                 goto preempt;
2108         }
2109
2110         return;
2111
2112 preempt:
2113         resched_task(curr);
2114         /*
2115          * Only set the backward buddy when the current task is still
2116          * on the rq. This can happen when a wakeup gets interleaved
2117          * with schedule on the ->pre_schedule() or idle_balance()
2118          * point, either of which can * drop the rq lock.
2119          *
2120          * Also, during early boot the idle thread is in the fair class,
2121          * for obvious reasons its a bad idea to schedule back to it.
2122          */
2123         if (unlikely(!se->on_rq || curr == rq->idle))
2124                 return;
2125
2126         if (sched_feat(LAST_BUDDY) && scale && entity_is_task(se))
2127                 set_last_buddy(se);
2128 }
2129
2130 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
2131 {
2132         struct task_struct *p;
2133         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
2134         struct sched_entity *se;
2135
2136         if (!cfs_rq->nr_running)
2137                 return NULL;
2138
2139         do {
2140                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
2141                 set_next_entity(cfs_rq, se);
2142                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
2143         } while (cfs_rq);
2144
2145         p = task_of(se);
2146         hrtick_start_fair(rq, p);
2147
2148         return p;
2149 }
2150
2151 /*
2152  * Account for a descheduled task:
2153  */
2154 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2155 {
2156         struct sched_entity *se = &prev->se;
2157         struct cfs_rq *cfs_rq;
2158
2159         for_each_sched_entity(se) {
2160                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2161                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
2162         }
2163 }
2164
2165 /*
2166  * sched_yield() is very simple
2167  *
2168  * The magic of dealing with the ->skip buddy is in pick_next_entity.
2169  */
2170 static void yield_task_fair(struct rq *rq)
2171 {
2172         struct task_struct *curr = rq->curr;
2173         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
2174         struct sched_entity *se = &curr->se;
2175
2176         /*
2177          * Are we the only task in the tree?
2178          */
2179         if (unlikely(rq->nr_running == 1))
2180                 return;
2181
2182         clear_buddies(cfs_rq, se);
2183
2184         if (curr->policy != SCHED_BATCH) {
2185                 update_rq_clock(rq);
2186                 /*
2187                  * Update run-time statistics of the 'current'.
2188                  */
2189                 update_curr(cfs_rq);
2190         }
2191
2192         set_skip_buddy(se);
2193 }
2194
2195 static bool yield_to_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt)
2196 {
2197         struct sched_entity *se = &p->se;
2198
2199         if (!se->on_rq)
2200                 return false;
2201
2202         /* Tell the scheduler that we'd really like pse to run next. */
2203         set_next_buddy(se);
2204
2205         yield_task_fair(rq);
2206
2207         return true;
2208 }
2209
2210 #ifdef CONFIG_SMP
2211 /**************************************************
2212  * Fair scheduling class load-balancing methods:
2213  */
2214
2215 /*
2216  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2217  * Both runqueues must be locked.
2218  */
2219 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2220                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2221 {
2222         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2223         set_task_cpu(p, this_cpu);
2224         activate_task(this_rq, p, 0);
2225         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
2226 }
2227
2228 /*
2229  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2230  */
2231 static
2232 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2233                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2234                      int *all_pinned)
2235 {
2236         int tsk_cache_hot = 0;
2237         /*
2238          * We do not migrate tasks that are:
2239          * 1) running (obviously), or
2240          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2241          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2242          */
2243         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
2244                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_affine);
2245                 return 0;
2246         }
2247         *all_pinned = 0;
2248
2249         if (task_running(rq, p)) {
2250                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_running);
2251                 return 0;
2252         }
2253
2254         /*
2255          * Aggressive migration if:
2256          * 1) task is cache cold, or
2257          * 2) too many balance attempts have failed.
2258          */
2259
2260         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock_task, sd);
2261         if (!tsk_cache_hot ||
2262                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2263 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2264                 if (tsk_cache_hot) {
2265                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2266                         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_forced_migrations);
2267                 }
2268 #endif
2269                 return 1;
2270         }
2271
2272         if (tsk_cache_hot) {
2273                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_hot);
2274                 return 0;
2275         }
2276         return 1;
2277 }
2278
2279 /*
2280  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
2281  * part of active balancing operations within "domain".
2282  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2283  *
2284  * Called with both runqueues locked.
2285  */
2286 static int
2287 move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2288               struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
2289 {
2290         struct task_struct *p, *n;
2291         struct cfs_rq *cfs_rq;
2292         int pinned = 0;
2293
2294         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, cfs_rq) {
2295                 list_for_each_entry_safe(p, n, &cfs_rq->tasks, se.group_node) {
2296
2297                         if (!can_migrate_task(p, busiest, this_cpu,
2298                                                 sd, idle, &pinned))
2299                                 continue;
2300
2301                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2302                         /*
2303                          * Right now, this is only the second place pull_task()
2304                          * is called, so we can safely collect pull_task()
2305                          * stats here rather than inside pull_task().
2306                          */
2307                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
2308                         return 1;
2309                 }
2310         }
2311
2312         return 0;
2313 }
2314
2315 static unsigned long
2316 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2317               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2318               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2319               struct cfs_rq *busiest_cfs_rq)
2320 {
2321         int loops = 0, pulled = 0;
2322         long rem_load_move = max_load_move;
2323         struct task_struct *p, *n;
2324
2325         if (max_load_move == 0)
2326                 goto out;
2327
2328         list_for_each_entry_safe(p, n, &busiest_cfs_rq->tasks, se.group_node) {
2329                 if (loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2330                         break;
2331
2332                 if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
2333                     !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle,
2334                                       all_pinned))
2335                         continue;
2336
2337                 pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2338                 pulled++;
2339                 rem_load_move -= p->se.load.weight;
2340
2341 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2342                 /*
2343                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
2344                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
2345                  * the critical section.
2346                  */
2347                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2348                         break;
2349 #endif
2350
2351                 /*
2352                  * We only want to steal up to the prescribed amount of
2353                  * weighted load.
2354                  */
2355                 if (rem_load_move <= 0)
2356                         break;
2357         }
2358 out:
2359         /*
2360          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2361          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2362          * inside pull_task().
2363          */
2364         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2365
2366         return max_load_move - rem_load_move;
2367 }
2368
2369 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2370 /*
2371  * update tg->load_weight by folding this cpu's load_avg
2372  */
2373 static int update_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu)
2374 {
2375         struct cfs_rq *cfs_rq;
2376         unsigned long flags;
2377         struct rq *rq;
2378
2379         if (!tg->se[cpu])
2380                 return 0;
2381
2382         rq = cpu_rq(cpu);
2383         cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
2384
2385         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2386
2387         update_rq_clock(rq);
2388         update_cfs_load(cfs_rq, 1);
2389
2390         /*
2391          * We need to update shares after updating tg->load_weight in
2392          * order to adjust the weight of groups with long running tasks.
2393          */
2394         update_cfs_shares(cfs_rq);
2395
2396         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2397
2398         return 0;
2399 }
2400
2401 static void update_shares(int cpu)
2402 {
2403         struct cfs_rq *cfs_rq;
2404         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2405
2406         rcu_read_lock();
2407         /*
2408          * Iterates the task_group tree in a bottom up fashion, see
2409          * list_add_leaf_cfs_rq() for details.
2410          */
2411         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq)
2412                 update_shares_cpu(cfs_rq->tg, cpu);
2413         rcu_read_unlock();
2414 }
2415
2416 /*
2417  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
2418  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
2419  * group is a fraction of its parents load.
2420  */
2421 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
2422 {
2423         unsigned long load;
2424         long cpu = (long)data;
2425
2426         if (!tg->parent) {
2427                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
2428         } else {
2429                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
2430                 load *= tg->se[cpu]->load.weight;
2431                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
2432         }
2433
2434         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
2435
2436         return 0;
2437 }
2438
2439 static void update_h_load(long cpu)
2440 {
2441         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
2442 }
2443
2444 static unsigned long
2445 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2446                   unsigned long max_load_move,
2447                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2448                   int *all_pinned)
2449 {
2450         long rem_load_move = max_load_move;
2451         struct cfs_rq *busiest_cfs_rq;
2452
2453         rcu_read_lock();
2454         update_h_load(cpu_of(busiest));
2455
2456         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, busiest_cfs_rq) {
2457                 unsigned long busiest_h_load = busiest_cfs_rq->h_load;
2458                 unsigned long busiest_weight = busiest_cfs_rq->load.weight;
2459                 u64 rem_load, moved_load;
2460
2461                 /*
2462                  * empty group
2463                  */
2464                 if (!busiest_cfs_rq->task_weight)
2465                         continue;
2466
2467                 rem_load = (u64)rem_load_move * busiest_weight;
2468                 rem_load = div_u64(rem_load, busiest_h_load + 1);
2469
2470                 moved_load = balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2471                                 rem_load, sd, idle, all_pinned,
2472                                 busiest_cfs_rq);
2473
2474                 if (!moved_load)
2475                         continue;
2476
2477                 moved_load *= busiest_h_load;
2478                 moved_load = div_u64(moved_load, busiest_weight + 1);
2479
2480                 rem_load_move -= moved_load;
2481                 if (rem_load_move < 0)
2482                         break;
2483         }
2484         rcu_read_unlock();
2485
2486         return max_load_move - rem_load_move;
2487 }
2488 #else
2489 static inline void update_shares(int cpu)
2490 {
2491 }
2492
2493 static unsigned long
2494 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2495                   unsigned long max_load_move,
2496                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2497                   int *all_pinned)
2498 {
2499         return balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2500                         max_load_move, sd, idle, all_pinned,
2501                         &busiest->cfs);
2502 }
2503 #endif
2504
2505 /*
2506  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2507  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2508  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2509  *
2510  * Called with both runqueues locked.
2511  */
2512 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2513                       unsigned long max_load_move,
2514                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2515                       int *all_pinned)
2516 {
2517         unsigned long total_load_moved = 0, load_moved;
2518
2519         do {
2520                 load_moved = load_balance_fair(this_rq, this_cpu, busiest,
2521                                 max_load_move - total_load_moved,
2522                                 sd, idle, all_pinned);
2523
2524                 total_load_moved += load_moved;
2525
2526 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2527                 /*
2528                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
2529                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
2530                  * the critical section.
2531                  */
2532                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
2533                         break;
2534
2535                 if (raw_spin_is_contended(&this_rq->lock) ||
2536                                 raw_spin_is_contended(&busiest->lock))
2537                         break;
2538 #endif
2539         } while (load_moved && max_load_move > total_load_moved);
2540
2541         return total_load_moved > 0;
2542 }
2543
2544 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
2545 /*
2546  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
2547  *              during load balancing.
2548  */
2549 struct sd_lb_stats {
2550         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
2551         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
2552         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
2553         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
2554         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
2555
2556         /** Statistics of this group */
2557         unsigned long this_load;
2558         unsigned long this_load_per_task;
2559         unsigned long this_nr_running;
2560         unsigned long this_has_capacity;
2561         unsigned int  this_idle_cpus;
2562
2563         /* Statistics of the busiest group */
2564         unsigned int  busiest_idle_cpus;
2565         unsigned long max_load;
2566         unsigned long busiest_load_per_task;
2567         unsigned long busiest_nr_running;
2568         unsigned long busiest_group_capacity;
2569         unsigned long busiest_has_capacity;
2570         unsigned int  busiest_group_weight;
2571
2572         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
2573 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2574         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
2575         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
2576         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
2577         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
2578         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
2579         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
2580 #endif
2581 };
2582
2583 /*
2584  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
2585  */
2586 struct sg_lb_stats {
2587         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
2588         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
2589         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
2590         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
2591         unsigned long group_capacity;
2592         unsigned long idle_cpus;
2593         unsigned long group_weight;
2594         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
2595         int group_has_capacity; /* Is there extra capacity in the group? */
2596 };
2597
2598 /**
2599  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
2600  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
2601  */
2602 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
2603 {
2604         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
2605 }
2606
2607 /**
2608  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
2609  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
2610  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
2611  */
2612 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
2613                                         enum cpu_idle_type idle)
2614 {
2615         int load_idx;
2616
2617         switch (idle) {
2618         case CPU_NOT_IDLE:
2619                 load_idx = sd->busy_idx;
2620                 break;
2621
2622         case CPU_NEWLY_IDLE:
2623                 load_idx = sd->newidle_idx;
2624                 break;
2625         default:
2626                 load_idx = sd->idle_idx;
2627                 break;
2628         }
2629
2630         return load_idx;
2631 }
2632
2633
2634 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2635 /**
2636  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
2637  * the given sched_domain, during load balancing.
2638  *
2639  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
2640  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
2641  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
2642  */
2643 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
2644         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
2645 {
2646         /*
2647          * Busy processors will not participate in power savings
2648          * balance.
2649          */
2650         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2651                 sds->power_savings_balance = 0;
2652         else {
2653                 sds->power_savings_balance = 1;
2654                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
2655                 sds->leader_nr_running = 0;
2656         }
2657 }
2658
2659 /**
2660  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
2661  * sched_domain while performing load balancing.
2662  *
2663  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
2664  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
2665  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
2666  *              load balancing ?
2667  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
2668  */
2669 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
2670         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
2671 {
2672
2673         if (!sds->power_savings_balance)
2674                 return;
2675
2676         /*
2677          * If the local group is idle or completely loaded
2678          * no need to do power savings balance at this domain
2679          */
2680         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
2681                                 !sds->this_nr_running))
2682                 sds->power_savings_balance = 0;
2683
2684         /*
2685          * If a group is already running at full capacity or idle,
2686          * don't include that group in power savings calculations
2687          */
2688         if (!sds->power_savings_balance ||
2689                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
2690                 !sgs->sum_nr_running)
2691                 return;
2692
2693         /*
2694          * Calculate the group which has the least non-idle load.
2695          * This is the group from where we need to pick up the load
2696          * for saving power
2697          */
2698         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
2699             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
2700              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
2701                 sds->group_min = group;
2702                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
2703                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
2704                                                 sgs->sum_nr_running;
2705         }
2706
2707         /*
2708          * Calculate the group which is almost near its
2709          * capacity but still has some space to pick up some load
2710          * from other group and save more power
2711          */
2712         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
2713                 return;
2714
2715         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
2716             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
2717              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
2718                 sds->group_leader = group;
2719                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
2720         }
2721 }
2722
2723 /**
2724  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
2725  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
2726  *      under consideration.
2727  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
2728  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
2729  *
2730  * Description:
2731  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
2732  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
2733  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
2734  *
2735  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
2736  * Else returns 0.
2737  */
2738 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
2739                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
2740 {
2741         if (!sds->power_savings_balance)
2742                 return 0;
2743
2744         if (sds->this != sds->group_leader ||
2745                         sds->group_leader == sds->group_min)
2746                 return 0;
2747
2748         *imbalance = sds->min_load_per_task;
2749         sds->busiest = sds->group_min;
2750
2751         return 1;
2752
2753 }
2754 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
2755 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
2756         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
2757 {
2758         return;
2759 }
2760
2761 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
2762         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
2763 {
2764         return;
2765 }
2766
2767 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
2768                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
2769 {
2770         return 0;
2771 }
2772 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
2773
2774
2775 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2776 {
2777         return SCHED_POWER_SCALE;
2778 }
2779
2780 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2781 {
2782         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
2783 }
2784
2785 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2786 {
2787         unsigned long weight = sd->span_weight;
2788         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
2789
2790         smt_gain /= weight;
2791
2792         return smt_gain;
2793 }
2794
2795 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2796 {
2797         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
2798 }
2799
2800 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
2801 {
2802         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2803         u64 total, available;
2804
2805         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
2806
2807         if (unlikely(total < rq->rt_avg)) {
2808                 /* Ensures that power won't end up being negative */
2809                 available = 0;
2810         } else {
2811                 available = total - rq->rt_avg;
2812         }
2813
2814         if (unlikely((s64)total < SCHED_POWER_SCALE))
2815                 total = SCHED_POWER_SCALE;
2816
2817         total >>= SCHED_POWER_SHIFT;
2818
2819         return div_u64(available, total);
2820 }
2821
2822 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2823 {
2824         unsigned long weight = sd->span_weight;
2825         unsigned long power = SCHED_POWER_SCALE;
2826         struct sched_group *sdg = sd->groups;
2827
2828         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
2829                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
2830                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
2831                 else
2832                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
2833
2834                 power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
2835         }
2836
2837         sdg->sgp->power_orig = power;
2838
2839         if (sched_feat(ARCH_POWER))
2840                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
2841         else
2842                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
2843
2844         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
2845
2846         power *= scale_rt_power(cpu);
2847         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
2848
2849         if (!power)
2850                 power = 1;
2851
2852         cpu_rq(cpu)->cpu_power = power;
2853         sdg->sgp->power = power;
2854 }
2855
2856 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2857 {
2858         struct sched_domain *child = sd->child;
2859         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
2860         unsigned long power;
2861
2862         if (!child) {
2863                 update_cpu_power(sd, cpu);
2864                 return;
2865         }
2866
2867         power = 0;
2868
2869         group = child->groups;
2870         do {
2871                 power += group->sgp->power;
2872                 group = group->next;
2873         } while (group != child->groups);
2874
2875         sdg->sgp->power = power;
2876 }
2877
2878 /*
2879  * Try and fix up capacity for tiny siblings, this is needed when
2880  * things like SD_ASYM_PACKING need f_b_g to select another sibling
2881  * which on its own isn't powerful enough.
2882  *
2883  * See update_sd_pick_busiest() and check_asym_packing().
2884  */
2885 static inline int
2886 fix_small_capacity(struct sched_domain *sd, struct sched_group *group)
2887 {
2888         /*
2889          * Only siblings can have significantly less than SCHED_POWER_SCALE
2890          */
2891         if (!(sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER))
2892                 return 0;
2893
2894         /*
2895          * If ~90% of the cpu_power is still there, we're good.
2896          */
2897         if (group->sgp->power * 32 > group->sgp->power_orig * 29)
2898                 return 1;
2899
2900         return 0;
2901 }
2902
2903 /**
2904  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
2905  * @sd: The sched_domain whose statistics are to be updated.
2906  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
2907  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
2908  * @idle: Idle status of this_cpu
2909  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
2910  * @local_group: Does group contain this_cpu.
2911  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
2912  * @balance: Should we balance.
2913  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
2914  */
2915 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
2916                         struct sched_group *group, int this_cpu,
2917                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx,
2918                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
2919                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
2920 {
2921         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load, max_nr_running;
2922         int i;
2923         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2924         unsigned long avg_load_per_task = 0;
2925
2926         if (local_group)
2927                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
2928
2929         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2930         max_cpu_load = 0;
2931         min_cpu_load = ~0UL;
2932         max_nr_running = 0;
2933
2934         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
2935                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
2936
2937                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2938                 if (local_group) {
2939                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2940                                 first_idle_cpu = 1;
2941                                 balance_cpu = i;
2942                         }
2943
2944                         load = target_load(i, load_idx);
2945                 } else {
2946                         load = source_load(i, load_idx);
2947                         if (load > max_cpu_load) {
2948                                 max_cpu_load = load;
2949                                 max_nr_running = rq->nr_running;
2950                         }
2951                         if (min_cpu_load > load)
2952                                 min_cpu_load = load;
2953                 }
2954
2955                 sgs->group_load += load;
2956                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
2957                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2958                 if (idle_cpu(i))
2959                         sgs->idle_cpus++;
2960         }
2961
2962         /*
2963          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2964          * is eligible for doing load balancing at this and above
2965          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2966          * to do the newly idle load balance.
2967          */
2968         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group) {
2969                 if (balance_cpu != this_cpu) {
2970                         *balance = 0;
2971                         return;
2972                 }
2973                 update_group_power(sd, this_cpu);
2974         }
2975
2976         /* Adjust by relative CPU power of the group */
2977         sgs->avg_load = (sgs->group_load*SCHED_POWER_SCALE) / group->sgp->power;
2978
2979         /*
2980          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
2981          * than the average weight of a task.
2982          *
2983          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
2984          *      might not be a suitable number - should we keep a
2985          *      normalized nr_running number somewhere that negates
2986          *      the hierarchy?
2987          */
2988         if (sgs->sum_nr_running)
2989                 avg_load_per_task = sgs->sum_weighted_load / sgs->sum_nr_running;
2990
2991         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) >= avg_load_per_task && max_nr_running > 1)
2992                 sgs->group_imb = 1;
2993
2994         sgs->group_capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(group->sgp->power,
2995                                                 SCHED_POWER_SCALE);
2996         if (!sgs->group_capacity)
2997                 sgs->group_capacity = fix_small_capacity(sd, group);
2998         sgs->group_weight = group->group_weight;
2999
3000         if (sgs->group_capacity > sgs->sum_nr_running)
3001                 sgs->group_has_capacity = 1;
3002 }
3003
3004 /**
3005  * update_sd_pick_busiest - return 1 on busiest group
3006  * @sd: sched_domain whose statistics are to be checked
3007  * @sds: sched_domain statistics
3008  * @sg: sched_group candidate to be checked for being the busiest
3009  * @sgs: sched_group statistics
3010  * @this_cpu: the current cpu
3011  *
3012  * Determine if @sg is a busier group than the previously selected
3013  * busiest group.
3014  */
3015 static bool update_sd_pick_busiest(struct sched_domain *sd,
3016                                    struct sd_lb_stats *sds,
3017                                    struct sched_group *sg,
3018                                    struct sg_lb_stats *sgs,
3019                                    int this_cpu)
3020 {
3021         if (sgs->avg_load <= sds->max_load)
3022                 return false;
3023
3024         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity)
3025                 return true;
3026
3027         if (sgs->group_imb)
3028                 return true;
3029
3030         /*
3031          * ASYM_PACKING needs to move all the work to the lowest
3032          * numbered CPUs in the group, therefore mark all groups
3033          * higher than ourself as busy.
3034          */
3035         if ((sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && sgs->sum_nr_running &&
3036             this_cpu < group_first_cpu(sg)) {
3037                 if (!sds->busiest)
3038                         return true;
3039
3040                 if (group_first_cpu(sds->busiest) > group_first_cpu(sg))
3041                         return true;
3042         }
3043
3044         return false;
3045 }
3046
3047 /**
3048  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3049  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3050  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3051  * @idle: Idle status of this_cpu
3052  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3053  * @balance: Should we balance.
3054  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3055  */
3056 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3057                         enum cpu_idle_type idle, const struct cpumask *cpus,
3058                         int *balance, struct sd_lb_stats *sds)
3059 {
3060         struct sched_domain *child = sd->child;
3061         struct sched_group *sg = sd->groups;
3062         struct sg_lb_stats sgs;
3063         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3064
3065         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3066                 prefer_sibling = 1;
3067
3068         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3069         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3070
3071         do {
3072                 int local_group;
3073
3074                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu, sched_group_cpus(sg));
3075                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3076                 update_sg_lb_stats(sd, sg, this_cpu, idle, load_idx,
3077                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3078
3079                 if (local_group && !(*balance))
3080                         return;
3081
3082                 sds->total_load += sgs.group_load;
3083                 sds->total_pwr += sg->sgp->power;
3084
3085                 /*
3086                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
3087                  * first, lower the sg capacity to one so that we'll try
3088                  * and move all the excess tasks away. We lower the capacity
3089                  * of a group only if the local group has the capacity to fit
3090                  * these excess tasks, i.e. nr_running < group_capacity. The
3091                  * extra check prevents the case where you always pull from the
3092                  * heaviest group when it is already under-utilized (possible
3093                  * with a large weight task outweighs the tasks on the system).
3094                  */
3095                 if (prefer_sibling && !local_group && sds->this_has_capacity)
3096                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
3097
3098                 if (local_group) {
3099                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3100                         sds->this = sg;
3101                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3102                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3103                         sds->this_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
3104                         sds->this_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
3105                 } else if (update_sd_pick_busiest(sd, sds, sg, &sgs, this_cpu)) {
3106                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3107                         sds->busiest = sg;
3108                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3109                         sds->busiest_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
3110                         sds->busiest_group_capacity = sgs.group_capacity;
3111                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3112                         sds->busiest_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
3113                         sds->busiest_group_weight = sgs.group_weight;
3114                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3115                 }
3116
3117                 update_sd_power_savings_stats(sg, sds, local_group, &sgs);
3118                 sg = sg->next;
3119         } while (sg != sd->groups);
3120 }
3121
3122 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
3123 {
3124        return 0*SD_ASYM_PACKING;
3125 }
3126
3127 /**
3128  * check_asym_packing - Check to see if the group is packed into the
3129  *                      sched doman.
3130  *
3131  * This is primarily intended to used at the sibling level.  Some
3132  * cores like POWER7 prefer to use lower numbered SMT threads.  In the
3133  * case of POWER7, it can move to lower SMT modes only when higher
3134  * threads are idle.  When in lower SMT modes, the threads will
3135  * perform better since they share less core resources.  Hence when we
3136  * have idle threads, we want them to be the higher ones.
3137  *
3138  * This packing function is run on idle threads.  It checks to see if
3139  * the busiest CPU in this domain (core in the P7 case) has a higher
3140  * CPU number than the packing function is being run on.  Here we are
3141  * assuming lower CPU number will be equivalent to lower a SMT thread
3142  * number.
3143  *
3144  * Returns 1 when packing is required and a task should be moved to
3145  * this CPU.  The amount of the imbalance is returned in *imbalance.
3146  *
3147  * @sd: The sched_domain whose packing is to be checked.
3148  * @sds: Statistics of the sched_domain which is to be packed
3149  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3150  * @imbalance: returns amount of imbalanced due to packing.
3151  */
3152 static int check_asym_packing(struct sched_domain *sd,
3153                               struct sd_lb_stats *sds,
3154                               int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3155 {
3156         int busiest_cpu;
3157
3158         if (!(sd->flags & SD_ASYM_PACKING))
3159                 return 0;
3160
3161         if (!sds->busiest)
3162                 return 0;
3163
3164         busiest_cpu = group_first_cpu(sds->busiest);
3165         if (this_cpu > busiest_cpu)
3166                 return 0;
3167
3168         *imbalance = DIV_ROUND_CLOSEST(sds->max_load * sds->busiest->sgp->power,
3169                                        SCHED_POWER_SCALE);
3170         return 1;
3171 }
3172
3173 /**
3174  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3175  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3176  *                      load balancing.
3177  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3178  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3179  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3180  */
3181 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3182                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3183 {
3184         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3185         unsigned int imbn = 2;
3186         unsigned long scaled_busy_load_per_task;
3187
3188         if (sds->this_nr_running) {
3189                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3190                 if (sds->busiest_load_per_task >
3191                                 sds->this_load_per_task)
3192                         imbn = 1;
3193         } else
3194                 sds->this_load_per_task =
3195                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3196
3197         scaled_busy_load_per_task = sds->busiest_load_per_task
3198                                          * SCHED_POWER_SCALE;
3199         scaled_busy_load_per_task /= sds->busiest->sgp->power;
3200
3201         if (sds->max_load - sds->this_load + scaled_busy_load_per_task >=
3202                         (scaled_busy_load_per_task * imbn)) {
3203                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3204                 return;
3205         }
3206
3207         /*
3208          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3209          * however we may be able to increase total CPU power used by
3210          * moving them.
3211          */
3212
3213         pwr_now += sds->busiest->sgp->power *
3214                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3215         pwr_now += sds->this->sgp->power *
3216                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3217         pwr_now /= SCHED_POWER_SCALE;
3218
3219         /* Amount of load we'd subtract */
3220         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
3221                 sds->busiest->sgp->power;
3222         if (sds->max_load > tmp)
3223                 pwr_move += sds->busiest->sgp->power *
3224                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3225
3226         /* Amount of load we'd add */
3227         if (sds->max_load * sds->busiest->sgp->power <
3228                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE)
3229                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->sgp->power) /
3230                         sds->this->sgp->power;
3231         else
3232                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
3233                         sds->this->sgp->power;
3234         pwr_move += sds->this->sgp->power *
3235                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3236         pwr_move /= SCHED_POWER_SCALE;
3237
3238         /* Move if we gain throughput */
3239         if (pwr_move > pwr_now)
3240                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3241 }
3242
3243 /**
3244  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3245  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3246  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3247  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3248  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3249  */
3250 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3251                 unsigned long *imbalance)
3252 {
3253         unsigned long max_pull, load_above_capacity = ~0UL;
3254
3255         sds->busiest_load_per_task /= sds->busiest_nr_running;
3256         if (sds->group_imb) {
3257                 sds->busiest_load_per_task =
3258                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->avg_load);
3259         }
3260
3261         /*
3262          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3263          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3264          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3265          */
3266         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3267                 *imbalance = 0;
3268                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3269         }
3270
3271         if (!sds->group_imb) {
3272                 /*
3273                  * Don't want to pull so many tasks that a group would go idle.
3274                  */
3275                 load_above_capacity = (sds->busiest_nr_running -
3276                                                 sds->busiest_group_capacity);
3277
3278                 load_above_capacity *= (SCHED_LOAD_SCALE * SCHED_POWER_SCALE);
3279
3280                 load_above_capacity /= sds->busiest->sgp->power;
3281         }
3282
3283         /*
3284          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3285          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3286          * reduce the max loaded cpu below the average load. At the same time,
3287          * we also don't want to reduce the group load below the group capacity
3288          * (so that we can implement power-savings policies etc). Thus we look
3289          * for the minimum possible imbalance.
3290          * Be careful of negative numbers as they'll appear as very large values
3291          * with unsigned longs.
3292          */
3293         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load, load_above_capacity);
3294
3295         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3296         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->sgp->power,
3297                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->sgp->power)
3298                         / SCHED_POWER_SCALE;
3299
3300         /*
3301          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3302          * there is no guarantee that any tasks will be moved so we'll have
3303          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3304          * moved
3305          */
3306         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3307                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3308
3309 }
3310
3311 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3312
3313 /**
3314  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3315  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3316  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3317  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3318  * such a group exists.
3319  *
3320  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3321  * to restore balance.
3322  *
3323  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3324  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3325  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
3326  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
3327  * @idle: The idle status of this_cpu.
3328  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
3329  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
3330  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
3331  *
3332  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
3333  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
3334  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
3335  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
3336  */
3337 static struct sched_group *
3338 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3339                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3340                    const struct cpumask *cpus, int *balance)
3341 {
3342         struct sd_lb_stats sds;
3343
3344         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3345
3346         /*
3347          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
3348          * this level.
3349          */
3350         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, cpus, balance, &sds);
3351
3352         /*
3353          * this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing at
3354          * this level.
3355          */
3356         if (!(*balance))
3357                 goto ret;
3358
3359         if ((idle == CPU_IDLE || idle == CPU_NEWLY_IDLE) &&
3360             check_asym_packing(sd, &sds, this_cpu, imbalance))
3361                 return sds.busiest;
3362
3363         /* There is no busy sibling group to pull tasks from */
3364         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
3365                 goto out_balanced;
3366
3367         sds.avg_load = (SCHED_POWER_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
3368
3369         /*
3370          * If the busiest group is imbalanced the below checks don't
3371          * work because they assumes all things are equal, which typically
3372          * isn't true due to cpus_allowed constraints and the like.
3373          */
3374         if (sds.group_imb)
3375                 goto force_balance;
3376
3377         /* SD_BALANCE_NEWIDLE trumps SMP nice when underutilized */
3378         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && sds.this_has_capacity &&
3379                         !sds.busiest_has_capacity)
3380                 goto force_balance;
3381
3382         /*
3383          * If the local group is more busy than the selected busiest group
3384          * don't try and pull any tasks.
3385          */
3386         if (sds.this_load >= sds.max_load)
3387                 goto out_balanced;
3388
3389         /*
3390          * Don't pull any tasks if this group is already above the domain
3391          * average load.
3392          */
3393         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
3394                 goto out_balanced;
3395
3396         if (idle == CPU_IDLE) {
3397                 /*
3398                  * This cpu is idle. If the busiest group load doesn't
3399                  * have more tasks than the number of available cpu's and
3400                  * there is no imbalance between this and busiest group
3401                  * wrt to idle cpu's, it is balanced.
3402                  */
3403                 if ((sds.this_idle_cpus <= sds.busiest_idle_cpus + 1) &&
3404                     sds.busiest_nr_running <= sds.busiest_group_weight)
3405                         goto out_balanced;
3406         } else {
3407                 /*
3408                  * In the CPU_NEWLY_IDLE, CPU_NOT_IDLE cases, use
3409                  * imbalance_pct to be conservative.
3410                  */
3411                 if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
3412                         goto out_balanced;
3413         }
3414
3415 force_balance:
3416         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
3417         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
3418         return sds.busiest;
3419
3420 out_balanced:
3421         /*
3422          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
3423          * to save power.
3424          */
3425         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
3426                 return sds.busiest;
3427 ret:
3428         *imbalance = 0;
3429         return NULL;
3430 }
3431
3432 /*
3433  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3434  */
3435 static struct rq *
3436 find_busiest_queue(struct sched_domain *sd, struct sched_group *group,
3437                    enum cpu_idle_type idle, unsigned long imbalance,
3438                    const struct cpumask *cpus)
3439 {
3440         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3441         unsigned long max_load = 0;
3442         int i;
3443
3444         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3445                 unsigned long power = power_of(i);
3446                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power,
3447                                                            SCHED_POWER_SCALE);
3448                 unsigned long wl;
3449
3450                 if (!capacity)
3451                         capacity = fix_small_capacity(sd, group);
3452
3453                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
3454                         continue;
3455
3456                 rq = cpu_rq(i);
3457                 wl = weighted_cpuload(i);
3458
3459                 /*
3460                  * When comparing with imbalance, use weighted_cpuload()
3461                  * which is not scaled with the cpu power.
3462                  */
3463                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3464                         continue;
3465
3466                 /*
3467                  * For the load comparisons with the other cpu's, consider
3468                  * the weighted_cpuload() scaled with the cpu power, so that
3469                  * the load can be moved away from the cpu that is potentially
3470                  * running at a lower capacity.
3471                  */
3472                 wl = (wl * SCHED_POWER_SCALE) / power;
3473
3474                 if (wl > max_load) {
3475                         max_load = wl;
3476                         busiest = rq;
3477                 }
3478         }
3479
3480         return busiest;
3481 }
3482
3483 /*
3484  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3485  * so long as it is large enough.
3486  */
3487 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3488
3489 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
3490 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
3491
3492 static int need_active_balance(struct sched_domain *sd, int idle,
3493                                int busiest_cpu, int this_cpu)
3494 {
3495         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE) {
3496
3497                 /*
3498                  * ASYM_PACKING needs to force migrate tasks from busy but
3499                  * higher numbered CPUs in order to pack all tasks in the
3500                  * lowest numbered CPUs.
3501                  */
3502                 if ((sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && busiest_cpu > this_cpu)
3503                         return 1;
3504
3505                 /*
3506                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
3507                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
3508                  * package.
3509                  *
3510                  * The package power saving logic comes from
3511                  * find_busiest_group(). If there are no imbalance, then
3512                  * f_b_g() will return NULL. However when sched_mc={1,2} then
3513                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
3514                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
3515                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
3516                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
3517                  * action will be taken in load_balance_newidle().
3518                  *
3519                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
3520                  * will be more than one task in the source run queue and
3521                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
3522                  * active balance code will not be triggered.
3523                  */
3524                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
3525                         return 0;
3526         }
3527
3528         return unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2);
3529 }
3530
3531 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data);
3532
3533 /*
3534  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3535  * tasks if there is an imbalance.
3536  */
3537 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3538                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3539                         int *balance)
3540 {
3541         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0;
3542         struct sched_group *group;
3543         unsigned long imbalance;
3544         struct rq *busiest;
3545         unsigned long flags;
3546         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
3547
3548         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
3549
3550         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3551
3552 redo:
3553         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle,
3554                                    cpus, balance);
3555
3556         if (*balance == 0)
3557                 goto out_balanced;
3558
3559         if (!group) {
3560                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3561                 goto out_balanced;
3562         }
3563
3564         busiest = find_busiest_queue(sd, group, idle, imbalance, cpus);
3565         if (!busiest) {
3566                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3567                 goto out_balanced;
3568         }
3569
3570         BUG_ON(busiest == this_rq);
3571
3572         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3573
3574         ld_moved = 0;
3575         if (busiest->nr_running > 1) {
3576                 /*
3577                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3578                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3579                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3580                  * correctly treated as an imbalance.
3581                  */
3582                 all_pinned = 1;
3583                 local_irq_save(flags);
3584                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3585                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3586                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3587                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3588                 local_irq_restore(flags);
3589
3590                 /*
3591                  * some other cpu did the load balance for us.
3592                  */
3593                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3594                         resched_cpu(this_cpu);
3595
3596                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3597                 if (unlikely(all_pinned)) {
3598                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3599                         if (!cpumask_empty(cpus))
3600                                 goto redo;
3601                         goto out_balanced;
3602                 }
3603         }
3604
3605         if (!ld_moved) {
3606                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3607                 /*
3608                  * Increment the failure counter only on periodic balance.
3609                  * We do not want newidle balance, which can be very
3610                  * frequent, pollute the failure counter causing
3611                  * excessive cache_hot migrations and active balances.
3612                  */
3613                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE)
3614                         sd->nr_balance_failed++;
3615
3616                 if (need_active_balance(sd, idle, cpu_of(busiest), this_cpu)) {
3617                         raw_spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3618
3619                         /* don't kick the active_load_balance_cpu_stop,
3620                          * if the curr task on busiest cpu can't be
3621                          * moved to this_cpu
3622                          */
3623                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
3624                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3625                                 raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock,
3626                                                             flags);
3627                                 all_pinned = 1;
3628                                 goto out_one_pinned;
3629                         }
3630
3631                         /*
3632                          * ->active_balance synchronizes accesses to
3633                          * ->active_balance_work.  Once set, it's cleared
3634                          * only after active load balance is finished.
3635                          */
3636                         if (!busiest->active_balance) {
3637                                 busiest->active_balance = 1;
3638                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3639                                 active_balance = 1;
3640                         }
3641                         raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3642
3643                         if (active_balance)
3644                                 stop_one_cpu_nowait(cpu_of(busiest),
3645                                         active_load_balance_cpu_stop, busiest,
3646                                         &busiest->active_balance_work);
3647
3648                         /*
3649                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3650                          * counter.
3651                          */
3652                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3653                 }
3654         } else
3655                 sd->nr_balance_failed = 0;
3656
3657         if (likely(!active_balance)) {
3658                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3659                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3660         } else {
3661                 /*
3662                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3663                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3664                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3665                  * move_tasks).
3666                  */
3667                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3668                         sd->balance_interval *= 2;
3669         }
3670
3671         goto out;
3672
3673 out_balanced:
3674         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3675
3676         sd->nr_balance_failed = 0;
3677
3678 out_one_pinned:
3679         /* tune up the balancing interval */
3680         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3681                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3682                 sd->balance_interval *= 2;
3683
3684         ld_moved = 0;
3685 out:
3686         return ld_moved;
3687 }
3688
3689 /*
3690  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3691  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3692  */
3693 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3694 {
3695         struct sched_domain *sd;
3696         int pulled_task = 0;
3697         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3698
3699         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
3700
3701         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
3702                 return;
3703
3704         /*
3705          * Drop the rq->lock, but keep IRQ/preempt disabled.
3706          */
3707         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
3708
3709         update_shares(this_cpu);
3710         rcu_read_lock();
3711         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3712                 unsigned long interval;
3713                 int balance = 1;
3714
3715                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3716                         continue;
3717
3718                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE) {
3719                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3720                         pulled_task = load_balance(this_cpu, this_rq,
3721                                                    sd, CPU_NEWLY_IDLE, &balance);
3722                 }
3723
3724                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3725                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3726                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3727                 if (pulled_task) {
3728                         this_rq->idle_stamp = 0;
3729                         break;
3730                 }
3731         }
3732         rcu_read_unlock();
3733
3734         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
3735
3736         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3737                 /*
3738                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3739                  * a busy processor. So reset next_balance.
3740                  */
3741                 this_rq->next_balance = next_balance;
3742         }
3743 }
3744
3745 /*
3746  * active_load_balance_cpu_stop is run by cpu stopper. It pushes
3747  * running tasks off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at
3748  * least 1 task to be running on each physical CPU where possible, and
3749  * avoids physical / logical imbalances.
3750  */
3751 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data)
3752 {
3753         struct rq *busiest_rq = data;
3754         int busiest_cpu = cpu_of(busiest_rq);
3755         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3756         struct rq *target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3757         struct sched_domain *sd;
3758
3759         raw_spin_lock_irq(&busiest_rq->lock);
3760
3761         /* make sure the requested cpu hasn't gone down in the meantime */
3762         if (unlikely(busiest_cpu != smp_processor_id() ||
3763                      !busiest_rq->active_balance))
3764                 goto out_unlock;
3765
3766         /* Is there any task to move? */
3767         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3768                 goto out_unlock;
3769
3770         /*
3771          * This condition is "impossible", if it occurs
3772          * we need to fix it. Originally reported by
3773          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3774          */
3775         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3776
3777         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3778         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3779
3780         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3781         rcu_read_lock();
3782         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3783                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3784                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
3785                                 break;
3786         }
3787
3788         if (likely(sd)) {
3789                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3790
3791                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3792                                   sd, CPU_IDLE))
3793                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3794                 else
3795                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3796         }
3797         rcu_read_unlock();
3798         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
3799 out_unlock:
3800         busiest_rq->active_balance = 0;
3801         raw_spin_unlock_irq(&busiest_rq->lock);
3802         return 0;
3803 }
3804
3805 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3806
3807 static DEFINE_PER_CPU(struct call_single_data, remote_sched_softirq_cb);
3808
3809 static void trigger_sched_softirq(void *data)
3810 {
3811         raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
3812 }
3813
3814 static inline void init_sched_softirq_csd(struct call_single_data *csd)
3815 {
3816         csd->func = trigger_sched_softirq;
3817         csd->info = NULL;
3818         csd->flags = 0;
3819         csd->priv = 0;
3820 }
3821
3822 /*
3823  * idle load balancing details
3824  * - One of the idle CPUs nominates itself as idle load_balancer, while
3825  *   entering idle.
3826  * - This idle load balancer CPU will also go into tickless mode when
3827  *   it is idle, just like all other idle CPUs
3828  * - When one of the busy CPUs notice that there may be an idle rebalancing
3829  *   needed, they will kick the idle load balancer, which then does idle
3830  *   load balancing for all the idle CPUs.
3831  */
3832 static struct {
3833         atomic_t load_balancer;
3834         atomic_t first_pick_cpu;
3835         atomic_t second_pick_cpu;
3836         cpumask_var_t idle_cpus_mask;
3837         cpumask_var_t grp_idle_mask;
3838         unsigned long next_balance;     /* in jiffy units */
3839 } nohz ____cacheline_aligned;
3840
3841 int get_nohz_load_balancer(void)
3842 {
3843         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
3844 }
3845
3846 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3847 /**
3848  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
3849  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
3850  *              be returned.
3851  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
3852  *              for the given cpu.
3853  *
3854  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
3855  */
3856 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
3857 {
3858         struct sched_domain *sd;
3859
3860         for_each_domain(cpu, sd)
3861                 if (sd->flags & flag)
3862                         break;
3863
3864         return sd;
3865 }
3866
3867 /**
3868  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
3869  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
3870  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
3871  *              for cpu.
3872  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
3873  *
3874  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
3875  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
3876  */
3877 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
3878         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
3879                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
3880
3881 /**
3882  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
3883  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
3884  *
3885  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
3886  *
3887  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
3888  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
3889  * sched_group is semi-idle or not.
3890  */
3891 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
3892 {
3893         cpumask_and(nohz.grp_idle_mask, nohz.idle_cpus_mask,
3894                                         sched_group_cpus(ilb_group));
3895
3896         /*
3897          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
3898          * and atleast one idle cpu.
3899          */
3900         if (cpumask_empty(nohz.grp_idle_mask))
3901                 return 0;
3902
3903         if (cpumask_equal(nohz.grp_idle_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
3904                 return 0;
3905
3906         return 1;
3907 }
3908 /**
3909  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
3910  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
3911  *
3912  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
3913  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
3914  *
3915  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
3916  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
3917  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
3918  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
3919  */
3920 static int find_new_ilb(int cpu)
3921 {
3922         struct sched_domain *sd;
3923         struct sched_group *ilb_group;
3924         int ilb = nr_cpu_ids;
3925
3926         /*
3927          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
3928          * when power-aware load balancing is enabled
3929          */
3930         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
3931                 goto out_done;
3932
3933         /*
3934          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
3935          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
3936          */
3937         if (cpumask_weight(nohz.idle_cpus_mask) < 2)
3938                 goto out_done;
3939
3940         rcu_read_lock();
3941         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
3942                 ilb_group = sd->groups;
3943
3944                 do {
3945                         if (is_semi_idle_group(ilb_group)) {
3946                                 ilb = cpumask_first(nohz.grp_idle_mask);
3947                                 goto unlock;
3948                         }
3949
3950                         ilb_group = ilb_group->next;
3951
3952                 } while (ilb_group != sd->groups);
3953         }
3954 unlock:
3955         rcu_read_unlock();
3956
3957 out_done:
3958         return ilb;
3959 }
3960 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
3961 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
3962 {
3963         return nr_cpu_ids;
3964 }
3965 #endif
3966
3967 /*
3968  * Kick a CPU to do the nohz balancing, if it is time for it. We pick the
3969  * nohz_load_balancer CPU (if there is one) otherwise fallback to any idle
3970  * CPU (if there is one).
3971  */
3972 static void nohz_balancer_kick(int cpu)
3973 {
3974         int ilb_cpu;
3975
3976         nohz.next_balance++;
3977
3978         ilb_cpu = get_nohz_load_balancer();
3979
3980         if (ilb_cpu >= nr_cpu_ids) {
3981                 ilb_cpu = cpumask_first(nohz.idle_cpus_mask);
3982                 if (ilb_cpu >= nr_cpu_ids)
3983                         return;
3984         }
3985
3986         if (!cpu_rq(ilb_cpu)->nohz_balance_kick) {
3987                 struct call_single_data *cp;
3988
3989                 cpu_rq(ilb_cpu)->nohz_balance_kick = 1;
3990                 cp = &per_cpu(remote_sched_softirq_cb, cpu);
3991                 __smp_call_function_single(ilb_cpu, cp, 0);
3992         }
3993         return;
3994 }
3995
3996 /*
3997  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3998  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3999  * load balancing on behalf of all those cpus.
4000  *
4001  * When the ilb owner becomes busy, we will not have new ilb owner until some
4002  * idle CPU wakes up and goes back to idle or some busy CPU tries to kick
4003  * idle load balancing by kicking one of the idle CPUs.
4004  *
4005  * Ticks are stopped for the ilb owner as well, with busy CPU kicking this
4006  * ilb owner CPU in future (when there is a need for idle load balancing on
4007  * behalf of all idle CPUs).
4008  */
4009 void select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4010 {
4011         int cpu = smp_processor_id();
4012
4013         if (stop_tick) {
4014                 if (!cpu_active(cpu)) {
4015                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4016                                 return;
4017
4018                         /*
4019                          * If we are going offline and still the leader,
4020                          * give up!
4021                          */
4022                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu,
4023                                            nr_cpu_ids) != cpu)
4024                                 BUG();
4025
4026                         return;
4027                 }
4028
4029                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
4030
4031                 if (atomic_read(&nohz.first_pick_cpu) == cpu)
4032                         atomic_cmpxchg(&nohz.first_pick_cpu, cpu, nr_cpu_ids);
4033                 if (atomic_read(&nohz.second_pick_cpu) == cpu)
4034                         atomic_cmpxchg(&nohz.second_pick_cpu, cpu, nr_cpu_ids);
4035
4036                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) >= nr_cpu_ids) {
4037                         int new_ilb;
4038
4039                         /* make me the ilb owner */
4040                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids,
4041                                            cpu) != nr_cpu_ids)
4042                                 return;
4043
4044                         /*
4045                          * Check to see if there is a more power-efficient
4046                          * ilb.
4047                          */
4048                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4049                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4050                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids);
4051                                 resched_cpu(new_ilb);
4052                                 return;
4053                         }
4054                         return;
4055                 }
4056         } else {
4057                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask))
4058                         return;
4059
4060                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
4061
4062                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4063                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu,
4064                                            nr_cpu_ids) != cpu)
4065                                 BUG();
4066         }
4067         return;
4068 }
4069 #endif
4070
4071 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4072
4073 static unsigned long __read_mostly max_load_balance_interval = HZ/10;
4074
4075 /*
4076  * Scale the max load_balance interval with the number of CPUs in the system.
4077  * This trades load-balance latency on larger machines for less cross talk.
4078  */
4079 static void update_max_interval(void)
4080 {
4081         max_load_balance_interval = HZ*num_online_cpus()/10;
4082 }
4083
4084 /*
4085  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4086  * and initiates a balancing operation if so.
4087  *
4088  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4089  */
4090 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4091 {
4092         int balance = 1;
4093         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4094         unsigned long interval;
4095         struct sched_domain *sd;
4096         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4097         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4098         int update_next_balance = 0;
4099         int need_serialize;
4100
4101         update_shares(cpu);
4102
4103         rcu_read_lock();
4104         for_each_domain(cpu, sd) {
4105                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4106                         continue;
4107
4108                 interval = sd->balance_interval;
4109                 if (idle != CPU_IDLE)
4110                         interval *= sd->busy_factor;
4111
4112                 /* scale ms to jiffies */
4113                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4114                 interval = clamp(interval, 1UL, max_load_balance_interval);
4115
4116                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4117
4118                 if (need_serialize) {
4119                         if (!spin_trylock(&balancing))
4120                                 goto out;
4121                 }
4122
4123                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4124                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4125                                 /*
4126                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4127                                  * longer idle.
4128                                  */
4129                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4130                         }
4131                         sd->last_balance = jiffies;
4132                 }
4133                 if (need_serialize)
4134                         spin_unlock(&balancing);
4135 out:
4136                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4137                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4138                         update_next_balance = 1;
4139                 }
4140
4141                 /*
4142                  * Stop the load balance at this level. There is another
4143                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4144                  * actively.
4145                  */
4146                 if (!balance)
4147                         break;
4148         }
4149         rcu_read_unlock();
4150
4151         /*
4152          * next_balance will be updated only when there is a need.
4153          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4154          * updated.
4155          */
4156         if (likely(update_next_balance))
4157                 rq->next_balance = next_balance;
4158 }
4159
4160 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4161 /*
4162  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle balance kickee will do the
4163  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4164  */
4165 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle)
4166 {
4167         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4168         struct rq *rq;
4169         int balance_cpu;
4170
4171         if (idle != CPU_IDLE || !this_rq->nohz_balance_kick)
4172                 return;
4173
4174         for_each_cpu(balance_cpu, nohz.idle_cpus_mask) {
4175                 if (balance_cpu == this_cpu)
4176                         continue;
4177
4178                 /*
4179                  * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4180                  * work being done for other cpus. Next load
4181                  * balancing owner will pick it up.
4182                  */
4183                 if (need_resched()) {
4184                         this_rq->nohz_balance_kick = 0;
4185                         break;
4186                 }
4187
4188                 raw_spin_lock_irq(&this_rq->lock);
4189                 update_rq_clock(this_rq);
4190                 update_cpu_load(this_rq);
4191                 raw_spin_unlock_irq(&this_rq->lock);
4192
4193                 rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4194
4195                 rq = cpu_rq(balance_cpu);
4196                 if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4197                         this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4198         }
4199         nohz.next_balance = this_rq->next_balance;
4200         this_rq->nohz_balance_kick = 0;
4201 }
4202
4203 /*
4204  * Current heuristic for kicking the idle load balancer
4205  * - first_pick_cpu is the one of the busy CPUs. It will kick
4206  *   idle load balancer when it has more than one process active. This
4207  *   eliminates the need for idle load balancing altogether when we have
4208  *   only one running process in the system (common case).
4209  * - If there are more than one busy CPU, idle load balancer may have
4210  *   to run for active_load_balance to happen (i.e., two busy CPUs are
4211  *   SMT or core siblings and can run better if they move to different
4212  *   physical CPUs). So, second_pick_cpu is the second of the busy CPUs
4213  *   which will kick idle load balancer as soon as it has any load.
4214  */
4215 static inline int nohz_kick_needed(struct rq *rq, int cpu)
4216 {
4217         unsigned long now = jiffies;
4218         int ret;
4219         int first_pick_cpu, second_pick_cpu;
4220
4221         if (time_before(now, nohz.next_balance))
4222                 return 0;
4223
4224         if (rq->idle_at_tick)
4225                 return 0;
4226
4227         first_pick_cpu = atomic_read(&nohz.first_pick_cpu);
4228         second_pick_cpu = atomic_read(&nohz.second_pick_cpu);
4229
4230         if (first_pick_cpu < nr_cpu_ids && first_pick_cpu != cpu &&
4231             second_pick_cpu < nr_cpu_ids && second_pick_cpu != cpu)
4232                 return 0;
4233
4234         ret = atomic_cmpxchg(&nohz.first_pick_cpu, nr_cpu_ids, cpu);
4235         if (ret == nr_cpu_ids || ret == cpu) {
4236                 atomic_cmpxchg(&nohz.second_pick_cpu, cpu, nr_cpu_ids);
4237                 if (rq->nr_running > 1)
4238                         return 1;
4239         } else {
4240                 ret = atomic_cmpxchg(&nohz.second_pick_cpu, nr_cpu_ids, cpu);
4241                 if (ret == nr_cpu_ids || ret == cpu) {
4242                         if (rq->nr_running)
4243                                 return 1;
4244                 }
4245         }
4246         return 0;
4247 }
4248 #else
4249 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle) { }
4250 #endif
4251
4252 /*
4253  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4254  * Also triggered for nohz idle balancing (with nohz_balancing_kick set).
4255  */
4256 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4257 {
4258         int this_cpu = smp_processor_id();
4259         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4260         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4261                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4262
4263         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4264
4265         /*
4266          * If this cpu has a pending nohz_balance_kick, then do the
4267          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4268          * stopped.
4269          */
4270         nohz_idle_balance(this_cpu, idle);
4271 }
4272
4273 static inline int on_null_domain(int cpu)
4274 {
4275         return !rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
4276 }
4277
4278 /*
4279  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4280  */
4281 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4282 {
4283         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4284         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4285             likely(!on_null_domain(cpu)))
4286                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4287 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4288         else if (nohz_kick_needed(rq, cpu) && likely(!on_null_domain(cpu)))
4289                 nohz_balancer_kick(cpu);
4290 #endif
4291 }
4292
4293 static void rq_online_fair(struct rq *rq)
4294 {
4295         update_sysctl();
4296 }
4297
4298 static void rq_offline_fair(struct rq *rq)
4299 {
4300         update_sysctl();
4301 }
4302
4303 #else   /* CONFIG_SMP */
4304
4305 /*
4306  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4307  */
4308 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4309 {
4310 }
4311
4312 #endif /* CONFIG_SMP */
4313
4314 /*
4315  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
4316  */
4317 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr, int queued)
4318 {
4319         struct cfs_rq *cfs_rq;
4320         struct sched_entity *se = &curr->se;
4321
4322         for_each_sched_entity(se) {
4323                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
4324                 entity_tick(cfs_rq, se, queued);
4325         }
4326 }
4327
4328 /*
4329  * called on fork with the child task as argument from the parent's context
4330  *  - child not yet on the tasklist
4331  *  - preemption disabled
4332  */
4333 static void task_fork_fair(struct task_struct *p)
4334 {
4335         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(current);
4336         struct sched_entity *se = &p->se, *curr = cfs_rq->curr;
4337         int this_cpu = smp_processor_id();
4338         struct rq *rq = this_rq();
4339         unsigned long flags;
4340
4341         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4342
4343         update_rq_clock(rq);
4344
4345         if (unlikely(task_cpu(p) != this_cpu)) {
4346                 rcu_read_lock();
4347                 __set_task_cpu(p, this_cpu);
4348                 rcu_read_unlock();
4349         }
4350
4351         update_curr(cfs_rq);
4352
4353         if (curr)
4354                 se->vruntime = curr->vruntime;
4355         place_entity(cfs_rq, se, 1);
4356
4357         if (sysctl_sched_child_runs_first && curr && entity_before(curr, se)) {
4358                 /*
4359                  * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
4360                  * 'current' within the tree based on its new key value.
4361                  */
4362                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
4363                 resched_task(rq->curr);
4364         }
4365
4366         se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
4367
4368         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4369 }
4370
4371 /*
4372  * Priority of the task has changed. Check to see if we preempt
4373  * the current task.
4374  */
4375 static void
4376 prio_changed_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int oldprio)
4377 {
4378         if (!p->se.on_rq)
4379                 return;
4380
4381         /*
4382          * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4383          * our priority decreased, or if we are not currently running on
4384          * this runqueue and our priority is higher than the current's
4385          */
4386         if (rq->curr == p) {
4387                 if (p->prio > oldprio)
4388                         resched_task(rq->curr);
4389         } else
4390                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
4391 }
4392
4393 static void switched_from_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
4394 {
4395         struct sched_entity *se = &p->se;
4396         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
4397
4398         /*
4399          * Ensure the task's vruntime is normalized, so that when its
4400          * switched back to the fair class the enqueue_entity(.flags=0) will
4401          * do the right thing.
4402          *
4403          * If it was on_rq, then the dequeue_entity(.flags=0) will already
4404          * have normalized the vruntime, if it was !on_rq, then only when
4405          * the task is sleeping will it still have non-normalized vruntime.
4406          */
4407         if (!se->on_rq && p->state != TASK_RUNNING) {
4408                 /*
4409                  * Fix up our vruntime so that the current sleep doesn't
4410                  * cause 'unlimited' sleep bonus.
4411                  */
4412                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
4413                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
4414         }
4415 }
4416
4417 /*
4418  * We switched to the sched_fair class.
4419  */
4420 static void switched_to_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
4421 {
4422         if (!p->se.on_rq)
4423                 return;
4424
4425         /*
4426          * We were most likely switched from sched_rt, so
4427          * kick off the schedule if running, otherwise just see
4428          * if we can still preempt the current task.
4429          */
4430         if (rq->curr == p)
4431                 resched_task(rq->curr);
4432         else
4433                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
4434 }
4435
4436 /* Account for a task changing its policy or group.
4437  *
4438  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
4439  * migrates between groups/classes.
4440  */
4441 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
4442 {
4443         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
4444
4445         for_each_sched_entity(se) {
4446                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
4447
4448                 set_next_entity(cfs_rq, se);
4449                 /* ensure bandwidth has been allocated on our new cfs_rq */
4450                 account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
4451         }
4452 }
4453
4454 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4455 static void task_move_group_fair(struct task_struct *p, int on_rq)
4456 {
4457         /*
4458          * If the task was not on the rq at the time of this cgroup movement
4459          * it must have been asleep, sleeping tasks keep their ->vruntime
4460          * absolute on their old rq until wakeup (needed for the fair sleeper
4461          * bonus in place_entity()).
4462          *
4463          * If it was on the rq, we've just 'preempted' it, which does convert
4464          * ->vruntime to a relative base.
4465          *
4466          * Make sure both cases convert their relative position when migrating
4467          * to another cgroup's rq. This does somewhat interfere with the
4468          * fair sleeper stuff for the first placement, but who cares.
4469          */
4470         if (!on_rq)
4471                 p->se.vruntime -= cfs_rq_of(&p->se)->min_vruntime;
4472         set_task_rq(p, task_cpu(p));
4473         if (!on_rq)
4474                 p->se.vruntime += cfs_rq_of(&p->se)->min_vruntime;
4475 }
4476 #endif
4477
4478 static unsigned int get_rr_interval_fair(struct rq *rq, struct task_struct *task)
4479 {
4480         struct sched_entity *se = &task->se;
4481         unsigned int rr_interval = 0;
4482
4483         /*
4484          * Time slice is 0 for SCHED_OTHER tasks that are on an otherwise
4485          * idle runqueue:
4486          */
4487         if (rq->cfs.load.weight)
4488                 rr_interval = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
4489
4490         return rr_interval;
4491 }
4492
4493 /*
4494  * All the scheduling class methods:
4495  */
4496 static const struct sched_class fair_sched_class = {
4497         .next                   = &idle_sched_class,
4498         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
4499         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
4500         .yield_task             = yield_task_fair,
4501         .yield_to_task          = yield_to_task_fair,
4502
4503         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
4504
4505         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
4506         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
4507
4508 #ifdef CONFIG_SMP
4509         .select_task_rq         = select_task_rq_fair,
4510
4511         .rq_online              = rq_online_fair,
4512         .rq_offline             = rq_offline_fair,
4513
4514         .task_waking            = task_waking_fair,
4515 #endif
4516
4517         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
4518         .task_tick              = task_tick_fair,
4519         .task_fork              = task_fork_fair,
4520
4521         .prio_changed           = prio_changed_fair,
4522         .switched_from          = switched_from_fair,
4523         .switched_to            = switched_to_fair,
4524
4525         .get_rr_interval        = get_rr_interval_fair,
4526
4527 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4528         .task_move_group        = task_move_group_fair,
4529 #endif
4530 };
4531
4532 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4533 static void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
4534 {
4535         struct cfs_rq *cfs_rq;
4536
4537         rcu_read_lock();
4538         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
4539                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
4540         rcu_read_unlock();
4541 }
4542 #endif