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