10e7dbbbf838048c9b60786656c801c64669e096
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / kernel / sched / fair.c
1 /*
2  * Completely Fair Scheduling (CFS) Class (SCHED_NORMAL/SCHED_BATCH)
3  *
4  *  Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc., Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
5  *
6  *  Interactivity improvements by Mike Galbraith
7  *  (C) 2007 Mike Galbraith <efault@gmx.de>
8  *
9  *  Various enhancements by Dmitry Adamushko.
10  *  (C) 2007 Dmitry Adamushko <dmitry.adamushko@gmail.com>
11  *
12  *  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
13  *  Copyright IBM Corporation, 2007
14  *  Author: Srivatsa Vaddagiri <vatsa@linux.vnet.ibm.com>
15  *
16  *  Scaled math optimizations by Thomas Gleixner
17  *  Copyright (C) 2007, Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
18  *
19  *  Adaptive scheduling granularity, math enhancements by Peter Zijlstra
20  *  Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc., Peter Zijlstra <pzijlstr@redhat.com>
21  */
22
23 #include <linux/latencytop.h>
24 #include <linux/sched.h>
25 #include <linux/cpumask.h>
26 #include <linux/slab.h>
27 #include <linux/profile.h>
28 #include <linux/interrupt.h>
29 #include <linux/mempolicy.h>
30 #include <linux/migrate.h>
31 #include <linux/task_work.h>
32
33 #include <trace/events/sched.h>
34
35 #include "sched.h"
36
37 /*
38  * Targeted preemption latency for CPU-bound tasks:
39  * (default: 6ms * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
40  *
41  * NOTE: this latency value is not the same as the concept of
42  * 'timeslice length' - timeslices in CFS are of variable length
43  * and have no persistent notion like in traditional, time-slice
44  * based scheduling concepts.
45  *
46  * (to see the precise effective timeslice length of your workload,
47  *  run vmstat and monitor the context-switches (cs) field)
48  */
49 unsigned int sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
50 unsigned int normalized_sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
51
52 /*
53  * The initial- and re-scaling of tunables is configurable
54  * (default SCHED_TUNABLESCALING_LOG = *(1+ilog(ncpus))
55  *
56  * Options are:
57  * SCHED_TUNABLESCALING_NONE - unscaled, always *1
58  * SCHED_TUNABLESCALING_LOG - scaled logarithmical, *1+ilog(ncpus)
59  * SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR - scaled linear, *ncpus
60  */
61 enum sched_tunable_scaling sysctl_sched_tunable_scaling
62         = SCHED_TUNABLESCALING_LOG;
63
64 /*
65  * Minimal preemption granularity for CPU-bound tasks:
66  * (default: 0.75 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
67  */
68 unsigned int sysctl_sched_min_granularity = 750000ULL;
69 unsigned int normalized_sysctl_sched_min_granularity = 750000ULL;
70
71 /*
72  * is kept at sysctl_sched_latency / sysctl_sched_min_granularity
73  */
74 static unsigned int sched_nr_latency = 8;
75
76 /*
77  * After fork, child runs first. If set to 0 (default) then
78  * parent will (try to) run first.
79  */
80 unsigned int sysctl_sched_child_runs_first __read_mostly;
81
82 /*
83  * SCHED_OTHER wake-up granularity.
84  * (default: 1 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
85  *
86  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
87  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
88  * have immediate wakeup/sleep latencies.
89  */
90 unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
91 unsigned int normalized_sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
92
93 const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost = 500000UL;
94
95 /*
96  * The exponential sliding  window over which load is averaged for shares
97  * distribution.
98  * (default: 10msec)
99  */
100 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_shares_window = 10000000UL;
101
102 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
103 /*
104  * Amount of runtime to allocate from global (tg) to local (per-cfs_rq) pool
105  * each time a cfs_rq requests quota.
106  *
107  * Note: in the case that the slice exceeds the runtime remaining (either due
108  * to consumption or the quota being specified to be smaller than the slice)
109  * we will always only issue the remaining available time.
110  *
111  * default: 5 msec, units: microseconds
112   */
113 unsigned int sysctl_sched_cfs_bandwidth_slice = 5000UL;
114 #endif
115
116 /*
117  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
118  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
119  * to users decreases. But the relationship is not linear,
120  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
121  * number of CPUs.
122  *
123  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
124  */
125 static int get_update_sysctl_factor(void)
126 {
127         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
128         unsigned int factor;
129
130         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
131         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
132                 factor = 1;
133                 break;
134         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
135                 factor = cpus;
136                 break;
137         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
138         default:
139                 factor = 1 + ilog2(cpus);
140                 break;
141         }
142
143         return factor;
144 }
145
146 static void update_sysctl(void)
147 {
148         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
149
150 #define SET_SYSCTL(name) \
151         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
152         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
153         SET_SYSCTL(sched_latency);
154         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
155 #undef SET_SYSCTL
156 }
157
158 void sched_init_granularity(void)
159 {
160         update_sysctl();
161 }
162
163 #if BITS_PER_LONG == 32
164 # define WMULT_CONST    (~0UL)
165 #else
166 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
167 #endif
168
169 #define WMULT_SHIFT     32
170
171 /*
172  * Shift right and round:
173  */
174 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
175
176 /*
177  * delta *= weight / lw
178  */
179 static unsigned long
180 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
181                 struct load_weight *lw)
182 {
183         u64 tmp;
184
185         /*
186          * weight can be less than 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION for task group sched
187          * entities since MIN_SHARES = 2. Treat weight as 1 if less than
188          * 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION.
189          */
190         if (likely(weight > (1UL << SCHED_LOAD_RESOLUTION)))
191                 tmp = (u64)delta_exec * scale_load_down(weight);
192         else
193                 tmp = (u64)delta_exec;
194
195         if (!lw->inv_weight) {
196                 unsigned long w = scale_load_down(lw->weight);
197
198                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(w >= WMULT_CONST))
199                         lw->inv_weight = 1;
200                 else if (unlikely(!w))
201                         lw->inv_weight = WMULT_CONST;
202                 else
203                         lw->inv_weight = WMULT_CONST / w;
204         }
205
206         /*
207          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
208          */
209         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
210                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
211                         WMULT_SHIFT/2);
212         else
213                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
214
215         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
216 }
217
218
219 const struct sched_class fair_sched_class;
220
221 /**************************************************************
222  * CFS operations on generic schedulable entities:
223  */
224
225 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
226
227 /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
228 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
229 {
230         return cfs_rq->rq;
231 }
232
233 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
234 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
235
236 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
237 {
238 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
239         WARN_ON_ONCE(!entity_is_task(se));
240 #endif
241         return container_of(se, struct task_struct, se);
242 }
243
244 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
245 #define for_each_sched_entity(se) \
246                 for (; se; se = se->parent)
247
248 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
249 {
250         return p->se.cfs_rq;
251 }
252
253 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
254 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
255 {
256         return se->cfs_rq;
257 }
258
259 /* runqueue "owned" by this group */
260 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
261 {
262         return grp->my_q;
263 }
264
265 static void update_cfs_rq_blocked_load(struct cfs_rq *cfs_rq,
266                                        int force_update);
267
268 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
269 {
270         if (!cfs_rq->on_list) {
271                 /*
272                  * Ensure we either appear before our parent (if already
273                  * enqueued) or force our parent to appear after us when it is
274                  * enqueued.  The fact that we always enqueue bottom-up
275                  * reduces this to two cases.
276                  */
277                 if (cfs_rq->tg->parent &&
278                     cfs_rq->tg->parent->cfs_rq[cpu_of(rq_of(cfs_rq))]->on_list) {
279                         list_add_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
280                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
281                 } else {
282                         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
283                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
284                 }
285
286                 cfs_rq->on_list = 1;
287                 /* We should have no load, but we need to update last_decay. */
288                 update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 0);
289         }
290 }
291
292 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
293 {
294         if (cfs_rq->on_list) {
295                 list_del_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list);
296                 cfs_rq->on_list = 0;
297         }
298 }
299
300 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
301 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
302         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
303
304 /* Do the two (enqueued) entities belong to the same group ? */
305 static inline int
306 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
307 {
308         if (se->cfs_rq == pse->cfs_rq)
309                 return 1;
310
311         return 0;
312 }
313
314 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
315 {
316         return se->parent;
317 }
318
319 /* return depth at which a sched entity is present in the hierarchy */
320 static inline int depth_se(struct sched_entity *se)
321 {
322         int depth = 0;
323
324         for_each_sched_entity(se)
325                 depth++;
326
327         return depth;
328 }
329
330 static void
331 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
332 {
333         int se_depth, pse_depth;
334
335         /*
336          * preemption test can be made between sibling entities who are in the
337          * same cfs_rq i.e who have a common parent. Walk up the hierarchy of
338          * both tasks until we find their ancestors who are siblings of common
339          * parent.
340          */
341
342         /* First walk up until both entities are at same depth */
343         se_depth = depth_se(*se);
344         pse_depth = depth_se(*pse);
345
346         while (se_depth > pse_depth) {
347                 se_depth--;
348                 *se = parent_entity(*se);
349         }
350
351         while (pse_depth > se_depth) {
352                 pse_depth--;
353                 *pse = parent_entity(*pse);
354         }
355
356         while (!is_same_group(*se, *pse)) {
357                 *se = parent_entity(*se);
358                 *pse = parent_entity(*pse);
359         }
360 }
361
362 #else   /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
363
364 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
365 {
366         return container_of(se, struct task_struct, se);
367 }
368
369 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
370 {
371         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
372 }
373
374 #define entity_is_task(se)      1
375
376 #define for_each_sched_entity(se) \
377                 for (; se; se = NULL)
378
379 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
380 {
381         return &task_rq(p)->cfs;
382 }
383
384 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
385 {
386         struct task_struct *p = task_of(se);
387         struct rq *rq = task_rq(p);
388
389         return &rq->cfs;
390 }
391
392 /* runqueue "owned" by this group */
393 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
394 {
395         return NULL;
396 }
397
398 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
399 {
400 }
401
402 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
403 {
404 }
405
406 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
407                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
408
409 static inline int
410 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
411 {
412         return 1;
413 }
414
415 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
416 {
417         return NULL;
418 }
419
420 static inline void
421 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
422 {
423 }
424
425 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
426
427 static __always_inline
428 void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long delta_exec);
429
430 /**************************************************************
431  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
432  */
433
434 static inline u64 max_vruntime(u64 max_vruntime, u64 vruntime)
435 {
436         s64 delta = (s64)(vruntime - max_vruntime);
437         if (delta > 0)
438                 max_vruntime = vruntime;
439
440         return max_vruntime;
441 }
442
443 static inline u64 min_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
444 {
445         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
446         if (delta < 0)
447                 min_vruntime = vruntime;
448
449         return min_vruntime;
450 }
451
452 static inline int entity_before(struct sched_entity *a,
453                                 struct sched_entity *b)
454 {
455         return (s64)(a->vruntime - b->vruntime) < 0;
456 }
457
458 static void update_min_vruntime(struct cfs_rq *cfs_rq)
459 {
460         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
461
462         if (cfs_rq->curr)
463                 vruntime = cfs_rq->curr->vruntime;
464
465         if (cfs_rq->rb_leftmost) {
466                 struct sched_entity *se = rb_entry(cfs_rq->rb_leftmost,
467                                                    struct sched_entity,
468                                                    run_node);
469
470                 if (!cfs_rq->curr)
471                         vruntime = se->vruntime;
472                 else
473                         vruntime = min_vruntime(vruntime, se->vruntime);
474         }
475
476         /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
477         cfs_rq->min_vruntime = max_vruntime(cfs_rq->min_vruntime, vruntime);
478 #ifndef CONFIG_64BIT
479         smp_wmb();
480         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
481 #endif
482 }
483
484 /*
485  * Enqueue an entity into the rb-tree:
486  */
487 static void __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
488 {
489         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
490         struct rb_node *parent = NULL;
491         struct sched_entity *entry;
492         int leftmost = 1;
493
494         /*
495          * Find the right place in the rbtree:
496          */
497         while (*link) {
498                 parent = *link;
499                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
500                 /*
501                  * We dont care about collisions. Nodes with
502                  * the same key stay together.
503                  */
504                 if (entity_before(se, entry)) {
505                         link = &parent->rb_left;
506                 } else {
507                         link = &parent->rb_right;
508                         leftmost = 0;
509                 }
510         }
511
512         /*
513          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
514          * used):
515          */
516         if (leftmost)
517                 cfs_rq->rb_leftmost = &se->run_node;
518
519         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
520         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
521 }
522
523 static void __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
524 {
525         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node) {
526                 struct rb_node *next_node;
527
528                 next_node = rb_next(&se->run_node);
529                 cfs_rq->rb_leftmost = next_node;
530         }
531
532         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
533 }
534
535 struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
536 {
537         struct rb_node *left = cfs_rq->rb_leftmost;
538
539         if (!left)
540                 return NULL;
541
542         return rb_entry(left, struct sched_entity, run_node);
543 }
544
545 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct sched_entity *se)
546 {
547         struct rb_node *next = rb_next(&se->run_node);
548
549         if (!next)
550                 return NULL;
551
552         return rb_entry(next, struct sched_entity, run_node);
553 }
554
555 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
556 struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
557 {
558         struct rb_node *last = rb_last(&cfs_rq->tasks_timeline);
559
560         if (!last)
561                 return NULL;
562
563         return rb_entry(last, struct sched_entity, run_node);
564 }
565
566 /**************************************************************
567  * Scheduling class statistics methods:
568  */
569
570 int sched_proc_update_handler(struct ctl_table *table, int write,
571                 void __user *buffer, size_t *lenp,
572                 loff_t *ppos)
573 {
574         int ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
575         int factor = get_update_sysctl_factor();
576
577         if (ret || !write)
578                 return ret;
579
580         sched_nr_latency = DIV_ROUND_UP(sysctl_sched_latency,
581                                         sysctl_sched_min_granularity);
582
583 #define WRT_SYSCTL(name) \
584         (normalized_sysctl_##name = sysctl_##name / (factor))
585         WRT_SYSCTL(sched_min_granularity);
586         WRT_SYSCTL(sched_latency);
587         WRT_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
588 #undef WRT_SYSCTL
589
590         return 0;
591 }
592 #endif
593
594 /*
595  * delta /= w
596  */
597 static inline unsigned long
598 calc_delta_fair(unsigned long delta, struct sched_entity *se)
599 {
600         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
601                 delta = calc_delta_mine(delta, NICE_0_LOAD, &se->load);
602
603         return delta;
604 }
605
606 /*
607  * The idea is to set a period in which each task runs once.
608  *
609  * When there are too many tasks (sched_nr_latency) we have to stretch
610  * this period because otherwise the slices get too small.
611  *
612  * p = (nr <= nl) ? l : l*nr/nl
613  */
614 static u64 __sched_period(unsigned long nr_running)
615 {
616         u64 period = sysctl_sched_latency;
617         unsigned long nr_latency = sched_nr_latency;
618
619         if (unlikely(nr_running > nr_latency)) {
620                 period = sysctl_sched_min_granularity;
621                 period *= nr_running;
622         }
623
624         return period;
625 }
626
627 /*
628  * We calculate the wall-time slice from the period by taking a part
629  * proportional to the weight.
630  *
631  * s = p*P[w/rw]
632  */
633 static u64 sched_slice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
634 {
635         u64 slice = __sched_period(cfs_rq->nr_running + !se->on_rq);
636
637         for_each_sched_entity(se) {
638                 struct load_weight *load;
639                 struct load_weight lw;
640
641                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
642                 load = &cfs_rq->load;
643
644                 if (unlikely(!se->on_rq)) {
645                         lw = cfs_rq->load;
646
647                         update_load_add(&lw, se->load.weight);
648                         load = &lw;
649                 }
650                 slice = calc_delta_mine(slice, se->load.weight, load);
651         }
652         return slice;
653 }
654
655 /*
656  * We calculate the vruntime slice of a to-be-inserted task.
657  *
658  * vs = s/w
659  */
660 static u64 sched_vslice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
661 {
662         return calc_delta_fair(sched_slice(cfs_rq, se), se);
663 }
664
665 /*
666  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
667  * are not in our scheduling class.
668  */
669 static inline void
670 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
671               unsigned long delta_exec)
672 {
673         unsigned long delta_exec_weighted;
674
675         schedstat_set(curr->statistics.exec_max,
676                       max((u64)delta_exec, curr->statistics.exec_max));
677
678         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
679         schedstat_add(cfs_rq, exec_clock, delta_exec);
680         delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec, curr);
681
682         curr->vruntime += delta_exec_weighted;
683         update_min_vruntime(cfs_rq);
684 }
685
686 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
687 {
688         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
689         u64 now = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
690         unsigned long delta_exec;
691
692         if (unlikely(!curr))
693                 return;
694
695         /*
696          * Get the amount of time the current task was running
697          * since the last time we changed load (this cannot
698          * overflow on 32 bits):
699          */
700         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
701         if (!delta_exec)
702                 return;
703
704         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
705         curr->exec_start = now;
706
707         if (entity_is_task(curr)) {
708                 struct task_struct *curtask = task_of(curr);
709
710                 trace_sched_stat_runtime(curtask, delta_exec, curr->vruntime);
711                 cpuacct_charge(curtask, delta_exec);
712                 account_group_exec_runtime(curtask, delta_exec);
713         }
714
715         account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
716 }
717
718 static inline void
719 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
720 {
721         schedstat_set(se->statistics.wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
722 }
723
724 /*
725  * Task is being enqueued - update stats:
726  */
727 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
728 {
729         /*
730          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
731          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
732          */
733         if (se != cfs_rq->curr)
734                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
735 }
736
737 static void
738 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
739 {
740         schedstat_set(se->statistics.wait_max, max(se->statistics.wait_max,
741                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start));
742         schedstat_set(se->statistics.wait_count, se->statistics.wait_count + 1);
743         schedstat_set(se->statistics.wait_sum, se->statistics.wait_sum +
744                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start);
745 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
746         if (entity_is_task(se)) {
747                 trace_sched_stat_wait(task_of(se),
748                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start);
749         }
750 #endif
751         schedstat_set(se->statistics.wait_start, 0);
752 }
753
754 static inline void
755 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
756 {
757         /*
758          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
759          * waiting task:
760          */
761         if (se != cfs_rq->curr)
762                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
763 }
764
765 /*
766  * We are picking a new current task - update its stats:
767  */
768 static inline void
769 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
770 {
771         /*
772          * We are starting a new run period:
773          */
774         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
775 }
776
777 /**************************************************
778  * Scheduling class queueing methods:
779  */
780
781 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
782 /*
783  * numa task sample period in ms
784  */
785 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_min = 100;
786 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_max = 100*50;
787 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_reset = 100*600;
788
789 /* Portion of address space to scan in MB */
790 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_size = 256;
791
792 /* Scan @scan_size MB every @scan_period after an initial @scan_delay in ms */
793 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_delay = 1000;
794
795 static void task_numa_placement(struct task_struct *p)
796 {
797         int seq;
798
799         if (!p->mm)     /* for example, ksmd faulting in a user's mm */
800                 return;
801         seq = ACCESS_ONCE(p->mm->numa_scan_seq);
802         if (p->numa_scan_seq == seq)
803                 return;
804         p->numa_scan_seq = seq;
805
806         /* FIXME: Scheduling placement policy hints go here */
807 }
808
809 /*
810  * Got a PROT_NONE fault for a page on @node.
811  */
812 void task_numa_fault(int node, int pages, bool migrated)
813 {
814         struct task_struct *p = current;
815
816         if (!sched_feat_numa(NUMA))
817                 return;
818
819         /* FIXME: Allocate task-specific structure for placement policy here */
820
821         /*
822          * If pages are properly placed (did not migrate) then scan slower.
823          * This is reset periodically in case of phase changes
824          */
825         if (!migrated)
826                 p->numa_scan_period = min(sysctl_numa_balancing_scan_period_max,
827                         p->numa_scan_period + jiffies_to_msecs(10));
828
829         task_numa_placement(p);
830 }
831
832 static void reset_ptenuma_scan(struct task_struct *p)
833 {
834         ACCESS_ONCE(p->mm->numa_scan_seq)++;
835         p->mm->numa_scan_offset = 0;
836 }
837
838 /*
839  * The expensive part of numa migration is done from task_work context.
840  * Triggered from task_tick_numa().
841  */
842 void task_numa_work(struct callback_head *work)
843 {
844         unsigned long migrate, next_scan, now = jiffies;
845         struct task_struct *p = current;
846         struct mm_struct *mm = p->mm;
847         struct vm_area_struct *vma;
848         unsigned long start, end;
849         long pages;
850
851         WARN_ON_ONCE(p != container_of(work, struct task_struct, numa_work));
852
853         work->next = work; /* protect against double add */
854         /*
855          * Who cares about NUMA placement when they're dying.
856          *
857          * NOTE: make sure not to dereference p->mm before this check,
858          * exit_task_work() happens _after_ exit_mm() so we could be called
859          * without p->mm even though we still had it when we enqueued this
860          * work.
861          */
862         if (p->flags & PF_EXITING)
863                 return;
864
865         /*
866          * We do not care about task placement until a task runs on a node
867          * other than the first one used by the address space. This is
868          * largely because migrations are driven by what CPU the task
869          * is running on. If it's never scheduled on another node, it'll
870          * not migrate so why bother trapping the fault.
871          */
872         if (mm->first_nid == NUMA_PTE_SCAN_INIT)
873                 mm->first_nid = numa_node_id();
874         if (mm->first_nid != NUMA_PTE_SCAN_ACTIVE) {
875                 /* Are we running on a new node yet? */
876                 if (numa_node_id() == mm->first_nid &&
877                     !sched_feat_numa(NUMA_FORCE))
878                         return;
879
880                 mm->first_nid = NUMA_PTE_SCAN_ACTIVE;
881         }
882
883         /*
884          * Reset the scan period if enough time has gone by. Objective is that
885          * scanning will be reduced if pages are properly placed. As tasks
886          * can enter different phases this needs to be re-examined. Lacking
887          * proper tracking of reference behaviour, this blunt hammer is used.
888          */
889         migrate = mm->numa_next_reset;
890         if (time_after(now, migrate)) {
891                 p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_period_min;
892                 next_scan = now + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_period_reset);
893                 xchg(&mm->numa_next_reset, next_scan);
894         }
895
896         /*
897          * Enforce maximal scan/migration frequency..
898          */
899         migrate = mm->numa_next_scan;
900         if (time_before(now, migrate))
901                 return;
902
903         if (p->numa_scan_period == 0)
904                 p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_period_min;
905
906         next_scan = now + msecs_to_jiffies(p->numa_scan_period);
907         if (cmpxchg(&mm->numa_next_scan, migrate, next_scan) != migrate)
908                 return;
909
910         /*
911          * Do not set pte_numa if the current running node is rate-limited.
912          * This loses statistics on the fault but if we are unwilling to
913          * migrate to this node, it is less likely we can do useful work
914          */
915         if (migrate_ratelimited(numa_node_id()))
916                 return;
917
918         start = mm->numa_scan_offset;
919         pages = sysctl_numa_balancing_scan_size;
920         pages <<= 20 - PAGE_SHIFT; /* MB in pages */
921         if (!pages)
922                 return;
923
924         down_read(&mm->mmap_sem);
925         vma = find_vma(mm, start);
926         if (!vma) {
927                 reset_ptenuma_scan(p);
928                 start = 0;
929                 vma = mm->mmap;
930         }
931         for (; vma; vma = vma->vm_next) {
932                 if (!vma_migratable(vma))
933                         continue;
934
935                 /* Skip small VMAs. They are not likely to be of relevance */
936                 if (vma->vm_end - vma->vm_start < HPAGE_SIZE)
937                         continue;
938
939                 do {
940                         start = max(start, vma->vm_start);
941                         end = ALIGN(start + (pages << PAGE_SHIFT), HPAGE_SIZE);
942                         end = min(end, vma->vm_end);
943                         pages -= change_prot_numa(vma, start, end);
944
945                         start = end;
946                         if (pages <= 0)
947                                 goto out;
948                 } while (end != vma->vm_end);
949         }
950
951 out:
952         /*
953          * It is possible to reach the end of the VMA list but the last few VMAs are
954          * not guaranteed to the vma_migratable. If they are not, we would find the
955          * !migratable VMA on the next scan but not reset the scanner to the start
956          * so check it now.
957          */
958         if (vma)
959                 mm->numa_scan_offset = start;
960         else
961                 reset_ptenuma_scan(p);
962         up_read(&mm->mmap_sem);
963 }
964
965 /*
966  * Drive the periodic memory faults..
967  */
968 void task_tick_numa(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
969 {
970         struct callback_head *work = &curr->numa_work;
971         u64 period, now;
972
973         /*
974          * We don't care about NUMA placement if we don't have memory.
975          */
976         if (!curr->mm || (curr->flags & PF_EXITING) || work->next != work)
977                 return;
978
979         /*
980          * Using runtime rather than walltime has the dual advantage that
981          * we (mostly) drive the selection from busy threads and that the
982          * task needs to have done some actual work before we bother with
983          * NUMA placement.
984          */
985         now = curr->se.sum_exec_runtime;
986         period = (u64)curr->numa_scan_period * NSEC_PER_MSEC;
987
988         if (now - curr->node_stamp > period) {
989                 if (!curr->node_stamp)
990                         curr->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_period_min;
991                 curr->node_stamp = now;
992
993                 if (!time_before(jiffies, curr->mm->numa_next_scan)) {
994                         init_task_work(work, task_numa_work); /* TODO: move this into sched_fork() */
995                         task_work_add(curr, work, true);
996                 }
997         }
998 }
999 #else
1000 static void task_tick_numa(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1001 {
1002 }
1003 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1004
1005 static void
1006 account_entity_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1007 {
1008         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
1009         if (!parent_entity(se))
1010                 update_load_add(&rq_of(cfs_rq)->load, se->load.weight);
1011 #ifdef CONFIG_SMP
1012         if (entity_is_task(se))
1013                 list_add(&se->group_node, &rq_of(cfs_rq)->cfs_tasks);
1014 #endif
1015         cfs_rq->nr_running++;
1016 }
1017
1018 static void
1019 account_entity_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1020 {
1021         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
1022         if (!parent_entity(se))
1023                 update_load_sub(&rq_of(cfs_rq)->load, se->load.weight);
1024         if (entity_is_task(se))
1025                 list_del_init(&se->group_node);
1026         cfs_rq->nr_running--;
1027 }
1028
1029 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1030 # ifdef CONFIG_SMP
1031 static inline long calc_tg_weight(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq)
1032 {
1033         long tg_weight;
1034
1035         /*
1036          * Use this CPU's actual weight instead of the last load_contribution
1037          * to gain a more accurate current total weight. See
1038          * update_cfs_rq_load_contribution().
1039          */
1040         tg_weight = atomic64_read(&tg->load_avg);
1041         tg_weight -= cfs_rq->tg_load_contrib;
1042         tg_weight += cfs_rq->load.weight;
1043
1044         return tg_weight;
1045 }
1046
1047 static long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
1048 {
1049         long tg_weight, load, shares;
1050
1051         tg_weight = calc_tg_weight(tg, cfs_rq);
1052         load = cfs_rq->load.weight;
1053
1054         shares = (tg->shares * load);
1055         if (tg_weight)
1056                 shares /= tg_weight;
1057
1058         if (shares < MIN_SHARES)
1059                 shares = MIN_SHARES;
1060         if (shares > tg->shares)
1061                 shares = tg->shares;
1062
1063         return shares;
1064 }
1065 # else /* CONFIG_SMP */
1066 static inline long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
1067 {
1068         return tg->shares;
1069 }
1070 # endif /* CONFIG_SMP */
1071 static void reweight_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
1072                             unsigned long weight)
1073 {
1074         if (se->on_rq) {
1075                 /* commit outstanding execution time */
1076                 if (cfs_rq->curr == se)
1077                         update_curr(cfs_rq);
1078                 account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
1079         }
1080
1081         update_load_set(&se->load, weight);
1082
1083         if (se->on_rq)
1084                 account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
1085 }
1086
1087 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq);
1088
1089 static void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
1090 {
1091         struct task_group *tg;
1092         struct sched_entity *se;
1093         long shares;
1094
1095         tg = cfs_rq->tg;
1096         se = tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
1097         if (!se || throttled_hierarchy(cfs_rq))
1098                 return;
1099 #ifndef CONFIG_SMP
1100         if (likely(se->load.weight == tg->shares))
1101                 return;
1102 #endif
1103         shares = calc_cfs_shares(cfs_rq, tg);
1104
1105         reweight_entity(cfs_rq_of(se), se, shares);
1106 }
1107 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
1108 static inline void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
1109 {
1110 }
1111 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
1112
1113 /* Only depends on SMP, FAIR_GROUP_SCHED may be removed when useful in lb */
1114 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)
1115 /*
1116  * We choose a half-life close to 1 scheduling period.
1117  * Note: The tables below are dependent on this value.
1118  */
1119 #define LOAD_AVG_PERIOD 32
1120 #define LOAD_AVG_MAX 47742 /* maximum possible load avg */
1121 #define LOAD_AVG_MAX_N 345 /* number of full periods to produce LOAD_MAX_AVG */
1122
1123 /* Precomputed fixed inverse multiplies for multiplication by y^n */
1124 static const u32 runnable_avg_yN_inv[] = {
1125         0xffffffff, 0xfa83b2da, 0xf5257d14, 0xefe4b99a, 0xeac0c6e6, 0xe5b906e6,
1126         0xe0ccdeeb, 0xdbfbb796, 0xd744fcc9, 0xd2a81d91, 0xce248c14, 0xc9b9bd85,
1127         0xc5672a10, 0xc12c4cc9, 0xbd08a39e, 0xb8fbaf46, 0xb504f333, 0xb123f581,
1128         0xad583ee9, 0xa9a15ab4, 0xa5fed6a9, 0xa2704302, 0x9ef5325f, 0x9b8d39b9,
1129         0x9837f050, 0x94f4efa8, 0x91c3d373, 0x8ea4398a, 0x8b95c1e3, 0x88980e80,
1130         0x85aac367, 0x82cd8698,
1131 };
1132
1133 /*
1134  * Precomputed \Sum y^k { 1<=k<=n }.  These are floor(true_value) to prevent
1135  * over-estimates when re-combining.
1136  */
1137 static const u32 runnable_avg_yN_sum[] = {
1138             0, 1002, 1982, 2941, 3880, 4798, 5697, 6576, 7437, 8279, 9103,
1139          9909,10698,11470,12226,12966,13690,14398,15091,15769,16433,17082,
1140         17718,18340,18949,19545,20128,20698,21256,21802,22336,22859,23371,
1141 };
1142
1143 /*
1144  * Approximate:
1145  *   val * y^n,    where y^32 ~= 0.5 (~1 scheduling period)
1146  */
1147 static __always_inline u64 decay_load(u64 val, u64 n)
1148 {
1149         unsigned int local_n;
1150
1151         if (!n)
1152                 return val;
1153         else if (unlikely(n > LOAD_AVG_PERIOD * 63))
1154                 return 0;
1155
1156         /* after bounds checking we can collapse to 32-bit */
1157         local_n = n;
1158
1159         /*
1160          * As y^PERIOD = 1/2, we can combine
1161          *    y^n = 1/2^(n/PERIOD) * k^(n%PERIOD)
1162          * With a look-up table which covers k^n (n<PERIOD)
1163          *
1164          * To achieve constant time decay_load.
1165          */
1166         if (unlikely(local_n >= LOAD_AVG_PERIOD)) {
1167                 val >>= local_n / LOAD_AVG_PERIOD;
1168                 local_n %= LOAD_AVG_PERIOD;
1169         }
1170
1171         val *= runnable_avg_yN_inv[local_n];
1172         /* We don't use SRR here since we always want to round down. */
1173         return val >> 32;
1174 }
1175
1176 /*
1177  * For updates fully spanning n periods, the contribution to runnable
1178  * average will be: \Sum 1024*y^n
1179  *
1180  * We can compute this reasonably efficiently by combining:
1181  *   y^PERIOD = 1/2 with precomputed \Sum 1024*y^n {for  n <PERIOD}
1182  */
1183 static u32 __compute_runnable_contrib(u64 n)
1184 {
1185         u32 contrib = 0;
1186
1187         if (likely(n <= LOAD_AVG_PERIOD))
1188                 return runnable_avg_yN_sum[n];
1189         else if (unlikely(n >= LOAD_AVG_MAX_N))
1190                 return LOAD_AVG_MAX;
1191
1192         /* Compute \Sum k^n combining precomputed values for k^i, \Sum k^j */
1193         do {
1194                 contrib /= 2; /* y^LOAD_AVG_PERIOD = 1/2 */
1195                 contrib += runnable_avg_yN_sum[LOAD_AVG_PERIOD];
1196
1197                 n -= LOAD_AVG_PERIOD;
1198         } while (n > LOAD_AVG_PERIOD);
1199
1200         contrib = decay_load(contrib, n);
1201         return contrib + runnable_avg_yN_sum[n];
1202 }
1203
1204 /*
1205  * We can represent the historical contribution to runnable average as the
1206  * coefficients of a geometric series.  To do this we sub-divide our runnable
1207  * history into segments of approximately 1ms (1024us); label the segment that
1208  * occurred N-ms ago p_N, with p_0 corresponding to the current period, e.g.
1209  *
1210  * [<- 1024us ->|<- 1024us ->|<- 1024us ->| ...
1211  *      p0            p1           p2
1212  *     (now)       (~1ms ago)  (~2ms ago)
1213  *
1214  * Let u_i denote the fraction of p_i that the entity was runnable.
1215  *
1216  * We then designate the fractions u_i as our co-efficients, yielding the
1217  * following representation of historical load:
1218  *   u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + u_3*y^3 + ...
1219  *
1220  * We choose y based on the with of a reasonably scheduling period, fixing:
1221  *   y^32 = 0.5
1222  *
1223  * This means that the contribution to load ~32ms ago (u_32) will be weighted
1224  * approximately half as much as the contribution to load within the last ms
1225  * (u_0).
1226  *
1227  * When a period "rolls over" and we have new u_0`, multiplying the previous
1228  * sum again by y is sufficient to update:
1229  *   load_avg = u_0` + y*(u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + ... )
1230  *            = u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + ... [re-labeling u_i --> u_{i+1}]
1231  */
1232 static __always_inline int __update_entity_runnable_avg(u64 now,
1233                                                         struct sched_avg *sa,
1234                                                         int runnable,
1235                                                         int running)
1236 {
1237         u64 delta, periods;
1238         u32 runnable_contrib;
1239         int delta_w, decayed = 0;
1240
1241         delta = now - sa->last_runnable_update;
1242         /*
1243          * This should only happen when time goes backwards, which it
1244          * unfortunately does during sched clock init when we swap over to TSC.
1245          */
1246         if ((s64)delta < 0) {
1247                 sa->last_runnable_update = now;
1248                 return 0;
1249         }
1250
1251         /*
1252          * Use 1024ns as the unit of measurement since it's a reasonable
1253          * approximation of 1us and fast to compute.
1254          */
1255         delta >>= 10;
1256         if (!delta)
1257                 return 0;
1258         sa->last_runnable_update = now;
1259
1260         /* delta_w is the amount already accumulated against our next period */
1261         delta_w = sa->runnable_avg_period % 1024;
1262         if (delta + delta_w >= 1024) {
1263                 /* period roll-over */
1264                 decayed = 1;
1265
1266                 /*
1267                  * Now that we know we're crossing a period boundary, figure
1268                  * out how much from delta we need to complete the current
1269                  * period and accrue it.
1270                  */
1271                 delta_w = 1024 - delta_w;
1272                 if (runnable)
1273                         sa->runnable_avg_sum += delta_w;
1274                 if (running)
1275                         sa->usage_avg_sum += delta_w;
1276                 sa->runnable_avg_period += delta_w;
1277
1278                 delta -= delta_w;
1279
1280                 /* Figure out how many additional periods this update spans */
1281                 periods = delta / 1024;
1282                 delta %= 1024;
1283
1284                 sa->runnable_avg_sum = decay_load(sa->runnable_avg_sum,
1285                                                   periods + 1);
1286                 sa->runnable_avg_period = decay_load(sa->runnable_avg_period,
1287                                                      periods + 1);
1288                 sa->usage_avg_sum = decay_load(sa->usage_avg_sum, periods + 1);
1289
1290                 /* Efficiently calculate \sum (1..n_period) 1024*y^i */
1291                 runnable_contrib = __compute_runnable_contrib(periods);
1292                 if (runnable)
1293                         sa->runnable_avg_sum += runnable_contrib;
1294                 if (running)
1295                         sa->usage_avg_sum += runnable_contrib;
1296                 sa->runnable_avg_period += runnable_contrib;
1297         }
1298
1299         /* Remainder of delta accrued against u_0` */
1300         if (runnable)
1301                 sa->runnable_avg_sum += delta;
1302         if (running)
1303                 sa->usage_avg_sum += delta;
1304         sa->runnable_avg_period += delta;
1305
1306         return decayed;
1307 }
1308
1309 /* Synchronize an entity's decay with its parenting cfs_rq.*/
1310 static inline u64 __synchronize_entity_decay(struct sched_entity *se)
1311 {
1312         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1313         u64 decays = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
1314
1315         decays -= se->avg.decay_count;
1316         if (!decays)
1317                 return 0;
1318
1319         se->avg.load_avg_contrib = decay_load(se->avg.load_avg_contrib, decays);
1320         se->avg.decay_count = 0;
1321
1322         return decays;
1323 }
1324
1325 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1326 static inline void __update_cfs_rq_tg_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
1327                                                  int force_update)
1328 {
1329         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1330         s64 tg_contrib;
1331
1332         tg_contrib = cfs_rq->runnable_load_avg + cfs_rq->blocked_load_avg;
1333         tg_contrib -= cfs_rq->tg_load_contrib;
1334
1335         if (force_update || abs64(tg_contrib) > cfs_rq->tg_load_contrib / 8) {
1336                 atomic64_add(tg_contrib, &tg->load_avg);
1337                 cfs_rq->tg_load_contrib += tg_contrib;
1338         }
1339 }
1340
1341 /*
1342  * Aggregate cfs_rq runnable averages into an equivalent task_group
1343  * representation for computing load contributions.
1344  */
1345 static inline void __update_tg_runnable_avg(struct sched_avg *sa,
1346                                                   struct cfs_rq *cfs_rq)
1347 {
1348         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1349         long contrib, usage_contrib;
1350
1351         /* The fraction of a cpu used by this cfs_rq */
1352         contrib = div_u64(sa->runnable_avg_sum << NICE_0_SHIFT,
1353                           sa->runnable_avg_period + 1);
1354         contrib -= cfs_rq->tg_runnable_contrib;
1355
1356         usage_contrib = div_u64(sa->usage_avg_sum << NICE_0_SHIFT,
1357                                 sa->runnable_avg_period + 1);
1358         usage_contrib -= cfs_rq->tg_usage_contrib;
1359
1360         /*
1361          * contrib/usage at this point represent deltas, only update if they
1362          * are substantive.
1363          */
1364         if ((abs(contrib) > cfs_rq->tg_runnable_contrib / 64) ||
1365             (abs(usage_contrib) > cfs_rq->tg_usage_contrib / 64)) {
1366                 atomic_add(contrib, &tg->runnable_avg);
1367                 cfs_rq->tg_runnable_contrib += contrib;
1368
1369                 atomic_add(usage_contrib, &tg->usage_avg);
1370                 cfs_rq->tg_usage_contrib += usage_contrib;
1371         }
1372 }
1373
1374 static inline void __update_group_entity_contrib(struct sched_entity *se)
1375 {
1376         struct cfs_rq *cfs_rq = group_cfs_rq(se);
1377         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1378         int runnable_avg;
1379
1380         u64 contrib;
1381
1382         contrib = cfs_rq->tg_load_contrib * tg->shares;
1383         se->avg.load_avg_contrib = div64_u64(contrib,
1384                                              atomic64_read(&tg->load_avg) + 1);
1385
1386         /*
1387          * For group entities we need to compute a correction term in the case
1388          * that they are consuming <1 cpu so that we would contribute the same
1389          * load as a task of equal weight.
1390          *
1391          * Explicitly co-ordinating this measurement would be expensive, but
1392          * fortunately the sum of each cpus contribution forms a usable
1393          * lower-bound on the true value.
1394          *
1395          * Consider the aggregate of 2 contributions.  Either they are disjoint
1396          * (and the sum represents true value) or they are disjoint and we are
1397          * understating by the aggregate of their overlap.
1398          *
1399          * Extending this to N cpus, for a given overlap, the maximum amount we
1400          * understand is then n_i(n_i+1)/2 * w_i where n_i is the number of
1401          * cpus that overlap for this interval and w_i is the interval width.
1402          *
1403          * On a small machine; the first term is well-bounded which bounds the
1404          * total error since w_i is a subset of the period.  Whereas on a
1405          * larger machine, while this first term can be larger, if w_i is the
1406          * of consequential size guaranteed to see n_i*w_i quickly converge to
1407          * our upper bound of 1-cpu.
1408          */
1409         runnable_avg = atomic_read(&tg->runnable_avg);
1410         if (runnable_avg < NICE_0_LOAD) {
1411                 se->avg.load_avg_contrib *= runnable_avg;
1412                 se->avg.load_avg_contrib >>= NICE_0_SHIFT;
1413         }
1414 }
1415 #else
1416 static inline void __update_cfs_rq_tg_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
1417                                                  int force_update) {}
1418 static inline void __update_tg_runnable_avg(struct sched_avg *sa,
1419                                                   struct cfs_rq *cfs_rq) {}
1420 static inline void __update_group_entity_contrib(struct sched_entity *se) {}
1421 #endif
1422
1423 static inline void __update_task_entity_contrib(struct sched_entity *se)
1424 {
1425         u32 contrib;
1426
1427         /* avoid overflowing a 32-bit type w/ SCHED_LOAD_SCALE */
1428         contrib = se->avg.runnable_avg_sum * scale_load_down(se->load.weight);
1429         contrib /= (se->avg.runnable_avg_period + 1);
1430         se->avg.load_avg_contrib = scale_load(contrib);
1431         trace_sched_task_load_contrib(task_of(se), se->avg.load_avg_contrib);
1432         contrib = se->avg.runnable_avg_sum * scale_load_down(NICE_0_LOAD);
1433         contrib /= (se->avg.runnable_avg_period + 1);
1434         se->avg.load_avg_ratio = scale_load(contrib);
1435         trace_sched_task_runnable_ratio(task_of(se), se->avg.load_avg_ratio);
1436 }
1437
1438 /* Compute the current contribution to load_avg by se, return any delta */
1439 static long __update_entity_load_avg_contrib(struct sched_entity *se)
1440 {
1441         long old_contrib = se->avg.load_avg_contrib;
1442
1443         if (entity_is_task(se)) {
1444                 __update_task_entity_contrib(se);
1445         } else {
1446                 __update_tg_runnable_avg(&se->avg, group_cfs_rq(se));
1447                 __update_group_entity_contrib(se);
1448         }
1449
1450         return se->avg.load_avg_contrib - old_contrib;
1451 }
1452
1453 static inline void subtract_blocked_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
1454                                                  long load_contrib)
1455 {
1456         if (likely(load_contrib < cfs_rq->blocked_load_avg))
1457                 cfs_rq->blocked_load_avg -= load_contrib;
1458         else
1459                 cfs_rq->blocked_load_avg = 0;
1460 }
1461
1462 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq);
1463
1464 /* Update a sched_entity's runnable average */
1465 static inline void update_entity_load_avg(struct sched_entity *se,
1466                                           int update_cfs_rq)
1467 {
1468         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1469         long contrib_delta;
1470         u64 now;
1471
1472         /*
1473          * For a group entity we need to use their owned cfs_rq_clock_task() in
1474          * case they are the parent of a throttled hierarchy.
1475          */
1476         if (entity_is_task(se))
1477                 now = cfs_rq_clock_task(cfs_rq);
1478         else
1479                 now = cfs_rq_clock_task(group_cfs_rq(se));
1480
1481         if (!__update_entity_runnable_avg(now, &se->avg, se->on_rq,
1482                                           cfs_rq->curr == se))
1483                 return;
1484
1485         contrib_delta = __update_entity_load_avg_contrib(se);
1486
1487         if (!update_cfs_rq)
1488                 return;
1489
1490         if (se->on_rq)
1491                 cfs_rq->runnable_load_avg += contrib_delta;
1492         else
1493                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, -contrib_delta);
1494 }
1495
1496 /*
1497  * Decay the load contributed by all blocked children and account this so that
1498  * their contribution may appropriately discounted when they wake up.
1499  */
1500 static void update_cfs_rq_blocked_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int force_update)
1501 {
1502         u64 now = cfs_rq_clock_task(cfs_rq) >> 20;
1503         u64 decays;
1504
1505         decays = now - cfs_rq->last_decay;
1506         if (!decays && !force_update)
1507                 return;
1508
1509         if (atomic64_read(&cfs_rq->removed_load)) {
1510                 u64 removed_load = atomic64_xchg(&cfs_rq->removed_load, 0);
1511                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, removed_load);
1512         }
1513
1514         if (decays) {
1515                 cfs_rq->blocked_load_avg = decay_load(cfs_rq->blocked_load_avg,
1516                                                       decays);
1517                 atomic64_add(decays, &cfs_rq->decay_counter);
1518                 cfs_rq->last_decay = now;
1519         }
1520
1521         __update_cfs_rq_tg_load_contrib(cfs_rq, force_update);
1522 }
1523
1524 static inline void update_rq_runnable_avg(struct rq *rq, int runnable)
1525 {
1526         u32 contrib;
1527         __update_entity_runnable_avg(rq->clock_task, &rq->avg, runnable,
1528                                      runnable);
1529         __update_tg_runnable_avg(&rq->avg, &rq->cfs);
1530         contrib = rq->avg.runnable_avg_sum * scale_load_down(1024);
1531         contrib /= (rq->avg.runnable_avg_period + 1);
1532         trace_sched_rq_runnable_ratio(cpu_of(rq), scale_load(contrib));
1533         trace_sched_rq_runnable_load(cpu_of(rq), rq->cfs.runnable_load_avg);
1534 }
1535
1536 /* Add the load generated by se into cfs_rq's child load-average */
1537 static inline void enqueue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1538                                                   struct sched_entity *se,
1539                                                   int wakeup)
1540 {
1541         /*
1542          * We track migrations using entity decay_count <= 0, on a wake-up
1543          * migration we use a negative decay count to track the remote decays
1544          * accumulated while sleeping.
1545          */
1546         if (unlikely(se->avg.decay_count <= 0)) {
1547                 se->avg.last_runnable_update = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
1548                 if (se->avg.decay_count) {
1549                         /*
1550                          * In a wake-up migration we have to approximate the
1551                          * time sleeping.  This is because we can't synchronize
1552                          * clock_task between the two cpus, and it is not
1553                          * guaranteed to be read-safe.  Instead, we can
1554                          * approximate this using our carried decays, which are
1555                          * explicitly atomically readable.
1556                          */
1557                         se->avg.last_runnable_update -= (-se->avg.decay_count)
1558                                                         << 20;
1559                         update_entity_load_avg(se, 0);
1560                         /* Indicate that we're now synchronized and on-rq */
1561                         se->avg.decay_count = 0;
1562                 }
1563                 wakeup = 0;
1564         } else {
1565                 __synchronize_entity_decay(se);
1566         }
1567
1568         /* migrated tasks did not contribute to our blocked load */
1569         if (wakeup) {
1570                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, se->avg.load_avg_contrib);
1571                 update_entity_load_avg(se, 0);
1572         }
1573
1574         cfs_rq->runnable_load_avg += se->avg.load_avg_contrib;
1575         /* we force update consideration on load-balancer moves */
1576         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, !wakeup);
1577 }
1578
1579 /*
1580  * Remove se's load from this cfs_rq child load-average, if the entity is
1581  * transitioning to a blocked state we track its projected decay using
1582  * blocked_load_avg.
1583  */
1584 static inline void dequeue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1585                                                   struct sched_entity *se,
1586                                                   int sleep)
1587 {
1588         update_entity_load_avg(se, 1);
1589         /* we force update consideration on load-balancer moves */
1590         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, !sleep);
1591
1592         cfs_rq->runnable_load_avg -= se->avg.load_avg_contrib;
1593         if (sleep) {
1594                 cfs_rq->blocked_load_avg += se->avg.load_avg_contrib;
1595                 se->avg.decay_count = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
1596         } /* migrations, e.g. sleep=0 leave decay_count == 0 */
1597 }
1598
1599 /*
1600  * Update the rq's load with the elapsed running time before entering
1601  * idle. if the last scheduled task is not a CFS task, idle_enter will
1602  * be the only way to update the runnable statistic.
1603  */
1604 void idle_enter_fair(struct rq *this_rq)
1605 {
1606         update_rq_runnable_avg(this_rq, 1);
1607 }
1608
1609 /*
1610  * Update the rq's load with the elapsed idle time before a task is
1611  * scheduled. if the newly scheduled task is not a CFS task, idle_exit will
1612  * be the only way to update the runnable statistic.
1613  */
1614 void idle_exit_fair(struct rq *this_rq)
1615 {
1616         update_rq_runnable_avg(this_rq, 0);
1617 }
1618
1619 #else
1620 static inline void update_entity_load_avg(struct sched_entity *se,
1621                                           int update_cfs_rq) {}
1622 static inline void update_rq_runnable_avg(struct rq *rq, int runnable) {}
1623 static inline void enqueue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1624                                            struct sched_entity *se,
1625                                            int wakeup) {}
1626 static inline void dequeue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1627                                            struct sched_entity *se,
1628                                            int sleep) {}
1629 static inline void update_cfs_rq_blocked_load(struct cfs_rq *cfs_rq,
1630                                               int force_update) {}
1631 #endif
1632
1633 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1634 {
1635 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1636         struct task_struct *tsk = NULL;
1637
1638         if (entity_is_task(se))
1639                 tsk = task_of(se);
1640
1641         if (se->statistics.sleep_start) {
1642                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.sleep_start;
1643
1644                 if ((s64)delta < 0)
1645                         delta = 0;
1646
1647                 if (unlikely(delta > se->statistics.sleep_max))
1648                         se->statistics.sleep_max = delta;
1649
1650                 se->statistics.sleep_start = 0;
1651                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
1652
1653                 if (tsk) {
1654                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 1);
1655                         trace_sched_stat_sleep(tsk, delta);
1656                 }
1657         }
1658         if (se->statistics.block_start) {
1659                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.block_start;
1660
1661                 if ((s64)delta < 0)
1662                         delta = 0;
1663
1664                 if (unlikely(delta > se->statistics.block_max))
1665                         se->statistics.block_max = delta;
1666
1667                 se->statistics.block_start = 0;
1668                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
1669
1670                 if (tsk) {
1671                         if (tsk->in_iowait) {
1672                                 se->statistics.iowait_sum += delta;
1673                                 se->statistics.iowait_count++;
1674                                 trace_sched_stat_iowait(tsk, delta);
1675                         }
1676
1677                         trace_sched_stat_blocked(tsk, delta);
1678
1679                         /*
1680                          * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by
1681                          * 20 to get a milliseconds-range estimation of the
1682                          * amount of time that the task spent sleeping:
1683                          */
1684                         if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
1685                                 profile_hits(SLEEP_PROFILING,
1686                                                 (void *)get_wchan(tsk),
1687                                                 delta >> 20);
1688                         }
1689                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 0);
1690                 }
1691         }
1692 #endif
1693 }
1694
1695 static void check_spread(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1696 {
1697 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1698         s64 d = se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
1699
1700         if (d < 0)
1701                 d = -d;
1702
1703         if (d > 3*sysctl_sched_latency)
1704                 schedstat_inc(cfs_rq, nr_spread_over);
1705 #endif
1706 }
1707
1708 static void
1709 place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
1710 {
1711         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
1712
1713         /*
1714          * The 'current' period is already promised to the current tasks,
1715          * however the extra weight of the new task will slow them down a
1716          * little, place the new task so that it fits in the slot that
1717          * stays open at the end.
1718          */
1719         if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
1720                 vruntime += sched_vslice(cfs_rq, se);
1721
1722         /* sleeps up to a single latency don't count. */
1723         if (!initial) {
1724                 unsigned long thresh = sysctl_sched_latency;
1725
1726                 /*
1727                  * Halve their sleep time's effect, to allow
1728                  * for a gentler effect of sleepers:
1729                  */
1730                 if (sched_feat(GENTLE_FAIR_SLEEPERS))
1731                         thresh >>= 1;
1732
1733                 vruntime -= thresh;
1734         }
1735
1736         /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
1737         se->vruntime = max_vruntime(se->vruntime, vruntime);
1738 }
1739
1740 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq);
1741
1742 static void
1743 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
1744 {
1745         /*
1746          * Update the normalized vruntime before updating min_vruntime
1747          * through callig update_curr().
1748          */
1749         if (!(flags & ENQUEUE_WAKEUP) || (flags & ENQUEUE_WAKING))
1750                 se->vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
1751
1752         /*
1753          * Update run-time statistics of the 'current'.
1754          */
1755         update_curr(cfs_rq);
1756         enqueue_entity_load_avg(cfs_rq, se, flags & ENQUEUE_WAKEUP);
1757         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
1758         update_cfs_shares(cfs_rq);
1759
1760         if (flags & ENQUEUE_WAKEUP) {
1761                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
1762                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
1763         }
1764
1765         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
1766         check_spread(cfs_rq, se);
1767         if (se != cfs_rq->curr)
1768                 __enqueue_entity(cfs_rq, se);
1769         se->on_rq = 1;
1770
1771         if (cfs_rq->nr_running == 1) {
1772                 list_add_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
1773                 check_enqueue_throttle(cfs_rq);
1774         }
1775 }
1776
1777 static void __clear_buddies_last(struct sched_entity *se)
1778 {
1779         for_each_sched_entity(se) {
1780                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1781                 if (cfs_rq->last == se)
1782                         cfs_rq->last = NULL;
1783                 else
1784                         break;
1785         }
1786 }
1787
1788 static void __clear_buddies_next(struct sched_entity *se)
1789 {
1790         for_each_sched_entity(se) {
1791                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1792                 if (cfs_rq->next == se)
1793                         cfs_rq->next = NULL;
1794                 else
1795                         break;
1796         }
1797 }
1798
1799 static void __clear_buddies_skip(struct sched_entity *se)
1800 {
1801         for_each_sched_entity(se) {
1802                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1803                 if (cfs_rq->skip == se)
1804                         cfs_rq->skip = NULL;
1805                 else
1806                         break;
1807         }
1808 }
1809
1810 static void clear_buddies(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1811 {
1812         if (cfs_rq->last == se)
1813                 __clear_buddies_last(se);
1814
1815         if (cfs_rq->next == se)
1816                 __clear_buddies_next(se);
1817
1818         if (cfs_rq->skip == se)
1819                 __clear_buddies_skip(se);
1820 }
1821
1822 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq);
1823
1824 static void
1825 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
1826 {
1827         /*
1828          * Update run-time statistics of the 'current'.
1829          */
1830         update_curr(cfs_rq);
1831         dequeue_entity_load_avg(cfs_rq, se, flags & DEQUEUE_SLEEP);
1832
1833         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
1834         if (flags & DEQUEUE_SLEEP) {
1835 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1836                 if (entity_is_task(se)) {
1837                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
1838
1839                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
1840                                 se->statistics.sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
1841                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
1842                                 se->statistics.block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
1843                 }
1844 #endif
1845         }
1846
1847         clear_buddies(cfs_rq, se);
1848
1849         if (se != cfs_rq->curr)
1850                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
1851         se->on_rq = 0;
1852         account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
1853
1854         /*
1855          * Normalize the entity after updating the min_vruntime because the
1856          * update can refer to the ->curr item and we need to reflect this
1857          * movement in our normalized position.
1858          */
1859         if (!(flags & DEQUEUE_SLEEP))
1860                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
1861
1862         /* return excess runtime on last dequeue */
1863         return_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
1864
1865         update_min_vruntime(cfs_rq);
1866         update_cfs_shares(cfs_rq);
1867 }
1868
1869 /*
1870  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
1871  */
1872 static void
1873 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
1874 {
1875         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
1876         struct sched_entity *se;
1877         s64 delta;
1878
1879         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
1880         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
1881         if (delta_exec > ideal_runtime) {
1882                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1883                 /*
1884                  * The current task ran long enough, ensure it doesn't get
1885                  * re-elected due to buddy favours.
1886                  */
1887                 clear_buddies(cfs_rq, curr);
1888                 return;
1889         }
1890
1891         /*
1892          * Ensure that a task that missed wakeup preemption by a
1893          * narrow margin doesn't have to wait for a full slice.
1894          * This also mitigates buddy induced latencies under load.
1895          */
1896         if (delta_exec < sysctl_sched_min_granularity)
1897                 return;
1898
1899         se = __pick_first_entity(cfs_rq);
1900         delta = curr->vruntime - se->vruntime;
1901
1902         if (delta < 0)
1903                 return;
1904
1905         if (delta > ideal_runtime)
1906                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1907 }
1908
1909 static void
1910 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1911 {
1912         /* 'current' is not kept within the tree. */
1913         if (se->on_rq) {
1914                 /*
1915                  * Any task has to be enqueued before it get to execute on
1916                  * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
1917                  * runqueue.
1918                  */
1919                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
1920                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
1921                 update_entity_load_avg(se, 1);
1922         }
1923
1924         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
1925         cfs_rq->curr = se;
1926 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1927         /*
1928          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
1929          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
1930          * when there are only lesser-weight tasks around):
1931          */
1932         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
1933                 se->statistics.slice_max = max(se->statistics.slice_max,
1934                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
1935         }
1936 #endif
1937         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
1938 }
1939
1940 static int
1941 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se);
1942
1943 /*
1944  * Pick the next process, keeping these things in mind, in this order:
1945  * 1) keep things fair between processes/task groups
1946  * 2) pick the "next" process, since someone really wants that to run
1947  * 3) pick the "last" process, for cache locality
1948  * 4) do not run the "skip" process, if something else is available
1949  */
1950 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
1951 {
1952         struct sched_entity *se = __pick_first_entity(cfs_rq);
1953         struct sched_entity *left = se;
1954
1955         /*
1956          * Avoid running the skip buddy, if running something else can
1957          * be done without getting too unfair.
1958          */
1959         if (cfs_rq->skip == se) {
1960                 struct sched_entity *second = __pick_next_entity(se);
1961                 if (second && wakeup_preempt_entity(second, left) < 1)
1962                         se = second;
1963         }
1964
1965         /*
1966          * Prefer last buddy, try to return the CPU to a preempted task.
1967          */
1968         if (cfs_rq->last && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->last, left) < 1)
1969                 se = cfs_rq->last;
1970
1971         /*
1972          * Someone really wants this to run. If it's not unfair, run it.
1973          */
1974         if (cfs_rq->next && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->next, left) < 1)
1975                 se = cfs_rq->next;
1976
1977         clear_buddies(cfs_rq, se);
1978
1979         return se;
1980 }
1981
1982 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq);
1983
1984 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
1985 {
1986         /*
1987          * If still on the runqueue then deactivate_task()
1988          * was not called and update_curr() has to be done:
1989          */
1990         if (prev->on_rq)
1991                 update_curr(cfs_rq);
1992
1993         /* throttle cfs_rqs exceeding runtime */
1994         check_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
1995
1996         check_spread(cfs_rq, prev);
1997         if (prev->on_rq) {
1998                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
1999                 /* Put 'current' back into the tree. */
2000                 __enqueue_entity(cfs_rq, prev);
2001                 /* in !on_rq case, update occurred at dequeue */
2002                 update_entity_load_avg(prev, 1);
2003         }
2004         cfs_rq->curr = NULL;
2005 }
2006
2007 static void
2008 entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr, int queued)
2009 {
2010         /*
2011          * Update run-time statistics of the 'current'.
2012          */
2013         update_curr(cfs_rq);
2014
2015         /*
2016          * Ensure that runnable average is periodically updated.
2017          */
2018         update_entity_load_avg(curr, 1);
2019         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 1);
2020
2021 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
2022         /*
2023          * queued ticks are scheduled to match the slice, so don't bother
2024          * validating it and just reschedule.
2025          */
2026         if (queued) {
2027                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2028                 return;
2029         }
2030         /*
2031          * don't let the period tick interfere with the hrtick preemption
2032          */
2033         if (!sched_feat(DOUBLE_TICK) &&
2034                         hrtimer_active(&rq_of(cfs_rq)->hrtick_timer))
2035                 return;
2036 #endif
2037
2038         if (cfs_rq->nr_running > 1)
2039                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
2040 }
2041
2042
2043 /**************************************************
2044  * CFS bandwidth control machinery
2045  */
2046
2047 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
2048
2049 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
2050 static struct static_key __cfs_bandwidth_used;
2051
2052 static inline bool cfs_bandwidth_used(void)
2053 {
2054         return static_key_false(&__cfs_bandwidth_used);
2055 }
2056
2057 void account_cfs_bandwidth_used(int enabled, int was_enabled)
2058 {
2059         /* only need to count groups transitioning between enabled/!enabled */
2060         if (enabled && !was_enabled)
2061                 static_key_slow_inc(&__cfs_bandwidth_used);
2062         else if (!enabled && was_enabled)
2063                 static_key_slow_dec(&__cfs_bandwidth_used);
2064 }
2065 #else /* HAVE_JUMP_LABEL */
2066 static bool cfs_bandwidth_used(void)
2067 {
2068         return true;
2069 }
2070
2071 void account_cfs_bandwidth_used(int enabled, int was_enabled) {}
2072 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
2073
2074 /*
2075  * default period for cfs group bandwidth.
2076  * default: 0.1s, units: nanoseconds
2077  */
2078 static inline u64 default_cfs_period(void)
2079 {
2080         return 100000000ULL;
2081 }
2082
2083 static inline u64 sched_cfs_bandwidth_slice(void)
2084 {
2085         return (u64)sysctl_sched_cfs_bandwidth_slice * NSEC_PER_USEC;
2086 }
2087
2088 /*
2089  * Replenish runtime according to assigned quota and update expiration time.
2090  * We use sched_clock_cpu directly instead of rq->clock to avoid adding
2091  * additional synchronization around rq->lock.
2092  *
2093  * requires cfs_b->lock
2094  */
2095 void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2096 {
2097         u64 now;
2098
2099         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
2100                 return;
2101
2102         now = sched_clock_cpu(smp_processor_id());
2103         cfs_b->runtime = cfs_b->quota;
2104         cfs_b->runtime_expires = now + ktime_to_ns(cfs_b->period);
2105 }
2106
2107 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
2108 {
2109         return &tg->cfs_bandwidth;
2110 }
2111
2112 /* rq->task_clock normalized against any time this cfs_rq has spent throttled */
2113 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq)
2114 {
2115         if (unlikely(cfs_rq->throttle_count))
2116                 return cfs_rq->throttled_clock_task;
2117
2118         return rq_of(cfs_rq)->clock_task - cfs_rq->throttled_clock_task_time;
2119 }
2120
2121 /* returns 0 on failure to allocate runtime */
2122 static int assign_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2123 {
2124         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
2125         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
2126         u64 amount = 0, min_amount, expires;
2127
2128         /* note: this is a positive sum as runtime_remaining <= 0 */
2129         min_amount = sched_cfs_bandwidth_slice() - cfs_rq->runtime_remaining;
2130
2131         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2132         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
2133                 amount = min_amount;
2134         else {
2135                 /*
2136                  * If the bandwidth pool has become inactive, then at least one
2137                  * period must have elapsed since the last consumption.
2138                  * Refresh the global state and ensure bandwidth timer becomes
2139                  * active.
2140                  */
2141                 if (!cfs_b->timer_active) {
2142                         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
2143                         __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
2144                 }
2145
2146                 if (cfs_b->runtime > 0) {
2147                         amount = min(cfs_b->runtime, min_amount);
2148                         cfs_b->runtime -= amount;
2149                         cfs_b->idle = 0;
2150                 }
2151         }
2152         expires = cfs_b->runtime_expires;
2153         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2154
2155         cfs_rq->runtime_remaining += amount;
2156         /*
2157          * we may have advanced our local expiration to account for allowed
2158          * spread between our sched_clock and the one on which runtime was
2159          * issued.
2160          */
2161         if ((s64)(expires - cfs_rq->runtime_expires) > 0)
2162                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
2163
2164         return cfs_rq->runtime_remaining > 0;
2165 }
2166
2167 /*
2168  * Note: This depends on the synchronization provided by sched_clock and the
2169  * fact that rq->clock snapshots this value.
2170  */
2171 static void expire_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2172 {
2173         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2174         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2175
2176         /* if the deadline is ahead of our clock, nothing to do */
2177         if (likely((s64)(rq->clock - cfs_rq->runtime_expires) < 0))
2178                 return;
2179
2180         if (cfs_rq->runtime_remaining < 0)
2181                 return;
2182
2183         /*
2184          * If the local deadline has passed we have to consider the
2185          * possibility that our sched_clock is 'fast' and the global deadline
2186          * has not truly expired.
2187          *
2188          * Fortunately we can check determine whether this the case by checking
2189          * whether the global deadline has advanced.
2190          */
2191
2192         if ((s64)(cfs_rq->runtime_expires - cfs_b->runtime_expires) >= 0) {
2193                 /* extend local deadline, drift is bounded above by 2 ticks */
2194                 cfs_rq->runtime_expires += TICK_NSEC;
2195         } else {
2196                 /* global deadline is ahead, expiration has passed */
2197                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
2198         }
2199 }
2200
2201 static void __account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
2202                                      unsigned long delta_exec)
2203 {
2204         /* dock delta_exec before expiring quota (as it could span periods) */
2205         cfs_rq->runtime_remaining -= delta_exec;
2206         expire_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2207
2208         if (likely(cfs_rq->runtime_remaining > 0))
2209                 return;
2210
2211         /*
2212          * if we're unable to extend our runtime we resched so that the active
2213          * hierarchy can be throttled
2214          */
2215         if (!assign_cfs_rq_runtime(cfs_rq) && likely(cfs_rq->curr))
2216                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2217 }
2218
2219 static __always_inline
2220 void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long delta_exec)
2221 {
2222         if (!cfs_bandwidth_used() || !cfs_rq->runtime_enabled)
2223                 return;
2224
2225         __account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
2226 }
2227
2228 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
2229 {
2230         return cfs_bandwidth_used() && cfs_rq->throttled;
2231 }
2232
2233 /* check whether cfs_rq, or any parent, is throttled */
2234 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq)
2235 {
2236         return cfs_bandwidth_used() && cfs_rq->throttle_count;
2237 }
2238
2239 /*
2240  * Ensure that neither of the group entities corresponding to src_cpu or
2241  * dest_cpu are members of a throttled hierarchy when performing group
2242  * load-balance operations.
2243  */
2244 static inline int throttled_lb_pair(struct task_group *tg,
2245                                     int src_cpu, int dest_cpu)
2246 {
2247         struct cfs_rq *src_cfs_rq, *dest_cfs_rq;
2248
2249         src_cfs_rq = tg->cfs_rq[src_cpu];
2250         dest_cfs_rq = tg->cfs_rq[dest_cpu];
2251
2252         return throttled_hierarchy(src_cfs_rq) ||
2253                throttled_hierarchy(dest_cfs_rq);
2254 }
2255
2256 /* updated child weight may affect parent so we have to do this bottom up */
2257 static int tg_unthrottle_up(struct task_group *tg, void *data)
2258 {
2259         struct rq *rq = data;
2260         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu_of(rq)];
2261
2262         cfs_rq->throttle_count--;
2263 #ifdef CONFIG_SMP
2264         if (!cfs_rq->throttle_count) {
2265                 /* adjust cfs_rq_clock_task() */
2266                 cfs_rq->throttled_clock_task_time += rq->clock_task -
2267                                              cfs_rq->throttled_clock_task;
2268         }
2269 #endif
2270
2271         return 0;
2272 }
2273
2274 static int tg_throttle_down(struct task_group *tg, void *data)
2275 {
2276         struct rq *rq = data;
2277         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu_of(rq)];
2278
2279         /* group is entering throttled state, stop time */
2280         if (!cfs_rq->throttle_count)
2281                 cfs_rq->throttled_clock_task = rq->clock_task;
2282         cfs_rq->throttle_count++;
2283
2284         return 0;
2285 }
2286
2287 static void throttle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
2288 {
2289         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2290         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2291         struct sched_entity *se;
2292         long task_delta, dequeue = 1;
2293
2294         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
2295
2296         /* freeze hierarchy runnable averages while throttled */
2297         rcu_read_lock();
2298         walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_throttle_down, tg_nop, (void *)rq);
2299         rcu_read_unlock();
2300
2301         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
2302         for_each_sched_entity(se) {
2303                 struct cfs_rq *qcfs_rq = cfs_rq_of(se);
2304                 /* throttled entity or throttle-on-deactivate */
2305                 if (!se->on_rq)
2306                         break;
2307
2308                 if (dequeue)
2309                         dequeue_entity(qcfs_rq, se, DEQUEUE_SLEEP);
2310                 qcfs_rq->h_nr_running -= task_delta;
2311
2312                 if (qcfs_rq->load.weight)
2313                         dequeue = 0;
2314         }
2315
2316         if (!se)
2317                 rq->nr_running -= task_delta;
2318
2319         cfs_rq->throttled = 1;
2320         cfs_rq->throttled_clock = rq->clock;
2321         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2322         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->throttled_list, &cfs_b->throttled_cfs_rq);
2323         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2324 }
2325
2326 void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
2327 {
2328         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2329         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2330         struct sched_entity *se;
2331         int enqueue = 1;
2332         long task_delta;
2333
2334         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
2335
2336         cfs_rq->throttled = 0;
2337         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2338         cfs_b->throttled_time += rq->clock - cfs_rq->throttled_clock;
2339         list_del_rcu(&cfs_rq->throttled_list);
2340         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2341
2342         update_rq_clock(rq);
2343         /* update hierarchical throttle state */
2344         walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_nop, tg_unthrottle_up, (void *)rq);
2345
2346         if (!cfs_rq->load.weight)
2347                 return;
2348
2349         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
2350         for_each_sched_entity(se) {
2351                 if (se->on_rq)
2352                         enqueue = 0;
2353
2354                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2355                 if (enqueue)
2356                         enqueue_entity(cfs_rq, se, ENQUEUE_WAKEUP);
2357                 cfs_rq->h_nr_running += task_delta;
2358
2359                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2360                         break;
2361         }
2362
2363         if (!se)
2364                 rq->nr_running += task_delta;
2365
2366         /* determine whether we need to wake up potentially idle cpu */
2367         if (rq->curr == rq->idle && rq->cfs.nr_running)
2368                 resched_task(rq->curr);
2369 }
2370
2371 static u64 distribute_cfs_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b,
2372                 u64 remaining, u64 expires)
2373 {
2374         struct cfs_rq *cfs_rq;
2375         u64 runtime = remaining;
2376
2377         rcu_read_lock();
2378         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &cfs_b->throttled_cfs_rq,
2379                                 throttled_list) {
2380                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2381
2382                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2383                 if (!cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2384                         goto next;
2385
2386                 runtime = -cfs_rq->runtime_remaining + 1;
2387                 if (runtime > remaining)
2388                         runtime = remaining;
2389                 remaining -= runtime;
2390
2391                 cfs_rq->runtime_remaining += runtime;
2392                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
2393
2394                 /* we check whether we're throttled above */
2395                 if (cfs_rq->runtime_remaining > 0)
2396                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
2397
2398 next:
2399                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2400
2401                 if (!remaining)
2402                         break;
2403         }
2404         rcu_read_unlock();
2405
2406         return remaining;
2407 }
2408
2409 /*
2410  * Responsible for refilling a task_group's bandwidth and unthrottling its
2411  * cfs_rqs as appropriate. If there has been no activity within the last
2412  * period the timer is deactivated until scheduling resumes; cfs_b->idle is
2413  * used to track this state.
2414  */
2415 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun)
2416 {
2417         u64 runtime, runtime_expires;
2418         int idle = 1, throttled;
2419
2420         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2421         /* no need to continue the timer with no bandwidth constraint */
2422         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
2423                 goto out_unlock;
2424
2425         throttled = !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2426         /* idle depends on !throttled (for the case of a large deficit) */
2427         idle = cfs_b->idle && !throttled;
2428         cfs_b->nr_periods += overrun;
2429
2430         /* if we're going inactive then everything else can be deferred */
2431         if (idle)
2432                 goto out_unlock;
2433
2434         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
2435
2436         if (!throttled) {
2437                 /* mark as potentially idle for the upcoming period */
2438                 cfs_b->idle = 1;
2439                 goto out_unlock;
2440         }
2441
2442         /* account preceding periods in which throttling occurred */
2443         cfs_b->nr_throttled += overrun;
2444
2445         /*
2446          * There are throttled entities so we must first use the new bandwidth
2447          * to unthrottle them before making it generally available.  This
2448          * ensures that all existing debts will be paid before a new cfs_rq is
2449          * allowed to run.
2450          */
2451         runtime = cfs_b->runtime;
2452         runtime_expires = cfs_b->runtime_expires;
2453         cfs_b->runtime = 0;
2454
2455         /*
2456          * This check is repeated as we are holding onto the new bandwidth
2457          * while we unthrottle.  This can potentially race with an unthrottled
2458          * group trying to acquire new bandwidth from the global pool.
2459          */
2460         while (throttled && runtime > 0) {
2461                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2462                 /* we can't nest cfs_b->lock while distributing bandwidth */
2463                 runtime = distribute_cfs_runtime(cfs_b, runtime,
2464                                                  runtime_expires);
2465                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2466
2467                 throttled = !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2468         }
2469
2470         /* return (any) remaining runtime */
2471         cfs_b->runtime = runtime;
2472         /*
2473          * While we are ensured activity in the period following an
2474          * unthrottle, this also covers the case in which the new bandwidth is
2475          * insufficient to cover the existing bandwidth deficit.  (Forcing the
2476          * timer to remain active while there are any throttled entities.)
2477          */
2478         cfs_b->idle = 0;
2479 out_unlock:
2480         if (idle)
2481                 cfs_b->timer_active = 0;
2482         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2483
2484         return idle;
2485 }
2486
2487 /* a cfs_rq won't donate quota below this amount */
2488 static const u64 min_cfs_rq_runtime = 1 * NSEC_PER_MSEC;
2489 /* minimum remaining period time to redistribute slack quota */
2490 static const u64 min_bandwidth_expiration = 2 * NSEC_PER_MSEC;
2491 /* how long we wait to gather additional slack before distributing */
2492 static const u64 cfs_bandwidth_slack_period = 5 * NSEC_PER_MSEC;
2493
2494 /* are we near the end of the current quota period? */
2495 static int runtime_refresh_within(struct cfs_bandwidth *cfs_b, u64 min_expire)
2496 {
2497         struct hrtimer *refresh_timer = &cfs_b->period_timer;
2498         u64 remaining;
2499
2500         /* if the call-back is running a quota refresh is already occurring */
2501         if (hrtimer_callback_running(refresh_timer))
2502                 return 1;
2503
2504         /* is a quota refresh about to occur? */
2505         remaining = ktime_to_ns(hrtimer_expires_remaining(refresh_timer));
2506         if (remaining < min_expire)
2507                 return 1;
2508
2509         return 0;
2510 }
2511
2512 static void start_cfs_slack_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2513 {
2514         u64 min_left = cfs_bandwidth_slack_period + min_bandwidth_expiration;
2515
2516         /* if there's a quota refresh soon don't bother with slack */
2517         if (runtime_refresh_within(cfs_b, min_left))
2518                 return;
2519
2520         start_bandwidth_timer(&cfs_b->slack_timer,
2521                                 ns_to_ktime(cfs_bandwidth_slack_period));
2522 }
2523
2524 /* we know any runtime found here is valid as update_curr() precedes return */
2525 static void __return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2526 {
2527         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2528         s64 slack_runtime = cfs_rq->runtime_remaining - min_cfs_rq_runtime;
2529
2530         if (slack_runtime <= 0)
2531                 return;
2532
2533         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2534         if (cfs_b->quota != RUNTIME_INF &&
2535             cfs_rq->runtime_expires == cfs_b->runtime_expires) {
2536                 cfs_b->runtime += slack_runtime;
2537
2538                 /* we are under rq->lock, defer unthrottling using a timer */
2539                 if (cfs_b->runtime > sched_cfs_bandwidth_slice() &&
2540                     !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq))
2541                         start_cfs_slack_bandwidth(cfs_b);
2542         }
2543         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2544
2545         /* even if it's not valid for return we don't want to try again */
2546         cfs_rq->runtime_remaining -= slack_runtime;
2547 }
2548
2549 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2550 {
2551         if (!cfs_bandwidth_used())
2552                 return;
2553
2554         if (!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->nr_running)
2555                 return;
2556
2557         __return_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2558 }
2559
2560 /*
2561  * This is done with a timer (instead of inline with bandwidth return) since
2562  * it's necessary to juggle rq->locks to unthrottle their respective cfs_rqs.
2563  */
2564 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2565 {
2566         u64 runtime = 0, slice = sched_cfs_bandwidth_slice();
2567         u64 expires;
2568
2569         /* confirm we're still not at a refresh boundary */
2570         if (runtime_refresh_within(cfs_b, min_bandwidth_expiration))
2571                 return;
2572
2573         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2574         if (cfs_b->quota != RUNTIME_INF && cfs_b->runtime > slice) {
2575                 runtime = cfs_b->runtime;
2576                 cfs_b->runtime = 0;
2577         }
2578         expires = cfs_b->runtime_expires;
2579         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2580
2581         if (!runtime)
2582                 return;
2583
2584         runtime = distribute_cfs_runtime(cfs_b, runtime, expires);
2585
2586         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2587         if (expires == cfs_b->runtime_expires)
2588                 cfs_b->runtime = runtime;
2589         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2590 }
2591
2592 /*
2593  * When a group wakes up we want to make sure that its quota is not already
2594  * expired/exceeded, otherwise it may be allowed to steal additional ticks of
2595  * runtime as update_curr() throttling can not not trigger until it's on-rq.
2596  */
2597 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq)
2598 {
2599         if (!cfs_bandwidth_used())
2600                 return;
2601
2602         /* an active group must be handled by the update_curr()->put() path */
2603         if (!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->curr)
2604                 return;
2605
2606         /* ensure the group is not already throttled */
2607         if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2608                 return;
2609
2610         /* update runtime allocation */
2611         account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
2612         if (cfs_rq->runtime_remaining <= 0)
2613                 throttle_cfs_rq(cfs_rq);
2614 }
2615
2616 /* conditionally throttle active cfs_rq's from put_prev_entity() */
2617 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2618 {
2619         if (!cfs_bandwidth_used())
2620                 return;
2621
2622         if (likely(!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->runtime_remaining > 0))
2623                 return;
2624
2625         /*
2626          * it's possible for a throttled entity to be forced into a running
2627          * state (e.g. set_curr_task), in this case we're finished.
2628          */
2629         if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2630                 return;
2631
2632         throttle_cfs_rq(cfs_rq);
2633 }
2634
2635 static inline u64 default_cfs_period(void);
2636 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun);
2637 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
2638
2639 static enum hrtimer_restart sched_cfs_slack_timer(struct hrtimer *timer)
2640 {
2641         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
2642                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, slack_timer);
2643         do_sched_cfs_slack_timer(cfs_b);
2644
2645         return HRTIMER_NORESTART;
2646 }
2647
2648 static enum hrtimer_restart sched_cfs_period_timer(struct hrtimer *timer)
2649 {
2650         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
2651                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, period_timer);
2652         ktime_t now;
2653         int overrun;
2654         int idle = 0;
2655
2656         for (;;) {
2657                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
2658                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, cfs_b->period);
2659
2660                 if (!overrun)
2661                         break;
2662
2663                 idle = do_sched_cfs_period_timer(cfs_b, overrun);
2664         }
2665
2666         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
2667 }
2668
2669 void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2670 {
2671         raw_spin_lock_init(&cfs_b->lock);
2672         cfs_b->runtime = 0;
2673         cfs_b->quota = RUNTIME_INF;
2674         cfs_b->period = ns_to_ktime(default_cfs_period());
2675
2676         INIT_LIST_HEAD(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2677         hrtimer_init(&cfs_b->period_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
2678         cfs_b->period_timer.function = sched_cfs_period_timer;
2679         hrtimer_init(&cfs_b->slack_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
2680         cfs_b->slack_timer.function = sched_cfs_slack_timer;
2681 }
2682
2683 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2684 {
2685         cfs_rq->runtime_enabled = 0;
2686         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->throttled_list);
2687 }
2688
2689 /* requires cfs_b->lock, may release to reprogram timer */
2690 void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2691 {
2692         /*
2693          * The timer may be active because we're trying to set a new bandwidth
2694          * period or because we're racing with the tear-down path
2695          * (timer_active==0 becomes visible before the hrtimer call-back
2696          * terminates).  In either case we ensure that it's re-programmed
2697          */
2698         while (unlikely(hrtimer_active(&cfs_b->period_timer))) {
2699                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2700                 /* ensure cfs_b->lock is available while we wait */
2701                 hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
2702
2703                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2704                 /* if someone else restarted the timer then we're done */
2705                 if (cfs_b->timer_active)
2706                         return;
2707         }
2708
2709         cfs_b->timer_active = 1;
2710         start_bandwidth_timer(&cfs_b->period_timer, cfs_b->period);
2711 }
2712
2713 static void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2714 {
2715         hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
2716         hrtimer_cancel(&cfs_b->slack_timer);
2717 }
2718
2719 static void __maybe_unused unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq)
2720 {
2721         struct cfs_rq *cfs_rq;
2722
2723         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
2724                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2725
2726                 if (!cfs_rq->runtime_enabled)
2727                         continue;
2728
2729                 /*
2730                  * clock_task is not advancing so we just need to make sure
2731                  * there's some valid quota amount
2732                  */
2733                 cfs_rq->runtime_remaining = cfs_b->quota;
2734                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2735                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
2736         }
2737 }
2738
2739 #else /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
2740 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq)
2741 {
2742         return rq_of(cfs_rq)->clock_task;
2743 }
2744
2745 static void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
2746                                      unsigned long delta_exec) {}
2747 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2748 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2749 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2750
2751 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
2752 {
2753         return 0;
2754 }
2755
2756 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq)
2757 {
2758         return 0;
2759 }
2760
2761 static inline int throttled_lb_pair(struct task_group *tg,
2762                                     int src_cpu, int dest_cpu)
2763 {
2764         return 0;
2765 }
2766
2767 void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
2768
2769 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2770 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2771 #endif
2772
2773 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
2774 {
2775         return NULL;
2776 }
2777 static inline void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
2778 static inline void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq) {}
2779
2780 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
2781
2782 /**************************************************
2783  * CFS operations on tasks:
2784  */
2785
2786 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
2787 static void hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2788 {
2789         struct sched_entity *se = &p->se;
2790         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2791
2792         WARN_ON(task_rq(p) != rq);
2793
2794         if (cfs_rq->nr_running > 1) {
2795                 u64 slice = sched_slice(cfs_rq, se);
2796                 u64 ran = se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime;
2797                 s64 delta = slice - ran;
2798
2799                 if (delta < 0) {
2800                         if (rq->curr == p)
2801                                 resched_task(p);
2802                         return;
2803                 }
2804
2805                 /*
2806                  * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
2807                  * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
2808                  */
2809                 if (rq->curr != p)
2810                         delta = max_t(s64, 10000LL, delta);
2811
2812                 hrtick_start(rq, delta);
2813         }
2814 }
2815
2816 /*
2817  * called from enqueue/dequeue and updates the hrtick when the
2818  * current task is from our class and nr_running is low enough
2819  * to matter.
2820  */
2821 static void hrtick_update(struct rq *rq)
2822 {
2823         struct task_struct *curr = rq->curr;
2824
2825         if (!hrtick_enabled(rq) || curr->sched_class != &fair_sched_class)
2826                 return;
2827
2828         if (cfs_rq_of(&curr->se)->nr_running < sched_nr_latency)
2829                 hrtick_start_fair(rq, curr);
2830 }
2831 #else /* !CONFIG_SCHED_HRTICK */
2832 static inline void
2833 hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2834 {
2835 }
2836
2837 static inline void hrtick_update(struct rq *rq)
2838 {
2839 }
2840 #endif
2841
2842 /*
2843  * The enqueue_task method is called before nr_running is
2844  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
2845  * then put the task into the rbtree:
2846  */
2847 static void
2848 enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2849 {
2850         struct cfs_rq *cfs_rq;
2851         struct sched_entity *se = &p->se;
2852
2853         for_each_sched_entity(se) {
2854                 if (se->on_rq)
2855                         break;
2856                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2857                 enqueue_entity(cfs_rq, se, flags);
2858
2859                 /*
2860                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
2861                  *
2862                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
2863                  * post the final h_nr_running increment below.
2864                 */
2865                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2866                         break;
2867                 cfs_rq->h_nr_running++;
2868
2869                 flags = ENQUEUE_WAKEUP;
2870         }
2871
2872         for_each_sched_entity(se) {
2873                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2874                 cfs_rq->h_nr_running++;
2875
2876                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2877                         break;
2878
2879                 update_cfs_shares(cfs_rq);
2880                 update_entity_load_avg(se, 1);
2881         }
2882
2883         if (!se) {
2884                 update_rq_runnable_avg(rq, rq->nr_running);
2885                 inc_nr_running(rq);
2886         }
2887         hrtick_update(rq);
2888 }
2889
2890 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se);
2891
2892 /*
2893  * The dequeue_task method is called before nr_running is
2894  * decreased. We remove the task from the rbtree and
2895  * update the fair scheduling stats:
2896  */
2897 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2898 {
2899         struct cfs_rq *cfs_rq;
2900         struct sched_entity *se = &p->se;
2901         int task_sleep = flags & DEQUEUE_SLEEP;
2902
2903         for_each_sched_entity(se) {
2904                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2905                 dequeue_entity(cfs_rq, se, flags);
2906
2907                 /*
2908                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
2909                  *
2910                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
2911                  * post the final h_nr_running decrement below.
2912                 */
2913                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2914                         break;
2915                 cfs_rq->h_nr_running--;
2916
2917                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
2918                 if (cfs_rq->load.weight) {
2919                         /*
2920                          * Bias pick_next to pick a task from this cfs_rq, as
2921                          * p is sleeping when it is within its sched_slice.
2922                          */
2923                         if (task_sleep && parent_entity(se))
2924                                 set_next_buddy(parent_entity(se));
2925
2926                         /* avoid re-evaluating load for this entity */
2927                         se = parent_entity(se);
2928                         break;
2929                 }
2930                 flags |= DEQUEUE_SLEEP;
2931         }
2932
2933         for_each_sched_entity(se) {
2934                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2935                 cfs_rq->h_nr_running--;
2936
2937                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2938                         break;
2939
2940                 update_cfs_shares(cfs_rq);
2941                 update_entity_load_avg(se, 1);
2942         }
2943
2944         if (!se) {
2945                 dec_nr_running(rq);
2946                 update_rq_runnable_avg(rq, 1);
2947         }
2948         hrtick_update(rq);
2949 }
2950
2951 #ifdef CONFIG_SMP
2952 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
2953 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
2954 {
2955         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
2956 }
2957
2958 /*
2959  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2960  * according to the scheduling class and "nice" value.
2961  *
2962  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2963  * balance conservatively.
2964  */
2965 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2966 {
2967         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2968         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2969
2970         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2971                 return total;
2972
2973         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2974 }
2975
2976 /*
2977  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2978  * according to the scheduling class and "nice" value.
2979  */
2980 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2981 {
2982         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2983         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2984
2985         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2986                 return total;
2987
2988         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2989 }
2990
2991 static unsigned long power_of(int cpu)
2992 {
2993         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
2994 }
2995
2996 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
2997 {
2998         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2999         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
3000
3001         if (nr_running)
3002                 return rq->load.weight / nr_running;
3003
3004         return 0;
3005 }
3006
3007
3008 static void task_waking_fair(struct task_struct *p)
3009 {
3010         struct sched_entity *se = &p->se;
3011         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3012         u64 min_vruntime;
3013
3014 #ifndef CONFIG_64BIT
3015         u64 min_vruntime_copy;
3016
3017         do {
3018                 min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime_copy;
3019                 smp_rmb();
3020                 min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
3021         } while (min_vruntime != min_vruntime_copy);
3022 #else
3023         min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
3024 #endif
3025
3026         se->vruntime -= min_vruntime;
3027 }
3028
3029 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3030 /*
3031  * effective_load() calculates the load change as seen from the root_task_group
3032  *
3033  * Adding load to a group doesn't make a group heavier, but can cause movement
3034  * of group shares between cpus. Assuming the shares were perfectly aligned one
3035  * can calculate the shift in shares.
3036  *
3037  * Calculate the effective load difference if @wl is added (subtracted) to @tg
3038  * on this @cpu and results in a total addition (subtraction) of @wg to the
3039  * total group weight.
3040  *
3041  * Given a runqueue weight distribution (rw_i) we can compute a shares
3042  * distribution (s_i) using:
3043  *
3044  *   s_i = rw_i / \Sum rw_j                                             (1)
3045  *
3046  * Suppose we have 4 CPUs and our @tg is a direct child of the root group and
3047  * has 7 equal weight tasks, distributed as below (rw_i), with the resulting
3048  * shares distribution (s_i):
3049  *
3050  *   rw_i = {   2,   4,   1,   0 }
3051  *   s_i  = { 2/7, 4/7, 1/7,   0 }
3052  *
3053  * As per wake_affine() we're interested in the load of two CPUs (the CPU the
3054  * task used to run on and the CPU the waker is running on), we need to
3055  * compute the effect of waking a task on either CPU and, in case of a sync
3056  * wakeup, compute the effect of the current task going to sleep.
3057  *
3058  * So for a change of @wl to the local @cpu with an overall group weight change
3059  * of @wl we can compute the new shares distribution (s'_i) using:
3060  *
3061  *   s'_i = (rw_i + @wl) / (@wg + \Sum rw_j)                            (2)
3062  *
3063  * Suppose we're interested in CPUs 0 and 1, and want to compute the load
3064  * differences in waking a task to CPU 0. The additional task changes the
3065  * weight and shares distributions like:
3066  *
3067  *   rw'_i = {   3,   4,   1,   0 }
3068  *   s'_i  = { 3/8, 4/8, 1/8,   0 }
3069  *
3070  * We can then compute the difference in effective weight by using:
3071  *
3072  *   dw_i = S * (s'_i - s_i)                                            (3)
3073  *
3074  * Where 'S' is the group weight as seen by its parent.
3075  *
3076  * Therefore the effective change in loads on CPU 0 would be 5/56 (3/8 - 2/7)
3077  * times the weight of the group. The effect on CPU 1 would be -4/56 (4/8 -
3078  * 4/7) times the weight of the group.
3079  */
3080 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu, long wl, long wg)
3081 {
3082         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
3083
3084         if (!tg->parent)        /* the trivial, non-cgroup case */
3085                 return wl;
3086
3087         for_each_sched_entity(se) {
3088                 long w, W;
3089
3090                 tg = se->my_q->tg;
3091
3092                 /*
3093                  * W = @wg + \Sum rw_j
3094                  */
3095                 W = wg + calc_tg_weight(tg, se->my_q);
3096
3097                 /*
3098                  * w = rw_i + @wl
3099                  */
3100                 w = se->my_q->load.weight + wl;
3101
3102                 /*
3103                  * wl = S * s'_i; see (2)
3104                  */
3105                 if (W > 0 && w < W)
3106                         wl = (w * tg->shares) / W;
3107                 else
3108                         wl = tg->shares;
3109
3110                 /*
3111                  * Per the above, wl is the new se->load.weight value; since
3112                  * those are clipped to [MIN_SHARES, ...) do so now. See
3113                  * calc_cfs_shares().
3114                  */
3115                 if (wl < MIN_SHARES)
3116                         wl = MIN_SHARES;
3117
3118                 /*
3119                  * wl = dw_i = S * (s'_i - s_i); see (3)
3120                  */
3121                 wl -= se->load.weight;
3122
3123                 /*
3124                  * Recursively apply this logic to all parent groups to compute
3125                  * the final effective load change on the root group. Since
3126                  * only the @tg group gets extra weight, all parent groups can
3127                  * only redistribute existing shares. @wl is the shift in shares
3128                  * resulting from this level per the above.
3129                  */
3130                 wg = 0;
3131         }
3132
3133         return wl;
3134 }
3135 #else
3136
3137 static inline unsigned long effective_load(struct task_group *tg, int cpu,
3138                 unsigned long wl, unsigned long wg)
3139 {
3140         return wl;
3141 }
3142
3143 #endif
3144
3145 static int wake_affine(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int sync)
3146 {
3147         s64 this_load, load;
3148         int idx, this_cpu, prev_cpu;
3149         unsigned long tl_per_task;
3150         struct task_group *tg;
3151         unsigned long weight;
3152         int balanced;
3153
3154         idx       = sd->wake_idx;
3155         this_cpu  = smp_processor_id();
3156         prev_cpu  = task_cpu(p);
3157         load      = source_load(prev_cpu, idx);
3158         this_load = target_load(this_cpu, idx);
3159
3160         /*
3161          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
3162          * effect of the currently running task from the load
3163          * of the current CPU:
3164          */
3165         if (sync) {
3166                 tg = task_group(current);
3167                 weight = current->se.load.weight;
3168
3169                 this_load += effective_load(tg, this_cpu, -weight, -weight);
3170                 load += effective_load(tg, prev_cpu, 0, -weight);
3171         }
3172
3173         tg = task_group(p);
3174         weight = p->se.load.weight;
3175
3176         /*
3177          * In low-load situations, where prev_cpu is idle and this_cpu is idle
3178          * due to the sync cause above having dropped this_load to 0, we'll
3179          * always have an imbalance, but there's really nothing you can do
3180          * about that, so that's good too.
3181          *
3182          * Otherwise check if either cpus are near enough in load to allow this
3183          * task to be woken on this_cpu.
3184          */
3185         if (this_load > 0) {
3186                 s64 this_eff_load, prev_eff_load;
3187
3188                 this_eff_load = 100;
3189                 this_eff_load *= power_of(prev_cpu);
3190                 this_eff_load *= this_load +
3191                         effective_load(tg, this_cpu, weight, weight);
3192
3193                 prev_eff_load = 100 + (sd->imbalance_pct - 100) / 2;
3194                 prev_eff_load *= power_of(this_cpu);
3195                 prev_eff_load *= load + effective_load(tg, prev_cpu, 0, weight);
3196
3197                 balanced = this_eff_load <= prev_eff_load;
3198         } else
3199                 balanced = true;
3200
3201         /*
3202          * If the currently running task will sleep within
3203          * a reasonable amount of time then attract this newly
3204          * woken task:
3205          */
3206         if (sync && balanced)
3207                 return 1;
3208
3209         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine_attempts);
3210         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3211
3212         if (balanced ||
3213             (this_load <= load &&
3214              this_load + target_load(prev_cpu, idx) <= tl_per_task)) {
3215                 /*
3216                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
3217                  * p is cache cold in this domain, and
3218                  * there is no bad imbalance.
3219                  */
3220                 schedstat_inc(sd, ttwu_move_affine);
3221                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine);
3222
3223                 return 1;
3224         }
3225         return 0;
3226 }
3227
3228 /*
3229  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
3230  * domain.
3231  */
3232 static struct sched_group *
3233 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p,
3234                   int this_cpu, int load_idx)
3235 {
3236         struct sched_group *idlest = NULL, *group = sd->groups;
3237         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
3238         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
3239
3240         do {
3241                 unsigned long load, avg_load;
3242                 int local_group;
3243                 int i;
3244
3245                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
3246                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
3247                                         tsk_cpus_allowed(p)))
3248                         continue;
3249
3250                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3251                                                sched_group_cpus(group));
3252
3253                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3254                 avg_load = 0;
3255
3256                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3257                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3258                         if (local_group)
3259                                 load = source_load(i, load_idx);
3260                         else
3261                                 load = target_load(i, load_idx);
3262
3263                         avg_load += load;
3264                 }
3265
3266                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3267                 avg_load = (avg_load * SCHED_POWER_SCALE) / group->sgp->power;
3268
3269                 if (local_group) {
3270                         this_load = avg_load;
3271                 } else if (avg_load < min_load) {
3272                         min_load = avg_load;
3273                         idlest = group;
3274                 }
3275         } while (group = group->next, group != sd->groups);
3276
3277         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
3278                 return NULL;
3279         return idlest;
3280 }
3281
3282 /*
3283  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
3284  */
3285 static int
3286 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
3287 {
3288         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
3289         int idlest = -1;
3290         int i;
3291
3292         /* Traverse only the allowed CPUs */
3293         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), tsk_cpus_allowed(p)) {
3294                 load = weighted_cpuload(i);
3295
3296                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
3297                         min_load = load;
3298                         idlest = i;
3299                 }
3300         }
3301
3302         return idlest;
3303 }
3304
3305 /*
3306  * Try and locate an idle CPU in the sched_domain.
3307  */
3308 static int select_idle_sibling(struct task_struct *p, int target)
3309 {
3310         struct sched_domain *sd;
3311         struct sched_group *sg;
3312         int i = task_cpu(p);
3313
3314         if (idle_cpu(target))
3315                 return target;
3316
3317         /*
3318          * If the prevous cpu is cache affine and idle, don't be stupid.
3319          */
3320         if (i != target && cpus_share_cache(i, target) && idle_cpu(i))
3321                 return i;
3322
3323         /*
3324          * Otherwise, iterate the domains and find an elegible idle cpu.
3325          */
3326         sd = rcu_dereference(per_cpu(sd_llc, target));
3327         for_each_lower_domain(sd) {
3328                 sg = sd->groups;
3329                 do {
3330                         if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(sg),
3331                                                 tsk_cpus_allowed(p)))
3332                                 goto next;
3333
3334                         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(sg)) {
3335                                 if (i == target || !idle_cpu(i))
3336                                         goto next;
3337                         }
3338
3339                         target = cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg),
3340                                         tsk_cpus_allowed(p));
3341                         goto done;
3342 next:
3343                         sg = sg->next;
3344                 } while (sg != sd->groups);
3345         }
3346 done:
3347         return target;
3348 }
3349
3350 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
3351 /*
3352  * Heterogenous multiprocessor (HMP) optimizations
3353  *
3354  * The cpu types are distinguished using a list of hmp_domains
3355  * which each represent one cpu type using a cpumask.
3356  * The list is assumed ordered by compute capacity with the
3357  * fastest domain first.
3358  */
3359 DEFINE_PER_CPU(struct hmp_domain *, hmp_cpu_domain);
3360
3361 extern void __init arch_get_hmp_domains(struct list_head *hmp_domains_list);
3362
3363 /* Setup hmp_domains */
3364 static int __init hmp_cpu_mask_setup(void)
3365 {
3366         char buf[64];
3367         struct hmp_domain *domain;
3368         struct list_head *pos;
3369         int dc, cpu;
3370
3371         pr_debug("Initializing HMP scheduler:\n");
3372
3373         /* Initialize hmp_domains using platform code */
3374         arch_get_hmp_domains(&hmp_domains);
3375         if (list_empty(&hmp_domains)) {
3376                 pr_debug("HMP domain list is empty!\n");
3377                 return 0;
3378         }
3379
3380         /* Print hmp_domains */
3381         dc = 0;
3382         list_for_each(pos, &hmp_domains) {
3383                 domain = list_entry(pos, struct hmp_domain, hmp_domains);
3384                 cpulist_scnprintf(buf, 64, &domain->possible_cpus);
3385                 pr_debug("  HMP domain %d: %s\n", dc, buf);
3386
3387                 for_each_cpu_mask(cpu, domain->possible_cpus) {
3388                         per_cpu(hmp_cpu_domain, cpu) = domain;
3389                 }
3390                 dc++;
3391         }
3392
3393         return 1;
3394 }
3395
3396 static struct hmp_domain *hmp_get_hmp_domain_for_cpu(int cpu)
3397 {
3398         struct hmp_domain *domain;
3399         struct list_head *pos;
3400
3401         list_for_each(pos, &hmp_domains) {
3402                 domain = list_entry(pos, struct hmp_domain, hmp_domains);
3403                 if(cpumask_test_cpu(cpu, &domain->possible_cpus))
3404                         return domain;
3405         }
3406         return NULL;
3407 }
3408
3409 static void hmp_online_cpu(int cpu)
3410 {
3411         struct hmp_domain *domain = hmp_get_hmp_domain_for_cpu(cpu);
3412
3413         if(domain)
3414                 cpumask_set_cpu(cpu, &domain->cpus);
3415 }
3416
3417 static void hmp_offline_cpu(int cpu)
3418 {
3419         struct hmp_domain *domain = hmp_get_hmp_domain_for_cpu(cpu);
3420
3421         if(domain)
3422                 cpumask_clear_cpu(cpu, &domain->cpus);
3423 }
3424
3425 /*
3426  * Migration thresholds should be in the range [0..1023]
3427  * hmp_up_threshold: min. load required for migrating tasks to a faster cpu
3428  * hmp_down_threshold: max. load allowed for tasks migrating to a slower cpu
3429  * The default values (512, 256) offer good responsiveness, but may need
3430  * tweaking suit particular needs.
3431  *
3432  * hmp_up_prio: Only up migrate task with high priority (<hmp_up_prio)
3433  * hmp_next_up_threshold: Delay before next up migration (1024 ~= 1 ms)
3434  * hmp_next_down_threshold: Delay before next down migration (1024 ~= 1 ms)
3435  */
3436 unsigned int hmp_up_threshold = 512;
3437 unsigned int hmp_down_threshold = 256;
3438 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP_PRIO_FILTER
3439 unsigned int hmp_up_prio = NICE_TO_PRIO(CONFIG_SCHED_HMP_PRIO_FILTER_VAL);
3440 #endif
3441 unsigned int hmp_next_up_threshold = 4096;
3442 unsigned int hmp_next_down_threshold = 4096;
3443
3444 static unsigned int hmp_up_migration(int cpu, struct sched_entity *se);
3445 static unsigned int hmp_down_migration(int cpu, struct sched_entity *se);
3446
3447 /* Check if cpu is in fastest hmp_domain */
3448 static inline unsigned int hmp_cpu_is_fastest(int cpu)
3449 {
3450         struct list_head *pos;
3451
3452         pos = &hmp_cpu_domain(cpu)->hmp_domains;
3453         return pos == hmp_domains.next;
3454 }
3455
3456 /* Check if cpu is in slowest hmp_domain */
3457 static inline unsigned int hmp_cpu_is_slowest(int cpu)
3458 {
3459         struct list_head *pos;
3460
3461         pos = &hmp_cpu_domain(cpu)->hmp_domains;
3462         return list_is_last(pos, &hmp_domains);
3463 }
3464
3465 /* Next (slower) hmp_domain relative to cpu */
3466 static inline struct hmp_domain *hmp_slower_domain(int cpu)
3467 {
3468         struct list_head *pos;
3469
3470         pos = &hmp_cpu_domain(cpu)->hmp_domains;
3471         return list_entry(pos->next, struct hmp_domain, hmp_domains);
3472 }
3473
3474 /* Previous (faster) hmp_domain relative to cpu */
3475 static inline struct hmp_domain *hmp_faster_domain(int cpu)
3476 {
3477         struct list_head *pos;
3478
3479         pos = &hmp_cpu_domain(cpu)->hmp_domains;
3480         return list_entry(pos->prev, struct hmp_domain, hmp_domains);
3481 }
3482
3483 /*
3484  * Selects a cpu in previous (faster) hmp_domain
3485  * Note that cpumask_any_and() returns the first cpu in the cpumask
3486  */
3487 static inline unsigned int hmp_select_faster_cpu(struct task_struct *tsk,
3488                                                         int cpu)
3489 {
3490         return cpumask_any_and(&hmp_faster_domain(cpu)->cpus,
3491                                 tsk_cpus_allowed(tsk));
3492 }
3493
3494 /*
3495  * Selects a cpu in next (slower) hmp_domain
3496  * Note that cpumask_any_and() returns the first cpu in the cpumask
3497  */
3498 static inline unsigned int hmp_select_slower_cpu(struct task_struct *tsk,
3499                                                         int cpu)
3500 {
3501         return cpumask_any_and(&hmp_slower_domain(cpu)->cpus,
3502                                 tsk_cpus_allowed(tsk));
3503 }
3504
3505 static inline void hmp_next_up_delay(struct sched_entity *se, int cpu)
3506 {
3507         struct cfs_rq *cfs_rq = &cpu_rq(cpu)->cfs;
3508
3509         se->avg.hmp_last_up_migration = cfs_rq_clock_task(cfs_rq);
3510         se->avg.hmp_last_down_migration = 0;
3511 }
3512
3513 static inline void hmp_next_down_delay(struct sched_entity *se, int cpu)
3514 {
3515         struct cfs_rq *cfs_rq = &cpu_rq(cpu)->cfs;
3516
3517         se->avg.hmp_last_down_migration = cfs_rq_clock_task(cfs_rq);
3518         se->avg.hmp_last_up_migration = 0;
3519 }
3520 #endif /* CONFIG_SCHED_HMP */
3521
3522 /*
3523  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
3524  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
3525  * SD_BALANCE_EXEC.
3526  *
3527  * Balance, ie. select the least loaded group.
3528  *
3529  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
3530  *
3531  * preempt must be disabled.
3532  */
3533 static int
3534 select_task_rq_fair(struct task_struct *p, int sd_flag, int wake_flags)
3535 {
3536         struct sched_domain *tmp, *affine_sd = NULL, *sd = NULL;
3537         int cpu = smp_processor_id();
3538         int prev_cpu = task_cpu(p);
3539         int new_cpu = cpu;
3540         int want_affine = 0;
3541         int sync = wake_flags & WF_SYNC;
3542
3543         if (p->nr_cpus_allowed == 1)
3544                 return prev_cpu;
3545
3546         if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE) {
3547                 if (cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
3548                         want_affine = 1;
3549                 new_cpu = prev_cpu;
3550         }
3551
3552         rcu_read_lock();
3553         for_each_domain(cpu, tmp) {
3554                 if (!(tmp->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3555                         continue;
3556
3557                 /*
3558                  * If both cpu and prev_cpu are part of this domain,
3559                  * cpu is a valid SD_WAKE_AFFINE target.
3560                  */
3561                 if (want_affine && (tmp->flags & SD_WAKE_AFFINE) &&
3562                     cpumask_test_cpu(prev_cpu, sched_domain_span(tmp))) {
3563                         affine_sd = tmp;
3564                         break;
3565                 }
3566
3567                 if (tmp->flags & sd_flag)
3568                         sd = tmp;
3569         }
3570
3571         if (affine_sd) {
3572                 if (cpu != prev_cpu && wake_affine(affine_sd, p, sync))
3573                         prev_cpu = cpu;
3574
3575                 new_cpu = select_idle_sibling(p, prev_cpu);
3576                 goto unlock;
3577         }
3578
3579         while (sd) {
3580                 int load_idx = sd->forkexec_idx;
3581                 struct sched_group *group;
3582                 int weight;
3583
3584                 if (!(sd->flags & sd_flag)) {
3585                         sd = sd->child;
3586                         continue;
3587                 }
3588
3589                 if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE)
3590                         load_idx = sd->wake_idx;
3591
3592                 group = find_idlest_group(sd, p, cpu, load_idx);
3593                 if (!group) {
3594                         sd = sd->child;
3595                         continue;
3596                 }
3597
3598                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, p, cpu);
3599                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
3600                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
3601                         sd = sd->child;
3602                         continue;
3603                 }
3604
3605                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
3606                 cpu = new_cpu;
3607                 weight = sd->span_weight;
3608                 sd = NULL;
3609                 for_each_domain(cpu, tmp) {
3610                         if (weight <= tmp->span_weight)
3611                                 break;
3612                         if (tmp->flags & sd_flag)
3613                                 sd = tmp;
3614                 }
3615                 /* while loop will break here if sd == NULL */
3616         }
3617 unlock:
3618         rcu_read_unlock();
3619
3620 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
3621         if (hmp_up_migration(prev_cpu, &p->se)) {
3622                 new_cpu = hmp_select_faster_cpu(p, prev_cpu);
3623                 hmp_next_up_delay(&p->se, new_cpu);
3624                 trace_sched_hmp_migrate(p, new_cpu, 0);
3625                 return new_cpu;
3626         }
3627         if (hmp_down_migration(prev_cpu, &p->se)) {
3628                 new_cpu = hmp_select_slower_cpu(p, prev_cpu);
3629                 hmp_next_down_delay(&p->se, new_cpu);
3630                 trace_sched_hmp_migrate(p, new_cpu, 0);
3631                 return new_cpu;
3632         }
3633         /* Make sure that the task stays in its previous hmp domain */
3634         if (!cpumask_test_cpu(new_cpu, &hmp_cpu_domain(prev_cpu)->cpus))
3635                 return prev_cpu;
3636 #endif
3637
3638         return new_cpu;
3639 }
3640
3641 /*
3642  * Load-tracking only depends on SMP, FAIR_GROUP_SCHED dependency below may be
3643  * removed when useful for applications beyond shares distribution (e.g.
3644  * load-balance).
3645  */
3646 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3647 /*
3648  * Called immediately before a task is migrated to a new cpu; task_cpu(p) and
3649  * cfs_rq_of(p) references at time of call are still valid and identify the
3650  * previous cpu.  However, the caller only guarantees p->pi_lock is held; no
3651  * other assumptions, including the state of rq->lock, should be made.
3652  */
3653 static void
3654 migrate_task_rq_fair(struct task_struct *p, int next_cpu)
3655 {
3656         struct sched_entity *se = &p->se;
3657         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3658
3659         /*
3660          * Load tracking: accumulate removed load so that it can be processed
3661          * when we next update owning cfs_rq under rq->lock.  Tasks contribute
3662          * to blocked load iff they have a positive decay-count.  It can never
3663          * be negative here since on-rq tasks have decay-count == 0.
3664          */
3665         if (se->avg.decay_count) {
3666                 se->avg.decay_count = -__synchronize_entity_decay(se);
3667                 atomic64_add(se->avg.load_avg_contrib, &cfs_rq->removed_load);
3668         }
3669 }
3670 #endif
3671 #endif /* CONFIG_SMP */
3672
3673 static unsigned long
3674 wakeup_gran(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
3675 {
3676         unsigned long gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
3677
3678         /*
3679          * Since its curr running now, convert the gran from real-time
3680          * to virtual-time in his units.
3681          *
3682          * By using 'se' instead of 'curr' we penalize light tasks, so
3683          * they get preempted easier. That is, if 'se' < 'curr' then
3684          * the resulting gran will be larger, therefore penalizing the
3685          * lighter, if otoh 'se' > 'curr' then the resulting gran will
3686          * be smaller, again penalizing the lighter task.
3687          *
3688          * This is especially important for buddies when the leftmost
3689          * task is higher priority than the buddy.
3690          */
3691         return calc_delta_fair(gran, se);
3692 }
3693
3694 /*
3695  * Should 'se' preempt 'curr'.
3696  *
3697  *             |s1
3698  *        |s2
3699  *   |s3
3700  *         g
3701  *      |<--->|c
3702  *
3703  *  w(c, s1) = -1
3704  *  w(c, s2) =  0
3705  *  w(c, s3) =  1
3706  *
3707  */
3708 static int
3709 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
3710 {
3711         s64 gran, vdiff = curr->vruntime - se->vruntime;
3712
3713         if (vdiff <= 0)
3714                 return -1;
3715
3716         gran = wakeup_gran(curr, se);
3717         if (vdiff > gran)
3718                 return 1;
3719
3720         return 0;
3721 }
3722
3723 static void set_last_buddy(struct sched_entity *se)
3724 {
3725         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
3726                 return;
3727
3728         for_each_sched_entity(se)
3729                 cfs_rq_of(se)->last = se;
3730 }
3731
3732 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se)
3733 {
3734         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
3735                 return;
3736
3737         for_each_sched_entity(se)
3738                 cfs_rq_of(se)->next = se;
3739 }
3740
3741 static void set_skip_buddy(struct sched_entity *se)
3742 {
3743         for_each_sched_entity(se)
3744                 cfs_rq_of(se)->skip = se;
3745 }
3746
3747 /*
3748  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
3749  */
3750 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
3751 {
3752         struct task_struct *curr = rq->curr;
3753         struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
3754         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
3755         int scale = cfs_rq->nr_running >= sched_nr_latency;
3756         int next_buddy_marked = 0;
3757
3758         if (unlikely(se == pse))
3759                 return;
3760
3761         /*
3762          * This is possible from callers such as move_task(), in which we
3763          * unconditionally check_prempt_curr() after an enqueue (which may have
3764          * lead to a throttle).  This both saves work and prevents false
3765          * next-buddy nomination below.
3766          */
3767         if (unlikely(throttled_hierarchy(cfs_rq_of(pse))))
3768                 return;
3769
3770         if (sched_feat(NEXT_BUDDY) && scale && !(wake_flags & WF_FORK)) {
3771                 set_next_buddy(pse);
3772                 next_buddy_marked = 1;
3773         }
3774
3775         /*
3776          * We can come here with TIF_NEED_RESCHED already set from new task
3777          * wake up path.
3778          *
3779          * Note: this also catches the edge-case of curr being in a throttled
3780          * group (e.g. via set_curr_task), since update_curr() (in the
3781          * enqueue of curr) will have resulted in resched being set.  This
3782          * prevents us from potentially nominating it as a false LAST_BUDDY
3783          * below.
3784          */
3785         if (test_tsk_need_resched(curr))
3786                 return;
3787
3788         /* Idle tasks are by definition preempted by non-idle tasks. */
3789         if (unlikely(curr->policy == SCHED_IDLE) &&
3790             likely(p->policy != SCHED_IDLE))
3791                 goto preempt;
3792
3793         /*
3794          * Batch and idle tasks do not preempt non-idle tasks (their preemption
3795          * is driven by the tick):
3796          */
3797         if (unlikely(p->policy != SCHED_NORMAL) || !sched_feat(WAKEUP_PREEMPTION))
3798                 return;
3799
3800         find_matching_se(&se, &pse);
3801         update_curr(cfs_rq_of(se));
3802         BUG_ON(!pse);
3803         if (wakeup_preempt_entity(se, pse) == 1) {
3804                 /*
3805                  * Bias pick_next to pick the sched entity that is
3806                  * triggering this preemption.
3807                  */
3808                 if (!next_buddy_marked)
3809                         set_next_buddy(pse);
3810                 goto preempt;
3811         }
3812
3813         return;
3814
3815 preempt:
3816         resched_task(curr);
3817         /*
3818          * Only set the backward buddy when the current task is still
3819          * on the rq. This can happen when a wakeup gets interleaved
3820          * with schedule on the ->pre_schedule() or idle_balance()
3821          * point, either of which can * drop the rq lock.
3822          *
3823          * Also, during early boot the idle thread is in the fair class,
3824          * for obvious reasons its a bad idea to schedule back to it.
3825          */
3826         if (unlikely(!se->on_rq || curr == rq->idle))
3827                 return;
3828
3829         if (sched_feat(LAST_BUDDY) && scale && entity_is_task(se))
3830                 set_last_buddy(se);
3831 }
3832
3833 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
3834 {
3835         struct task_struct *p;
3836         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
3837         struct sched_entity *se;
3838
3839         if (!cfs_rq->nr_running)
3840                 return NULL;
3841
3842         do {
3843                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
3844                 set_next_entity(cfs_rq, se);
3845                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
3846         } while (cfs_rq);
3847
3848         p = task_of(se);
3849         if (hrtick_enabled(rq))
3850                 hrtick_start_fair(rq, p);
3851
3852         return p;
3853 }
3854
3855 /*
3856  * Account for a descheduled task:
3857  */
3858 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3859 {
3860         struct sched_entity *se = &prev->se;
3861         struct cfs_rq *cfs_rq;
3862
3863         for_each_sched_entity(se) {
3864                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3865                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
3866         }
3867 }
3868
3869 /*
3870  * sched_yield() is very simple
3871  *
3872  * The magic of dealing with the ->skip buddy is in pick_next_entity.
3873  */
3874 static void yield_task_fair(struct rq *rq)
3875 {
3876         struct task_struct *curr = rq->curr;
3877         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
3878         struct sched_entity *se = &curr->se;
3879
3880         /*
3881          * Are we the only task in the tree?
3882          */
3883         if (unlikely(rq->nr_running == 1))
3884                 return;
3885
3886         clear_buddies(cfs_rq, se);
3887
3888         if (curr->policy != SCHED_BATCH) {
3889                 update_rq_clock(rq);
3890                 /*
3891                  * Update run-time statistics of the 'current'.
3892                  */
3893                 update_curr(cfs_rq);
3894                 /*
3895                  * Tell update_rq_clock() that we've just updated,
3896                  * so we don't do microscopic update in schedule()
3897                  * and double the fastpath cost.
3898                  */
3899                  rq->skip_clock_update = 1;
3900         }
3901
3902         set_skip_buddy(se);
3903 }
3904
3905 static bool yield_to_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt)
3906 {
3907         struct sched_entity *se = &p->se;
3908
3909         /* throttled hierarchies are not runnable */
3910         if (!se->on_rq || throttled_hierarchy(cfs_rq_of(se)))
3911                 return false;
3912
3913         /* Tell the scheduler that we'd really like pse to run next. */
3914         set_next_buddy(se);
3915
3916         yield_task_fair(rq);
3917
3918         return true;
3919 }
3920
3921 #ifdef CONFIG_SMP
3922 /**************************************************
3923  * Fair scheduling class load-balancing methods.
3924  *
3925  * BASICS
3926  *
3927  * The purpose of load-balancing is to achieve the same basic fairness the
3928  * per-cpu scheduler provides, namely provide a proportional amount of compute
3929  * time to each task. This is expressed in the following equation:
3930  *
3931  *   W_i,n/P_i == W_j,n/P_j for all i,j                               (1)
3932  *
3933  * Where W_i,n is the n-th weight average for cpu i. The instantaneous weight
3934  * W_i,0 is defined as:
3935  *
3936  *   W_i,0 = \Sum_j w_i,j                                             (2)
3937  *
3938  * Where w_i,j is the weight of the j-th runnable task on cpu i. This weight
3939  * is derived from the nice value as per prio_to_weight[].
3940  *
3941  * The weight average is an exponential decay average of the instantaneous
3942  * weight:
3943  *
3944  *   W'_i,n = (2^n - 1) / 2^n * W_i,n + 1 / 2^n * W_i,0               (3)
3945  *
3946  * P_i is the cpu power (or compute capacity) of cpu i, typically it is the
3947  * fraction of 'recent' time available for SCHED_OTHER task execution. But it
3948  * can also include other factors [XXX].
3949  *
3950  * To achieve this balance we define a measure of imbalance which follows
3951  * directly from (1):
3952  *
3953  *   imb_i,j = max{ avg(W/P), W_i/P_i } - min{ avg(W/P), W_j/P_j }    (4)
3954  *
3955  * We them move tasks around to minimize the imbalance. In the continuous
3956  * function space it is obvious this converges, in the discrete case we get
3957  * a few fun cases generally called infeasible weight scenarios.
3958  *
3959  * [XXX expand on:
3960  *     - infeasible weights;
3961  *     - local vs global optima in the discrete case. ]
3962  *
3963  *
3964  * SCHED DOMAINS
3965  *
3966  * In order to solve the imbalance equation (4), and avoid the obvious O(n^2)
3967  * for all i,j solution, we create a tree of cpus that follows the hardware
3968  * topology where each level pairs two lower groups (or better). This results
3969  * in O(log n) layers. Furthermore we reduce the number of cpus going up the
3970  * tree to only the first of the previous level and we decrease the frequency
3971  * of load-balance at each level inv. proportional to the number of cpus in
3972  * the groups.
3973  *
3974  * This yields:
3975  *
3976  *     log_2 n     1     n
3977  *   \Sum       { --- * --- * 2^i } = O(n)                            (5)
3978  *     i = 0      2^i   2^i
3979  *                               `- size of each group
3980  *         |         |     `- number of cpus doing load-balance
3981  *         |         `- freq
3982  *         `- sum over all levels
3983  *
3984  * Coupled with a limit on how many tasks we can migrate every balance pass,
3985  * this makes (5) the runtime complexity of the balancer.
3986  *
3987  * An important property here is that each CPU is still (indirectly) connected
3988  * to every other cpu in at most O(log n) steps:
3989  *
3990  * The adjacency matrix of the resulting graph is given by:
3991  *
3992  *             log_2 n     
3993  *   A_i,j = \Union     (i % 2^k == 0) && i / 2^(k+1) == j / 2^(k+1)  (6)
3994  *             k = 0
3995  *
3996  * And you'll find that:
3997  *
3998  *   A^(log_2 n)_i,j != 0  for all i,j                                (7)
3999  *
4000  * Showing there's indeed a path between every cpu in at most O(log n) steps.
4001  * The task movement gives a factor of O(m), giving a convergence complexity
4002  * of:
4003  *
4004  *   O(nm log n),  n := nr_cpus, m := nr_tasks                        (8)
4005  *
4006  *
4007  * WORK CONSERVING
4008  *
4009  * In order to avoid CPUs going idle while there's still work to do, new idle
4010  * balancing is more aggressive and has the newly idle cpu iterate up the domain
4011  * tree itself instead of relying on other CPUs to bring it work.
4012  *
4013  * This adds some complexity to both (5) and (8) but it reduces the total idle
4014  * time.
4015  *
4016  * [XXX more?]
4017  *
4018  *
4019  * CGROUPS
4020  *
4021  * Cgroups make a horror show out of (2), instead of a simple sum we get:
4022  *
4023  *                                s_k,i
4024  *   W_i,0 = \Sum_j \Prod_k w_k * -----                               (9)
4025  *                                 S_k
4026  *
4027  * Where
4028  *
4029  *   s_k,i = \Sum_j w_i,j,k  and  S_k = \Sum_i s_k,i                 (10)
4030  *
4031  * w_i,j,k is the weight of the j-th runnable task in the k-th cgroup on cpu i.
4032  *
4033  * The big problem is S_k, its a global sum needed to compute a local (W_i)
4034  * property.
4035  *
4036  * [XXX write more on how we solve this.. _after_ merging pjt's patches that
4037  *      rewrite all of this once again.]
4038  */ 
4039
4040 static unsigned long __read_mostly max_load_balance_interval = HZ/10;
4041
4042 #define LBF_ALL_PINNED  0x01
4043 #define LBF_NEED_BREAK  0x02
4044 #define LBF_SOME_PINNED 0x04
4045
4046 struct lb_env {
4047         struct sched_domain     *sd;
4048
4049         struct rq               *src_rq;
4050         int                     src_cpu;
4051
4052         int                     dst_cpu;
4053         struct rq               *dst_rq;
4054
4055         struct cpumask          *dst_grpmask;
4056         int                     new_dst_cpu;
4057         enum cpu_idle_type      idle;
4058         long                    imbalance;
4059         /* The set of CPUs under consideration for load-balancing */
4060         struct cpumask          *cpus;
4061
4062         unsigned int            flags;
4063
4064         unsigned int            loop;
4065         unsigned int            loop_break;
4066         unsigned int            loop_max;
4067 };
4068
4069 /*
4070  * move_task - move a task from one runqueue to another runqueue.
4071  * Both runqueues must be locked.
4072  */
4073 static void move_task(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
4074 {
4075         deactivate_task(env->src_rq, p, 0);
4076         set_task_cpu(p, env->dst_cpu);
4077         activate_task(env->dst_rq, p, 0);
4078         check_preempt_curr(env->dst_rq, p, 0);
4079 }
4080
4081 /*
4082  * Is this task likely cache-hot:
4083  */
4084 static int
4085 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
4086 {
4087         s64 delta;
4088
4089         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
4090                 return 0;
4091
4092         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
4093                 return 0;
4094
4095         /*
4096          * Buddy candidates are cache hot:
4097          */
4098         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
4099                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
4100                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
4101                 return 1;
4102
4103         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
4104                 return 1;
4105         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
4106                 return 0;
4107
4108         delta = now - p->se.exec_start;
4109
4110         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
4111 }
4112
4113 /*
4114  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
4115  */
4116 static
4117 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
4118 {
4119         int tsk_cache_hot = 0;
4120         /*
4121          * We do not migrate tasks that are:
4122          * 1) throttled_lb_pair, or
4123          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
4124          * 3) running (obviously), or
4125          * 4) are cache-hot on their current CPU.
4126          */
4127         if (throttled_lb_pair(task_group(p), env->src_cpu, env->dst_cpu))
4128                 return 0;
4129
4130         if (!cpumask_test_cpu(env->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(p))) {
4131                 int cpu;
4132
4133                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_affine);
4134
4135                 /*
4136                  * Remember if this task can be migrated to any other cpu in
4137                  * our sched_group. We may want to revisit it if we couldn't
4138                  * meet load balance goals by pulling other tasks on src_cpu.
4139                  *
4140                  * Also avoid computing new_dst_cpu if we have already computed
4141                  * one in current iteration.
4142                  */
4143                 if (!env->dst_grpmask || (env->flags & LBF_SOME_PINNED))
4144                         return 0;
4145
4146                 /* Prevent to re-select dst_cpu via env's cpus */
4147                 for_each_cpu_and(cpu, env->dst_grpmask, env->cpus) {
4148                         if (cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p))) {
4149                                 env->flags |= LBF_SOME_PINNED;
4150                                 env->new_dst_cpu = cpu;
4151                                 break;
4152                         }
4153                 }
4154
4155                 return 0;
4156         }
4157
4158         /* Record that we found atleast one task that could run on dst_cpu */
4159         env->flags &= ~LBF_ALL_PINNED;
4160
4161         if (task_running(env->src_rq, p)) {
4162                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_running);
4163                 return 0;
4164         }
4165
4166         /*
4167          * Aggressive migration if:
4168          * 1) task is cache cold, or
4169          * 2) too many balance attempts have failed.
4170          */
4171         tsk_cache_hot = task_hot(p, env->src_rq->clock_task, env->sd);
4172         if (!tsk_cache_hot ||
4173                 env->sd->nr_balance_failed > env->sd->cache_nice_tries) {
4174
4175                 if (tsk_cache_hot) {
4176                         schedstat_inc(env->sd, lb_hot_gained[env->idle]);
4177                         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_forced_migrations);
4178                 }
4179
4180                 return 1;
4181         }
4182
4183         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_hot);
4184         return 0;
4185 }
4186
4187 /*
4188  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
4189  * part of active balancing operations within "domain".
4190  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
4191  *
4192  * Called with both runqueues locked.
4193  */
4194 static int move_one_task(struct lb_env *env)
4195 {
4196         struct task_struct *p, *n;
4197
4198         list_for_each_entry_safe(p, n, &env->src_rq->cfs_tasks, se.group_node) {
4199                 if (!can_migrate_task(p, env))
4200                         continue;
4201
4202                 move_task(p, env);
4203                 /*
4204                  * Right now, this is only the second place move_task()
4205                  * is called, so we can safely collect move_task()
4206                  * stats here rather than inside move_task().
4207                  */
4208                 schedstat_inc(env->sd, lb_gained[env->idle]);
4209                 return 1;
4210         }
4211         return 0;
4212 }
4213
4214 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p);
4215
4216 static const unsigned int sched_nr_migrate_break = 32;
4217
4218 /*
4219  * move_tasks tries to move up to imbalance weighted load from busiest to
4220  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
4221  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
4222  *
4223  * Called with both runqueues locked.
4224  */
4225 static int move_tasks(struct lb_env *env)
4226 {
4227         struct list_head *tasks = &env->src_rq->cfs_tasks;
4228         struct task_struct *p;
4229         unsigned long load;
4230         int pulled = 0;
4231
4232         if (env->imbalance <= 0)
4233                 return 0;
4234
4235         while (!list_empty(tasks)) {
4236                 p = list_first_entry(tasks, struct task_struct, se.group_node);
4237
4238                 env->loop++;
4239                 /* We've more or less seen every task there is, call it quits */
4240                 if (env->loop > env->loop_max)
4241                         break;
4242
4243                 /* take a breather every nr_migrate tasks */
4244                 if (env->loop > env->loop_break) {
4245                         env->loop_break += sched_nr_migrate_break;
4246                         env->flags |= LBF_NEED_BREAK;
4247                         break;
4248                 }
4249
4250                 if (!can_migrate_task(p, env))
4251                         goto next;
4252
4253                 load = task_h_load(p);
4254
4255                 if (sched_feat(LB_MIN) && load < 16 && !env->sd->nr_balance_failed)
4256                         goto next;
4257
4258                 if ((load / 2) > env->imbalance)
4259                         goto next;
4260
4261                 move_task(p, env);
4262                 pulled++;
4263                 env->imbalance -= load;
4264
4265 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4266                 /*
4267                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
4268                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
4269                  * the critical section.
4270                  */
4271                 if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE)
4272                         break;
4273 #endif
4274
4275                 /*
4276                  * We only want to steal up to the prescribed amount of
4277                  * weighted load.
4278                  */
4279                 if (env->imbalance <= 0)
4280                         break;
4281
4282                 continue;
4283 next:
4284                 list_move_tail(&p->se.group_node, tasks);
4285         }
4286
4287         /*
4288          * Right now, this is one of only two places move_task() is called,
4289          * so we can safely collect move_task() stats here rather than
4290          * inside move_task().
4291          */
4292         schedstat_add(env->sd, lb_gained[env->idle], pulled);
4293
4294         return pulled;
4295 }
4296
4297 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4298 /*
4299  * update tg->load_weight by folding this cpu's load_avg
4300  */
4301 static void __update_blocked_averages_cpu(struct task_group *tg, int cpu)
4302 {
4303         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
4304         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
4305
4306         /* throttled entities do not contribute to load */
4307         if (throttled_hierarchy(cfs_rq))
4308                 return;
4309
4310         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 1);
4311
4312         if (se) {
4313                 update_entity_load_avg(se, 1);
4314                 /*
4315                  * We pivot on our runnable average having decayed to zero for
4316                  * list removal.  This generally implies that all our children
4317                  * have also been removed (modulo rounding error or bandwidth
4318                  * control); however, such cases are rare and we can fix these
4319                  * at enqueue.
4320                  *
4321                  * TODO: fix up out-of-order children on enqueue.
4322                  */
4323                 if (!se->avg.runnable_avg_sum && !cfs_rq->nr_running)
4324                         list_del_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
4325         } else {
4326                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
4327                 update_rq_runnable_avg(rq, rq->nr_running);
4328         }
4329 }
4330
4331 static void update_blocked_averages(int cpu)
4332 {
4333         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4334         struct cfs_rq *cfs_rq;
4335         unsigned long flags;
4336
4337         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4338         update_rq_clock(rq);
4339         /*
4340          * Iterates the task_group tree in a bottom up fashion, see
4341          * list_add_leaf_cfs_rq() for details.
4342          */
4343         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
4344                 /*
4345                  * Note: We may want to consider periodically releasing
4346                  * rq->lock about these updates so that creating many task
4347                  * groups does not result in continually extending hold time.
4348                  */
4349                 __update_blocked_averages_cpu(cfs_rq->tg, rq->cpu);
4350         }
4351
4352         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4353 }
4354
4355 /*
4356  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
4357  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
4358  * group is a fraction of its parents load.
4359  */
4360 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
4361 {
4362         unsigned long load;
4363         long cpu = (long)data;
4364
4365         if (!tg->parent) {
4366                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
4367         } else {
4368                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
4369                 load *= tg->se[cpu]->load.weight;
4370                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
4371         }
4372
4373         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
4374
4375         return 0;
4376 }
4377
4378 static void update_h_load(long cpu)
4379 {
4380         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4381         unsigned long now = jiffies;
4382
4383         if (rq->h_load_throttle == now)
4384                 return;
4385
4386         rq->h_load_throttle = now;
4387
4388         rcu_read_lock();
4389         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
4390         rcu_read_unlock();
4391 }
4392
4393 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p)
4394 {
4395         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
4396         unsigned long load;
4397
4398         load = p->se.load.weight;
4399         load = div_u64(load * cfs_rq->h_load, cfs_rq->load.weight + 1);
4400
4401         return load;
4402 }
4403 #else
4404 static inline void update_blocked_averages(int cpu)
4405 {
4406 }
4407
4408 static inline void update_h_load(long cpu)
4409 {
4410 }
4411
4412 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p)
4413 {
4414         return p->se.load.weight;
4415 }
4416 #endif
4417
4418 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
4419 /*
4420  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
4421  *              during load balancing.
4422  */
4423 struct sd_lb_stats {
4424         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
4425         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
4426         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
4427         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
4428         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
4429
4430         /** Statistics of this group */
4431         unsigned long this_load;
4432         unsigned long this_load_per_task;
4433         unsigned long this_nr_running;
4434         unsigned long this_has_capacity;
4435         unsigned int  this_idle_cpus;
4436
4437         /* Statistics of the busiest group */
4438         unsigned int  busiest_idle_cpus;
4439         unsigned long max_load;
4440         unsigned long busiest_load_per_task;
4441         unsigned long busiest_nr_running;
4442         unsigned long busiest_group_capacity;
4443         unsigned long busiest_has_capacity;
4444         unsigned int  busiest_group_weight;
4445
4446         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
4447 };
4448
4449 /*
4450  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
4451  */
4452 struct sg_lb_stats {
4453         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
4454         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
4455         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
4456         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
4457         unsigned long group_capacity;
4458         unsigned long idle_cpus;
4459         unsigned long group_weight;
4460         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
4461         int group_has_capacity; /* Is there extra capacity in the group? */
4462 };
4463
4464 /**
4465  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
4466  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
4467  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
4468  */
4469 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
4470                                         enum cpu_idle_type idle)
4471 {
4472         int load_idx;
4473
4474         switch (idle) {
4475         case CPU_NOT_IDLE:
4476                 load_idx = sd->busy_idx;
4477                 break;
4478
4479         case CPU_NEWLY_IDLE:
4480                 load_idx = sd->newidle_idx;
4481                 break;
4482         default:
4483                 load_idx = sd->idle_idx;
4484                 break;
4485         }
4486
4487         return load_idx;
4488 }
4489
4490 static unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4491 {
4492         return SCHED_POWER_SCALE;
4493 }
4494
4495 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4496 {
4497         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
4498 }
4499
4500 static unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4501 {
4502         unsigned long weight = sd->span_weight;
4503         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
4504
4505         smt_gain /= weight;
4506
4507         return smt_gain;
4508 }
4509
4510 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4511 {
4512         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
4513 }
4514
4515 static unsigned long scale_rt_power(int cpu)
4516 {
4517         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4518         u64 total, available, age_stamp, avg;
4519
4520         /*
4521          * Since we're reading these variables without serialization make sure
4522          * we read them once before doing sanity checks on them.
4523          */
4524         age_stamp = ACCESS_ONCE(rq->age_stamp);
4525         avg = ACCESS_ONCE(rq->rt_avg);
4526
4527         total = sched_avg_period() + (rq->clock - age_stamp);
4528
4529         if (unlikely(total < avg)) {
4530                 /* Ensures that power won't end up being negative */
4531                 available = 0;
4532         } else {
4533                 available = total - avg;
4534         }
4535
4536         if (unlikely((s64)total < SCHED_POWER_SCALE))
4537                 total = SCHED_POWER_SCALE;
4538
4539         total >>= SCHED_POWER_SHIFT;
4540
4541         return div_u64(available, total);
4542 }
4543
4544 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4545 {
4546         unsigned long weight = sd->span_weight;
4547         unsigned long power = SCHED_POWER_SCALE;
4548         struct sched_group *sdg = sd->groups;
4549
4550         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
4551                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
4552                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
4553                 else
4554                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
4555
4556                 power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
4557         }
4558
4559         sdg->sgp->power_orig = power;
4560
4561         if (sched_feat(ARCH_POWER))
4562                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
4563         else
4564                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
4565
4566         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
4567
4568         power *= scale_rt_power(cpu);
4569         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
4570
4571         if (!power)
4572                 power = 1;
4573
4574         cpu_rq(cpu)->cpu_power = power;
4575         sdg->sgp->power = power;
4576 }
4577
4578 void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4579 {
4580         struct sched_domain *child = sd->child;
4581         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
4582         unsigned long power;
4583         unsigned long interval;
4584
4585         interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4586         interval = clamp(interval, 1UL, max_load_balance_interval);
4587         sdg->sgp->next_update = jiffies + interval;
4588
4589         if (!child) {
4590                 update_cpu_power(sd, cpu);
4591                 return;
4592         }
4593
4594         power = 0;
4595
4596         if (child->flags & SD_OVERLAP) {
4597                 /*
4598                  * SD_OVERLAP domains cannot assume that child groups
4599                  * span the current group.
4600                  */
4601
4602                 for_each_cpu(cpu, sched_group_cpus(sdg))
4603                         power += power_of(cpu);
4604         } else  {
4605                 /*
4606                  * !SD_OVERLAP domains can assume that child groups
4607                  * span the current group.
4608                  */ 
4609
4610                 group = child->groups;
4611                 do {
4612                         power += group->sgp->power;
4613                         group = group->next;
4614                 } while (group != child->groups);
4615         }
4616
4617         sdg->sgp->power_orig = sdg->sgp->power = power;
4618 }
4619
4620 /*
4621  * Try and fix up capacity for tiny siblings, this is needed when
4622  * things like SD_ASYM_PACKING need f_b_g to select another sibling
4623  * which on its own isn't powerful enough.
4624  *
4625  * See update_sd_pick_busiest() and check_asym_packing().
4626  */
4627 static inline int
4628 fix_small_capacity(struct sched_domain *sd, struct sched_group *group)
4629 {
4630         /*
4631          * Only siblings can have significantly less than SCHED_POWER_SCALE
4632          */
4633         if (!(sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER))
4634                 return 0;
4635
4636         /*
4637          * If ~90% of the cpu_power is still there, we're good.
4638          */
4639         if (group->sgp->power * 32 > group->sgp->power_orig * 29)
4640                 return 1;
4641
4642         return 0;
4643 }
4644
4645 /**
4646  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
4647  * @env: The load balancing environment.
4648  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
4649  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
4650  * @local_group: Does group contain this_cpu.
4651  * @balance: Should we balance.
4652  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
4653  */
4654 static inline void update_sg_lb_stats(struct lb_env *env,
4655                         struct sched_group *group, int load_idx,
4656                         int local_group, int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
4657 {
4658         unsigned long nr_running, max_nr_running, min_nr_running;
4659         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
4660         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
4661         unsigned long avg_load_per_task = 0;
4662         int i;
4663
4664         if (local_group)
4665                 balance_cpu = group_balance_cpu(group);
4666
4667         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
4668         max_cpu_load = 0;
4669         min_cpu_load = ~0UL;
4670         max_nr_running = 0;
4671         min_nr_running = ~0UL;
4672
4673         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), env->cpus) {
4674                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
4675
4676                 nr_running = rq->nr_running;
4677
4678                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
4679                 if (local_group) {
4680                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu &&
4681                                         cpumask_test_cpu(i, sched_group_mask(group))) {
4682                                 first_idle_cpu = 1;
4683                                 balance_cpu = i;
4684                         }
4685
4686                         load = target_load(i, load_idx);
4687                 } else {
4688                         load = source_load(i, load_idx);
4689                         if (load > max_cpu_load)
4690                                 max_cpu_load = load;
4691                         if (min_cpu_load > load)
4692                                 min_cpu_load = load;
4693
4694                         if (nr_running > max_nr_running)
4695                                 max_nr_running = nr_running;
4696                         if (min_nr_running > nr_running)
4697                                 min_nr_running = nr_running;
4698                 }
4699
4700                 sgs->group_load += load;
4701                 sgs->sum_nr_running += nr_running;
4702                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
4703                 if (idle_cpu(i))
4704                         sgs->idle_cpus++;
4705         }
4706
4707         /*
4708          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
4709          * is eligible for doing load balancing at this and above
4710          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
4711          * to do the newly idle load balance.
4712          */
4713         if (local_group) {
4714                 if (env->idle != CPU_NEWLY_IDLE) {
4715                         if (balance_cpu != env->dst_cpu) {
4716                                 *balance = 0;
4717                                 return;
4718                         }
4719                         update_group_power(env->sd, env->dst_cpu);
4720                 } else if (time_after_eq(jiffies, group->sgp->next_update))
4721                         update_group_power(env->sd, env->dst_cpu);
4722         }
4723
4724         /* Adjust by relative CPU power of the group */
4725         sgs->avg_load = (sgs->group_load*SCHED_POWER_SCALE) / group->sgp->power;
4726
4727         /*
4728          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
4729          * than the average weight of a task.
4730          *
4731          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
4732          *      might not be a suitable number - should we keep a
4733          *      normalized nr_running number somewhere that negates
4734          *      the hierarchy?
4735          */
4736         if (sgs->sum_nr_running)
4737                 avg_load_per_task = sgs->sum_weighted_load / sgs->sum_nr_running;
4738
4739         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) >= avg_load_per_task &&
4740             (max_nr_running - min_nr_running) > 1)
4741                 sgs->group_imb = 1;
4742
4743         sgs->group_capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(group->sgp->power,
4744                                                 SCHED_POWER_SCALE);
4745         if (!sgs->group_capacity)
4746                 sgs->group_capacity = fix_small_capacity(env->sd, group);
4747         sgs->group_weight = group->group_weight;
4748
4749         if (sgs->group_capacity > sgs->sum_nr_running)
4750                 sgs->group_has_capacity = 1;
4751 }
4752
4753 /**
4754  * update_sd_pick_busiest - return 1 on busiest group
4755  * @env: The load balancing environment.
4756  * @sds: sched_domain statistics
4757  * @sg: sched_group candidate to be checked for being the busiest
4758  * @sgs: sched_group statistics
4759  *
4760  * Determine if @sg is a busier group than the previously selected
4761  * busiest group.
4762  */
4763 static bool update_sd_pick_busiest(struct lb_env *env,
4764                                    struct sd_lb_stats *sds,
4765                                    struct sched_group *sg,
4766                                    struct sg_lb_stats *sgs)
4767 {
4768         if (sgs->avg_load <= sds->max_load)
4769                 return false;
4770
4771         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity)
4772                 return true;
4773
4774         if (sgs->group_imb)
4775                 return true;
4776
4777         /*
4778          * ASYM_PACKING needs to move all the work to the lowest
4779          * numbered CPUs in the group, therefore mark all groups
4780          * higher than ourself as busy.
4781          */
4782         if ((env->sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && sgs->sum_nr_running &&
4783             env->dst_cpu < group_first_cpu(sg)) {
4784                 if (!sds->busiest)
4785                         return true;
4786
4787                 if (group_first_cpu(sds->busiest) > group_first_cpu(sg))
4788                         return true;
4789         }
4790
4791         return false;
4792 }
4793
4794 /**
4795  * update_sd_lb_stats - Update sched_domain's statistics for load balancing.
4796  * @env: The load balancing environment.
4797  * @balance: Should we balance.
4798  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
4799  */
4800 static inline void update_sd_lb_stats(struct lb_env *env,
4801                                         int *balance, struct sd_lb_stats *sds)
4802 {
4803         struct sched_domain *child = env->sd->child;
4804         struct sched_group *sg = env->sd->groups;
4805         struct sg_lb_stats sgs;
4806         int load_idx, prefer_sibling = 0;
4807
4808         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
4809                 prefer_sibling = 1;
4810
4811         load_idx = get_sd_load_idx(env->sd, env->idle);
4812
4813         do {
4814                 int local_group;
4815
4816                 local_group = cpumask_test_cpu(env->dst_cpu, sched_group_cpus(sg));
4817                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
4818                 update_sg_lb_stats(env, sg, load_idx, local_group, balance, &sgs);
4819
4820                 if (local_group && !(*balance))
4821                         return;
4822
4823                 sds->total_load += sgs.group_load;
4824                 sds->total_pwr += sg->sgp->power;
4825
4826                 /*
4827                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
4828                  * first, lower the sg capacity to one so that we'll try
4829                  * and move all the excess tasks away. We lower the capacity
4830                  * of a group only if the local group has the capacity to fit
4831                  * these excess tasks, i.e. nr_running < group_capacity. The
4832                  * extra check prevents the case where you always pull from the
4833                  * heaviest group when it is already under-utilized (possible
4834                  * with a large weight task outweighs the tasks on the system).
4835                  */
4836                 if (prefer_sibling && !local_group && sds->this_has_capacity)
4837                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
4838
4839                 if (local_group) {
4840                         sds->this_load = sgs.avg_load;
4841                         sds->this = sg;
4842                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
4843                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
4844                         sds->this_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
4845                         sds->this_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
4846                 } else if (update_sd_pick_busiest(env, sds, sg, &sgs)) {
4847                         sds->max_load = sgs.avg_load;
4848                         sds->busiest = sg;
4849                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
4850                         sds->busiest_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
4851                         sds->busiest_group_capacity = sgs.group_capacity;
4852                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
4853                         sds->busiest_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
4854                         sds->busiest_group_weight = sgs.group_weight;
4855                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
4856                 }
4857
4858                 sg = sg->next;
4859         } while (sg != env->sd->groups);
4860 }
4861
4862 /**
4863  * check_asym_packing - Check to see if the group is packed into the
4864  *                      sched doman.
4865  *
4866  * This is primarily intended to used at the sibling level.  Some
4867  * cores like POWER7 prefer to use lower numbered SMT threads.  In the
4868  * case of POWER7, it can move to lower SMT modes only when higher
4869  * threads are idle.  When in lower SMT modes, the threads will
4870  * perform better since they share less core resources.  Hence when we
4871  * have idle threads, we want them to be the higher ones.
4872  *
4873  * This packing function is run on idle threads.  It checks to see if
4874  * the busiest CPU in this domain (core in the P7 case) has a higher
4875  * CPU number than the packing function is being run on.  Here we are
4876  * assuming lower CPU number will be equivalent to lower a SMT thread
4877  * number.
4878  *
4879  * Returns 1 when packing is required and a task should be moved to
4880  * this CPU.  The amount of the imbalance is returned in *imbalance.
4881  *
4882  * @env: The load balancing environment.
4883  * @sds: Statistics of the sched_domain which is to be packed
4884  */
4885 static int check_asym_packing(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
4886 {
4887         int busiest_cpu;
4888
4889         if (!(env->sd->flags & SD_ASYM_PACKING))
4890                 return 0;
4891
4892         if (!sds->busiest)
4893                 return 0;
4894
4895         busiest_cpu = group_first_cpu(sds->busiest);
4896         if (env->dst_cpu > busiest_cpu)
4897                 return 0;
4898
4899         env->imbalance = DIV_ROUND_CLOSEST(
4900                 sds->max_load * sds->busiest->sgp->power, SCHED_POWER_SCALE);
4901
4902         return 1;
4903 }
4904
4905 /**
4906  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
4907  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
4908  *                      load balancing.
4909  * @env: The load balancing environment.
4910  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
4911  */
4912 static inline
4913 void fix_small_imbalance(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
4914 {
4915         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
4916         unsigned int imbn = 2;
4917         unsigned long scaled_busy_load_per_task;
4918
4919         if (sds->this_nr_running) {
4920                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
4921                 if (sds->busiest_load_per_task >
4922                                 sds->this_load_per_task)
4923                         imbn = 1;
4924         } else {
4925                 sds->this_load_per_task =
4926                         cpu_avg_load_per_task(env->dst_cpu);
4927         }
4928
4929         scaled_busy_load_per_task = sds->busiest_load_per_task
4930                                          * SCHED_POWER_SCALE;
4931         scaled_busy_load_per_task /= sds->busiest->sgp->power;
4932
4933         if (sds->max_load - sds->this_load + scaled_busy_load_per_task >=
4934                         (scaled_busy_load_per_task * imbn)) {
4935                 env->imbalance = sds->busiest_load_per_task;
4936                 return;
4937         }
4938
4939         /*
4940          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
4941          * however we may be able to increase total CPU power used by
4942          * moving them.
4943          */
4944
4945         pwr_now += sds->busiest->sgp->power *
4946                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
4947         pwr_now += sds->this->sgp->power *
4948                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
4949         pwr_now /= SCHED_POWER_SCALE;
4950
4951         /* Amount of load we'd subtract */
4952         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
4953                 sds->busiest->sgp->power;
4954         if (sds->max_load > tmp)
4955                 pwr_move += sds->busiest->sgp->power *
4956                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
4957
4958         /* Amount of load we'd add */
4959         if (sds->max_load * sds->busiest->sgp->power <
4960                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE)
4961                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->sgp->power) /
4962                         sds->this->sgp->power;
4963         else
4964                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
4965                         sds->this->sgp->power;
4966         pwr_move += sds->this->sgp->power *
4967                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
4968         pwr_move /= SCHED_POWER_SCALE;
4969
4970         /* Move if we gain throughput */
4971         if (pwr_move > pwr_now)
4972                 env->imbalance = sds->busiest_load_per_task;
4973 }
4974
4975 /**
4976  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
4977  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
4978  * @env: load balance environment
4979  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
4980  */
4981 static inline void calculate_imbalance(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
4982 {
4983         unsigned long max_pull, load_above_capacity = ~0UL;
4984
4985         sds->busiest_load_per_task /= sds->busiest_nr_running;
4986         if (sds->group_imb) {
4987                 sds->busiest_load_per_task =
4988                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->avg_load);
4989         }
4990
4991         /*
4992          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
4993          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
4994          * its cpu_power, while calculating max_load..)
4995          */
4996         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
4997                 env->imbalance = 0;
4998                 return fix_small_imbalance(env, sds);
4999         }
5000
5001         if (!sds->group_imb) {
5002                 /*
5003                  * Don't want to pull so many tasks that a group would go idle.
5004                  */
5005                 load_above_capacity = (sds->busiest_nr_running -
5006                                                 sds->busiest_group_capacity);
5007
5008                 load_above_capacity *= (SCHED_LOAD_SCALE * SCHED_POWER_SCALE);
5009
5010                 load_above_capacity /= sds->busiest->sgp->power;
5011         }
5012
5013         /*
5014          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
5015          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
5016          * reduce the max loaded cpu below the average load. At the same time,
5017          * we also don't want to reduce the group load below the group capacity
5018          * (so that we can implement power-savings policies etc). Thus we look
5019          * for the minimum possible imbalance.
5020          * Be careful of negative numbers as they'll appear as very large values
5021          * with unsigned longs.
5022          */
5023         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load, load_above_capacity);
5024
5025         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
5026         env->imbalance = min(max_pull * sds->busiest->sgp->power,
5027                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->sgp->power)
5028                         / SCHED_POWER_SCALE;
5029
5030         /*
5031          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
5032          * there is no guarantee that any tasks will be moved so we'll have
5033          * a think about bumping its value to force at least one task to be
5034          * moved
5035          */
5036         if (env->imbalance < sds->busiest_load_per_task)
5037                 return fix_small_imbalance(env, sds);
5038
5039 }
5040
5041 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
5042
5043 /**
5044  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
5045  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
5046  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
5047  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
5048  * such a group exists.
5049  *
5050  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
5051  * to restore balance.
5052  *
5053  * @env: The load balancing environment.
5054  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
5055  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
5056  *
5057  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
5058  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
5059  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
5060  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
5061  */
5062 static struct sched_group *
5063 find_busiest_group(struct lb_env *env, int *balance)
5064 {
5065         struct sd_lb_stats sds;
5066
5067         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
5068
5069         /*
5070          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
5071          * this level.
5072          */
5073         update_sd_lb_stats(env, balance, &sds);
5074
5075         /*
5076          * this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing at
5077          * this level.
5078          */
5079         if (!(*balance))
5080                 goto ret;
5081
5082         if ((env->idle == CPU_IDLE || env->idle == CPU_NEWLY_IDLE) &&
5083             check_asym_packing(env, &sds))
5084                 return sds.busiest;
5085
5086         /* There is no busy sibling group to pull tasks from */
5087         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
5088                 goto out_balanced;
5089
5090         sds.avg_load = (SCHED_POWER_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
5091
5092         /*
5093          * If the busiest group is imbalanced the below checks don't
5094          * work because they assumes all things are equal, which typically
5095          * isn't true due to cpus_allowed constraints and the like.
5096          */
5097         if (sds.group_imb)
5098                 goto force_balance;
5099
5100         /* SD_BALANCE_NEWIDLE trumps SMP nice when underutilized */
5101         if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE && sds.this_has_capacity &&
5102                         !sds.busiest_has_capacity)
5103                 goto force_balance;
5104
5105         /*
5106          * If the local group is more busy than the selected busiest group
5107          * don't try and pull any tasks.
5108          */
5109         if (sds.this_load >= sds.max_load)
5110                 goto out_balanced;
5111
5112         /*
5113          * Don't pull any tasks if this group is already above the domain
5114          * average load.
5115          */
5116         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
5117                 goto out_balanced;
5118
5119         if (env->idle == CPU_IDLE) {
5120                 /*
5121                  * This cpu is idle. If the busiest group load doesn't
5122                  * have more tasks than the number of available cpu's and
5123                  * there is no imbalance between this and busiest group
5124                  * wrt to idle cpu's, it is balanced.
5125                  */
5126                 if ((sds.this_idle_cpus <= sds.busiest_idle_cpus + 1) &&
5127                     sds.busiest_nr_running <= sds.busiest_group_weight)
5128                         goto out_balanced;
5129         } else {
5130                 /*
5131                  * In the CPU_NEWLY_IDLE, CPU_NOT_IDLE cases, use
5132                  * imbalance_pct to be conservative.
5133                  */
5134                 if (100 * sds.max_load <= env->sd->imbalance_pct * sds.this_load)
5135                         goto out_balanced;
5136         }
5137
5138 force_balance:
5139         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
5140         calculate_imbalance(env, &sds);
5141         return sds.busiest;
5142
5143 out_balanced:
5144 ret:
5145         env->imbalance = 0;
5146         return NULL;
5147 }
5148
5149 /*
5150  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
5151  */
5152 static struct rq *find_busiest_queue(struct lb_env *env,
5153                                      struct sched_group *group)
5154 {
5155         struct rq *busiest = NULL, *rq;
5156         unsigned long max_load = 0;
5157         int i;
5158
5159         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
5160                 unsigned long power = power_of(i);
5161                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power,
5162                                                            SCHED_POWER_SCALE);
5163                 unsigned long wl;
5164
5165                 if (!capacity)
5166                         capacity = fix_small_capacity(env->sd, group);
5167
5168                 if (!cpumask_test_cpu(i, env->cpus))
5169                         continue;
5170
5171                 rq = cpu_rq(i);
5172                 wl = weighted_cpuload(i);
5173
5174                 /*
5175                  * When comparing with imbalance, use weighted_cpuload()
5176                  * which is not scaled with the cpu power.
5177                  */
5178                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > env->imbalance)
5179                         continue;
5180
5181                 /*
5182                  * For the load comparisons with the other cpu's, consider
5183                  * the weighted_cpuload() scaled with the cpu power, so that
5184                  * the load can be moved away from the cpu that is potentially
5185                  * running at a lower capacity.
5186                  */
5187                 wl = (wl * SCHED_POWER_SCALE) / power;
5188
5189                 if (wl > max_load) {
5190                         max_load = wl;
5191                         busiest = rq;
5192                 }
5193         }
5194
5195         return busiest;
5196 }
5197
5198 /*
5199  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
5200  * so long as it is large enough.
5201  */
5202 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
5203
5204 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
5205 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
5206
5207 static int need_active_balance(struct lb_env *env)
5208 {
5209         struct sched_domain *sd = env->sd;
5210
5211         if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE) {
5212
5213                 /*
5214                  * ASYM_PACKING needs to force migrate tasks from busy but
5215                  * higher numbered CPUs in order to pack all tasks in the
5216                  * lowest numbered CPUs.
5217                  */
5218                 if ((sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && env->src_cpu > env->dst_cpu)
5219                         return 1;
5220         }
5221
5222         return unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2);
5223 }
5224
5225 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data);
5226
5227 /*
5228  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
5229  * tasks if there is an imbalance.
5230  */
5231 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
5232                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
5233                         int *balance)
5234 {
5235         int ld_moved, cur_ld_moved, active_balance = 0;
5236         struct sched_group *group;
5237         struct rq *busiest;
5238         unsigned long flags;
5239         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_mask);
5240
5241         struct lb_env env = {
5242                 .sd             = sd,
5243                 .dst_cpu        = this_cpu,
5244                 .dst_rq         = this_rq,
5245                 .dst_grpmask    = sched_group_cpus(sd->groups),
5246                 .idle           = idle,
5247                 .loop_break     = sched_nr_migrate_break,
5248                 .cpus           = cpus,
5249         };
5250
5251         /*
5252          * For NEWLY_IDLE load_balancing, we don't need to consider
5253          * other cpus in our group
5254          */
5255         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
5256                 env.dst_grpmask = NULL;
5257
5258         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
5259
5260         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
5261
5262 redo:
5263         group = find_busiest_group(&env, balance);
5264
5265         if (*balance == 0)
5266                 goto out_balanced;
5267
5268         if (!group) {
5269                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
5270                 goto out_balanced;
5271         }
5272
5273         busiest = find_busiest_queue(&env, group);
5274         if (!busiest) {
5275                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
5276                 goto out_balanced;
5277         }
5278
5279         BUG_ON(busiest == env.dst_rq);
5280
5281         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], env.imbalance);
5282
5283         ld_moved = 0;
5284         if (busiest->nr_running > 1) {
5285                 /*
5286                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
5287                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
5288                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
5289                  * correctly treated as an imbalance.
5290                  */
5291                 env.flags |= LBF_ALL_PINNED;
5292                 env.src_cpu   = busiest->cpu;
5293                 env.src_rq    = busiest;
5294                 env.loop_max  = min(sysctl_sched_nr_migrate, busiest->nr_running);
5295
5296                 update_h_load(env.src_cpu);
5297 more_balance:
5298                 local_irq_save(flags);
5299                 double_rq_lock(env.dst_rq, busiest);
5300
5301                 /*
5302                  * cur_ld_moved - load moved in current iteration
5303                  * ld_moved     - cumulative load moved across iterations
5304                  */
5305                 cur_ld_moved = move_tasks(&env);
5306                 ld_moved += cur_ld_moved;
5307                 double_rq_unlock(env.dst_rq, busiest);
5308                 local_irq_restore(flags);
5309
5310                 /*
5311                  * some other cpu did the load balance for us.
5312                  */
5313                 if (cur_ld_moved && env.dst_cpu != smp_processor_id())
5314                         resched_cpu(env.dst_cpu);
5315
5316                 if (env.flags & LBF_NEED_BREAK) {
5317                         env.flags &= ~LBF_NEED_BREAK;
5318                         goto more_balance;
5319                 }
5320
5321                 /*
5322                  * Revisit (affine) tasks on src_cpu that couldn't be moved to
5323                  * us and move them to an alternate dst_cpu in our sched_group
5324                  * where they can run. The upper limit on how many times we
5325                  * iterate on same src_cpu is dependent on number of cpus in our
5326                  * sched_group.
5327                  *
5328                  * This changes load balance semantics a bit on who can move
5329                  * load to a given_cpu. In addition to the given_cpu itself
5330                  * (or a ilb_cpu acting on its behalf where given_cpu is
5331                  * nohz-idle), we now have balance_cpu in a position to move
5332                  * load to given_cpu. In rare situations, this may cause
5333                  * conflicts (balance_cpu and given_cpu/ilb_cpu deciding
5334                  * _independently_ and at _same_ time to move some load to
5335                  * given_cpu) causing exceess load to be moved to given_cpu.
5336                  * This however should not happen so much in practice and
5337                  * moreover subsequent load balance cycles should correct the
5338                  * excess load moved.
5339                  */
5340                 if ((env.flags & LBF_SOME_PINNED) && env.imbalance > 0) {
5341
5342                         env.dst_rq       = cpu_rq(env.new_dst_cpu);
5343                         env.dst_cpu      = env.new_dst_cpu;
5344                         env.flags       &= ~LBF_SOME_PINNED;
5345                         env.loop         = 0;
5346                         env.loop_break   = sched_nr_migrate_break;
5347
5348                         /* Prevent to re-select dst_cpu via env's cpus */
5349                         cpumask_clear_cpu(env.dst_cpu, env.cpus);
5350
5351                         /*
5352                          * Go back to "more_balance" rather than "redo" since we
5353                          * need to continue with same src_cpu.
5354                          */
5355                         goto more_balance;
5356                 }
5357
5358                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
5359                 if (unlikely(env.flags & LBF_ALL_PINNED)) {
5360                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
5361                         if (!cpumask_empty(cpus)) {
5362                                 env.loop = 0;
5363                                 env.loop_break = sched_nr_migrate_break;
5364                                 goto redo;
5365                         }
5366                         goto out_balanced;
5367                 }
5368         }
5369
5370         if (!ld_moved) {
5371                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
5372                 /*
5373                  * Increment the failure counter only on periodic balance.
5374                  * We do not want newidle balance, which can be very
5375                  * frequent, pollute the failure counter causing
5376                  * excessive cache_hot migrations and active balances.
5377                  */
5378                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE)
5379                         sd->nr_balance_failed++;
5380
5381                 if (need_active_balance(&env)) {
5382                         raw_spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
5383
5384                         /* don't kick the active_load_balance_cpu_stop,
5385                          * if the curr task on busiest cpu can't be
5386                          * moved to this_cpu
5387                          */
5388                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
5389                                         tsk_cpus_allowed(busiest->curr))) {
5390                                 raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock,
5391                                                             flags);
5392                                 env.flags |= LBF_ALL_PINNED;
5393                                 goto out_one_pinned;
5394                         }
5395
5396                         /*
5397                          * ->active_balance synchronizes accesses to
5398                          * ->active_balance_work.  Once set, it's cleared
5399                          * only after active load balance is finished.
5400                          */
5401                         if (!busiest->active_balance) {
5402                                 busiest->active_balance = 1;
5403                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
5404                                 active_balance = 1;
5405                         }
5406                         raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
5407
5408                         if (active_balance) {
5409                                 stop_one_cpu_nowait(cpu_of(busiest),
5410                                         active_load_balance_cpu_stop, busiest,
5411                                         &busiest->active_balance_work);
5412                         }
5413
5414                         /*
5415                          * We've kicked active balancing, reset the failure
5416                          * counter.
5417                          */
5418                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
5419                 }
5420         } else
5421                 sd->nr_balance_failed = 0;
5422
5423         if (likely(!active_balance)) {
5424                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
5425                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
5426         } else {
5427                 /*
5428                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
5429                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
5430                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
5431                  * move_tasks).
5432                  */
5433                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
5434                         sd->balance_interval *= 2;
5435         }
5436
5437         goto out;
5438
5439 out_balanced:
5440         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
5441
5442         sd->nr_balance_failed = 0;
5443
5444 out_one_pinned:
5445         /* tune up the balancing interval */
5446         if (((env.flags & LBF_ALL_PINNED) &&
5447                         sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
5448                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
5449                 sd->balance_interval *= 2;
5450
5451         ld_moved = 0;
5452 out:
5453         return ld_moved;
5454 }
5455
5456 /*
5457  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
5458  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
5459  */
5460 void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
5461 {
5462         struct sched_domain *sd;
5463         int pulled_task = 0;
5464         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
5465
5466         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
5467
5468         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
5469                 return;
5470
5471         /*
5472          * Drop the rq->lock, but keep IRQ/preempt disabled.
5473          */
5474         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
5475
5476         update_blocked_averages(this_cpu);
5477         rcu_read_lock();
5478         for_each_domain(this_cpu, sd) {
5479                 unsigned long interval;
5480                 int balance = 1;
5481
5482                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
5483                         continue;
5484
5485                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE) {
5486                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
5487                         pulled_task = load_balance(this_cpu, this_rq,
5488                                                    sd, CPU_NEWLY_IDLE, &balance);
5489                 }
5490
5491                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
5492                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
5493                         next_balance = sd->last_balance + interval;
5494                 if (pulled_task) {
5495                         this_rq->idle_stamp = 0;
5496                         break;
5497                 }
5498         }
5499         rcu_read_unlock();
5500
5501         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
5502
5503         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
5504                 /*
5505                  * We are going idle. next_balance may be set based on
5506                  * a busy processor. So reset next_balance.
5507                  */
5508                 this_rq->next_balance = next_balance;
5509         }
5510 }
5511
5512 /*
5513  * active_load_balance_cpu_stop is run by cpu stopper. It pushes
5514  * running tasks off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at
5515  * least 1 task to be running on each physical CPU where possible, and
5516  * avoids physical / logical imbalances.
5517  */
5518 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data)
5519 {
5520         struct rq *busiest_rq = data;
5521         int busiest_cpu = cpu_of(busiest_rq);
5522         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
5523         struct rq *target_rq = cpu_rq(target_cpu);
5524         struct sched_domain *sd;
5525
5526         raw_spin_lock_irq(&busiest_rq->lock);
5527
5528         /* make sure the requested cpu hasn't gone down in the meantime */
5529         if (unlikely(busiest_cpu != smp_processor_id() ||
5530                      !busiest_rq->active_balance))
5531                 goto out_unlock;
5532
5533         /* Is there any task to move? */
5534         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
5535                 goto out_unlock;
5536
5537         /*
5538          * This condition is "impossible", if it occurs
5539          * we need to fix it. Originally reported by
5540          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
5541          */
5542         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
5543
5544         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
5545         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
5546
5547         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
5548         rcu_read_lock();
5549         for_each_domain(target_cpu, sd) {
5550                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
5551                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
5552                                 break;
5553         }
5554
5555         if (likely(sd)) {
5556                 struct lb_env env = {
5557                         .sd             = sd,
5558                         .dst_cpu        = target_cpu,
5559                         .dst_rq         = target_rq,
5560                         .src_cpu        = busiest_rq->cpu,
5561                         .src_rq         = busiest_rq,
5562                         .idle           = CPU_IDLE,
5563                 };
5564
5565                 schedstat_inc(sd, alb_count);
5566
5567                 if (move_one_task(&env))
5568                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
5569                 else
5570                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
5571         }
5572         rcu_read_unlock();
5573         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
5574 out_unlock:
5575         busiest_rq->active_balance = 0;
5576         raw_spin_unlock_irq(&busiest_rq->lock);
5577         return 0;
5578 }
5579
5580 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
5581 /*
5582  * idle load balancing details
5583  * - When one of the busy CPUs notice that there may be an idle rebalancing
5584  *   needed, they will kick the idle load balancer, which then does idle
5585  *   load balancing for all the idle CPUs.
5586  */
5587 static struct {
5588         cpumask_var_t idle_cpus_mask;
5589         atomic_t nr_cpus;
5590         unsigned long next_balance;     /* in jiffy units */
5591 } nohz ____cacheline_aligned;
5592
5593 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
5594 {
5595         int ilb = cpumask_first(nohz.idle_cpus_mask);
5596
5597         if (ilb < nr_cpu_ids && idle_cpu(ilb))
5598                 return ilb;
5599
5600         return nr_cpu_ids;
5601 }
5602
5603 /*
5604  * Kick a CPU to do the nohz balancing, if it is time for it. We pick the
5605  * nohz_load_balancer CPU (if there is one) otherwise fallback to any idle
5606  * CPU (if there is one).
5607  */
5608 static void nohz_balancer_kick(int cpu)
5609 {
5610         int ilb_cpu;
5611
5612         nohz.next_balance++;
5613
5614         ilb_cpu = find_new_ilb(cpu);
5615
5616         if (ilb_cpu >= nr_cpu_ids)
5617                 return;
5618
5619         if (test_and_set_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(ilb_cpu)))
5620                 return;
5621         /*
5622          * Use smp_send_reschedule() instead of resched_cpu().
5623          * This way we generate a sched IPI on the target cpu which
5624          * is idle. And the softirq performing nohz idle load balance
5625          * will be run before returning from the IPI.
5626          */
5627         smp_send_reschedule(ilb_cpu);
5628         return;
5629 }
5630
5631 static inline void nohz_balance_exit_idle(int cpu)
5632 {
5633         if (unlikely(test_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu)))) {
5634                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
5635                 atomic_dec(&nohz.nr_cpus);
5636                 clear_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu));
5637         }
5638 }
5639
5640 static inline void set_cpu_sd_state_busy(void)
5641 {
5642         struct sched_domain *sd;
5643         int cpu = smp_processor_id();
5644
5645         rcu_read_lock();
5646         sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd);
5647
5648         if (!sd || !sd->nohz_idle)
5649                 goto unlock;
5650         sd->nohz_idle = 0;
5651
5652         for (; sd; sd = sd->parent)
5653                 atomic_inc(&sd->groups->sgp->nr_busy_cpus);
5654 unlock:
5655         rcu_read_unlock();
5656 }
5657
5658 void set_cpu_sd_state_idle(void)
5659 {
5660         struct sched_domain *sd;
5661         int cpu = smp_processor_id();
5662
5663         rcu_read_lock();
5664         sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd);
5665
5666         if (!sd || sd->nohz_idle)
5667                 goto unlock;
5668         sd->nohz_idle = 1;
5669
5670         for (; sd; sd = sd->parent)
5671                 atomic_dec(&sd->groups->sgp->nr_busy_cpus);
5672 unlock:
5673         rcu_read_unlock();
5674 }
5675
5676 /*
5677  * This routine will record that the cpu is going idle with tick stopped.
5678  * This info will be used in performing idle load balancing in the future.
5679  */
5680 void nohz_balance_enter_idle(int cpu)
5681 {
5682         /*
5683          * If this cpu is going down, then nothing needs to be done.
5684          */
5685         if (!cpu_active(cpu))
5686                 return;
5687
5688         if (test_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu)))
5689                 return;
5690
5691         cpumask_set_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
5692         atomic_inc(&nohz.nr_cpus);
5693         set_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu));
5694 }
5695
5696 static int __cpuinit sched_ilb_notifier(struct notifier_block *nfb,
5697                                         unsigned long action, void *hcpu)
5698 {
5699         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5700         case CPU_DYING:
5701                 nohz_balance_exit_idle(smp_processor_id());
5702                 return NOTIFY_OK;
5703         default:
5704                 return NOTIFY_DONE;
5705         }
5706 }
5707 #endif
5708
5709 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
5710
5711 /*
5712  * Scale the max load_balance interval with the number of CPUs in the system.
5713  * This trades load-balance latency on larger machines for less cross talk.
5714  */
5715 void update_max_interval(void)
5716 {
5717         max_load_balance_interval = HZ*num_online_cpus()/10;
5718 }
5719
5720 /*
5721  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
5722  * and initiates a balancing operation if so.
5723  *
5724  * Balancing parameters are set up in init_sched_domains.
5725  */
5726 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
5727 {
5728         int balance = 1;
5729         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5730         unsigned long interval;
5731         struct sched_domain *sd;
5732         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
5733         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
5734         int update_next_balance = 0;
5735         int need_serialize;
5736
5737         update_blocked_averages(cpu);
5738
5739         rcu_read_lock();
5740         for_each_domain(cpu, sd) {
5741                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
5742                         continue;
5743
5744                 interval = sd->balance_interval;
5745                 if (idle != CPU_IDLE)
5746                         interval *= sd->busy_factor;
5747
5748                 /* scale ms to jiffies */
5749                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
5750                 interval = clamp(interval, 1UL, max_load_balance_interval);
5751
5752                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
5753
5754                 if (need_serialize) {
5755                         if (!spin_trylock(&balancing))
5756                                 goto out;
5757                 }
5758
5759                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
5760                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
5761                                 /*
5762                                  * The LBF_SOME_PINNED logic could have changed
5763                                  * env->dst_cpu, so we can't know our idle
5764                                  * state even if we migrated tasks. Update it.
5765                                  */
5766                                 idle = idle_cpu(cpu) ? CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
5767                         }
5768                         sd->last_balance = jiffies;
5769                 }
5770                 if (need_serialize)
5771                         spin_unlock(&balancing);
5772 out:
5773                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
5774                         next_balance = sd->last_balance + interval;
5775                         update_next_balance = 1;
5776                 }
5777
5778                 /*
5779                  * Stop the load balance at this level. There is another
5780                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
5781                  * actively.
5782                  */
5783                 if (!balance)
5784                         break;
5785         }
5786         rcu_read_unlock();
5787
5788         /*
5789          * next_balance will be updated only when there is a need.
5790          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
5791          * updated.
5792          */
5793         if (likely(update_next_balance))
5794                 rq->next_balance = next_balance;
5795 }
5796
5797 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
5798 /*
5799  * In CONFIG_NO_HZ_COMMON case, the idle balance kickee will do the
5800  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
5801  */
5802 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle)
5803 {
5804         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
5805         struct rq *rq;
5806         int balance_cpu;
5807
5808         if (idle != CPU_IDLE ||
5809             !test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(this_cpu)))
5810                 goto end;
5811
5812         for_each_cpu(balance_cpu, nohz.idle_cpus_mask) {
5813                 if (balance_cpu == this_cpu || !idle_cpu(balance_cpu))
5814                         continue;
5815
5816                 /*
5817                  * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
5818                  * work being done for other cpus. Next load
5819                  * balancing owner will pick it up.
5820                  */
5821                 if (need_resched())
5822                         break;
5823
5824                 rq = cpu_rq(balance_cpu);
5825
5826                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5827                 update_rq_clock(rq);
5828                 update_idle_cpu_load(rq);
5829                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5830
5831                 rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
5832
5833                 if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
5834                         this_rq->next_balance = rq->next_balance;
5835         }
5836         nohz.next_balance = this_rq->next_balance;
5837 end:
5838         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(this_cpu));
5839 }
5840
5841 /*
5842  * Current heuristic for kicking the idle load balancer in the presence
5843  * of an idle cpu is the system.
5844  *   - This rq has more than one task.
5845  *   - At any scheduler domain level, this cpu's scheduler group has multiple
5846  *     busy cpu's exceeding the group's power.
5847  *   - For SD_ASYM_PACKING, if the lower numbered cpu's in the scheduler
5848  *     domain span are idle.
5849  */
5850 static inline int nohz_kick_needed(struct rq *rq, int cpu)
5851 {
5852         unsigned long now = jiffies;
5853         struct sched_domain *sd;
5854
5855         if (unlikely(idle_cpu(cpu)))
5856                 return 0;
5857
5858        /*
5859         * We may be recently in ticked or tickless idle mode. At the first
5860         * busy tick after returning from idle, we will update the busy stats.
5861         */
5862         set_cpu_sd_state_busy();
5863         nohz_balance_exit_idle(cpu);
5864
5865         /*
5866          * None are in tickless mode and hence no need for NOHZ idle load
5867          * balancing.
5868          */
5869         if (likely(!atomic_read(&nohz.nr_cpus)))
5870                 return 0;
5871
5872         if (time_before(now, nohz.next_balance))
5873                 return 0;
5874
5875         if (rq->nr_running >= 2)
5876                 goto need_kick;
5877
5878         rcu_read_lock();
5879         for_each_domain(cpu, sd) {
5880                 struct sched_group *sg = sd->groups;
5881                 struct sched_group_power *sgp = sg->sgp;
5882                 int nr_busy = atomic_read(&sgp->nr_busy_cpus);
5883
5884                 if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES && nr_busy > 1)
5885                         goto need_kick_unlock;
5886
5887                 if (sd->flags & SD_ASYM_PACKING && nr_busy != sg->group_weight
5888                     && (cpumask_first_and(nohz.idle_cpus_mask,
5889                                           sched_domain_span(sd)) < cpu))
5890                         goto need_kick_unlock;
5891
5892                 if (!(sd->flags & (SD_SHARE_PKG_RESOURCES | SD_ASYM_PACKING)))
5893                         break;
5894         }
5895         rcu_read_unlock();
5896         return 0;
5897
5898 need_kick_unlock:
5899         rcu_read_unlock();
5900 need_kick:
5901         return 1;
5902 }
5903 #else
5904 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle) { }
5905 #endif
5906
5907 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
5908 /* Check if task should migrate to a faster cpu */
5909 static unsigned int hmp_up_migration(int cpu, struct sched_entity *se)
5910 {
5911         struct task_struct *p = task_of(se);
5912         struct cfs_rq *cfs_rq = &cpu_rq(cpu)->cfs;
5913         u64 now;
5914
5915         if (hmp_cpu_is_fastest(cpu))
5916                 return 0;
5917
5918 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP_PRIO_FILTER
5919         /* Filter by task priority */
5920         if (p->prio >= hmp_up_prio)
5921                 return 0;
5922 #endif
5923
5924         /* Let the task load settle before doing another up migration */
5925         now = cfs_rq_clock_task(cfs_rq);
5926         if (((now - se->avg.hmp_last_up_migration) >> 10)
5927                                         < hmp_next_up_threshold)
5928                 return 0;
5929
5930         if (cpumask_intersects(&hmp_faster_domain(cpu)->cpus,
5931                                         tsk_cpus_allowed(p))
5932                 && se->avg.load_avg_ratio > hmp_up_threshold) {
5933                 return 1;
5934         }
5935         return 0;
5936 }
5937
5938 /* Check if task should migrate to a slower cpu */
5939 static unsigned int hmp_down_migration(int cpu, struct sched_entity *se)
5940 {
5941         struct task_struct *p = task_of(se);
5942         struct cfs_rq *cfs_rq = &cpu_rq(cpu)->cfs;
5943         u64 now;
5944
5945         if (hmp_cpu_is_slowest(cpu))
5946                 return 0;
5947
5948 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP_PRIO_FILTER
5949         /* Filter by task priority */
5950         if ((p->prio >= hmp_up_prio) &&
5951                 cpumask_intersects(&hmp_slower_domain(cpu)->cpus,
5952                                         tsk_cpus_allowed(p))) {
5953                 return 1;
5954         }
5955 #endif
5956
5957         /* Let the task load settle before doing another down migration */
5958         now = cfs_rq_clock_task(cfs_rq);
5959         if (((now - se->avg.hmp_last_down_migration) >> 10)
5960                                         < hmp_next_down_threshold)
5961                 return 0;
5962
5963         if (cpumask_intersects(&hmp_slower_domain(cpu)->cpus,
5964                                         tsk_cpus_allowed(p))
5965                 && se->avg.load_avg_ratio < hmp_down_threshold) {
5966                 return 1;
5967         }
5968         return 0;
5969 }
5970
5971 /*
5972  * hmp_can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
5973  * Ideally this function should be merged with can_migrate_task() to avoid
5974  * redundant code.
5975  */
5976 static int hmp_can_migrate_task(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
5977 {
5978         int tsk_cache_hot = 0;
5979
5980         /*
5981          * We do not migrate tasks that are:
5982          * 1) running (obviously), or
5983          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed
5984          */
5985         if (!cpumask_test_cpu(env->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(p))) {
5986                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_affine);
5987                 return 0;
5988         }
5989         env->flags &= ~LBF_ALL_PINNED;
5990
5991         if (task_running(env->src_rq, p)) {
5992                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_running);
5993                 return 0;
5994         }
5995
5996         /*
5997          * Aggressive migration if:
5998          * 1) task is cache cold, or
5999          * 2) too many balance attempts have failed.
6000          */
6001
6002         tsk_cache_hot = task_hot(p, env->src_rq->clock_task, env->sd);
6003         if (!tsk_cache_hot ||
6004                 env->sd->nr_balance_failed > env->sd->cache_nice_tries) {
6005 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
6006                 if (tsk_cache_hot) {
6007                         schedstat_inc(env->sd, lb_hot_gained[env->idle]);
6008                         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_forced_migrations);
6009                 }
6010 #endif
6011                 return 1;
6012         }
6013
6014         return 1;
6015 }
6016
6017 /*
6018  * move_specific_task tries to move a specific task.
6019  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
6020  * Called with both runqueues locked.
6021  */
6022 static int move_specific_task(struct lb_env *env, struct task_struct *pm)
6023 {
6024         struct task_struct *p, *n;
6025
6026         list_for_each_entry_safe(p, n, &env->src_rq->cfs_tasks, se.group_node) {
6027         if (throttled_lb_pair(task_group(p), env->src_rq->cpu,
6028                                 env->dst_cpu))
6029                 continue;
6030
6031                 if (!hmp_can_migrate_task(p, env))
6032                         continue;
6033                 /* Check if we found the right task */
6034                 if (p != pm)
6035                         continue;
6036
6037                 move_task(p, env);
6038                 /*
6039                  * Right now, this is only the third place move_task()
6040                  * is called, so we can safely collect move_task()
6041                  * stats here rather than inside move_task().
6042                  */
6043                 schedstat_inc(env->sd, lb_gained[env->idle]);
6044                 return 1;
6045         }
6046         return 0;
6047 }
6048
6049 /*
6050  * hmp_active_task_migration_cpu_stop is run by cpu stopper and used to
6051  * migrate a specific task from one runqueue to another.
6052  * hmp_force_up_migration uses this to push a currently running task
6053  * off a runqueue.
6054  * Based on active_load_balance_stop_cpu and can potentially be merged.
6055  */
6056 static int hmp_active_task_migration_cpu_stop(void *data)
6057 {
6058         struct rq *busiest_rq = data;
6059         struct task_struct *p = busiest_rq->migrate_task;
6060         int busiest_cpu = cpu_of(busiest_rq);
6061         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
6062         struct rq *target_rq = cpu_rq(target_cpu);
6063         struct sched_domain *sd;
6064
6065         raw_spin_lock_irq(&busiest_rq->lock);
6066         /* make sure the requested cpu hasn't gone down in the meantime */
6067         if (unlikely(busiest_cpu != smp_processor_id() ||
6068                 !busiest_rq->active_balance)) {
6069                 goto out_unlock;
6070         }
6071         /* Is there any task to move? */
6072         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
6073                 goto out_unlock;
6074         /* Task has migrated meanwhile, abort forced migration */
6075         if (task_rq(p) != busiest_rq)
6076                 goto out_unlock;
6077         /*
6078          * This condition is "impossible", if it occurs
6079          * we need to fix it. Originally reported by
6080          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
6081          */
6082         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
6083
6084         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
6085         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
6086
6087         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
6088         rcu_read_lock();
6089         for_each_domain(target_cpu, sd) {
6090                 if (cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
6091                         break;
6092         }
6093
6094         if (likely(sd)) {
6095                 struct lb_env env = {
6096                         .sd             = sd,
6097                         .dst_cpu        = target_cpu,
6098                         .dst_rq         = target_rq,
6099                         .src_cpu        = busiest_rq->cpu,
6100                         .src_rq         = busiest_rq,
6101                         .idle           = CPU_IDLE,
6102                 };
6103
6104                 schedstat_inc(sd, alb_count);
6105
6106                 if (move_specific_task(&env, p))
6107                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
6108                 else
6109                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
6110         }
6111         rcu_read_unlock();
6112         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
6113 out_unlock:
6114         busiest_rq->active_balance = 0;
6115         raw_spin_unlock_irq(&busiest_rq->lock);
6116         return 0;
6117 }
6118
6119 static DEFINE_SPINLOCK(hmp_force_migration);
6120
6121 /*
6122  * hmp_force_up_migration checks runqueues for tasks that need to
6123  * be actively migrated to a faster cpu.
6124  */
6125 static void hmp_force_up_migration(int this_cpu)
6126 {
6127         int cpu;
6128         struct sched_entity *curr;
6129         struct rq *target;
6130         unsigned long flags;
6131         unsigned int force;
6132         struct task_struct *p;
6133
6134         if (!spin_trylock(&hmp_force_migration))
6135                 return;
6136         for_each_online_cpu(cpu) {
6137                 force = 0;
6138                 target = cpu_rq(cpu);
6139                 raw_spin_lock_irqsave(&target->lock, flags);
6140                 curr = target->cfs.curr;
6141                 if (!curr) {
6142                         raw_spin_unlock_irqrestore(&target->lock, flags);
6143                         continue;
6144                 }
6145                 if (!entity_is_task(curr)) {
6146                         struct cfs_rq *cfs_rq;
6147
6148                         cfs_rq = group_cfs_rq(curr);
6149                         while (cfs_rq) {
6150                                 curr = cfs_rq->curr;
6151                                 cfs_rq = group_cfs_rq(curr);
6152                         }
6153                 }
6154                 p = task_of(curr);
6155                 if (hmp_up_migration(cpu, curr)) {
6156                         if (!target->active_balance) {
6157                                 target->active_balance = 1;
6158                                 target->push_cpu = hmp_select_faster_cpu(p, cpu);
6159                                 target->migrate_task = p;
6160                                 force = 1;
6161                                 trace_sched_hmp_migrate(p, target->push_cpu, 1);
6162                                 hmp_next_up_delay(&p->se, target->push_cpu);
6163                         }
6164                 }
6165                 raw_spin_unlock_irqrestore(&target->lock, flags);
6166                 if (force)
6167                         stop_one_cpu_nowait(cpu_of(target),
6168                                 hmp_active_task_migration_cpu_stop,
6169                                 target, &target->active_balance_work);
6170         }
6171         spin_unlock(&hmp_force_migration);
6172 }
6173 #else
6174 static void hmp_force_up_migration(int this_cpu) { }
6175 #endif /* CONFIG_SCHED_HMP */
6176
6177 /*
6178  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
6179  * Also triggered for nohz idle balancing (with nohz_balancing_kick set).
6180  */
6181 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
6182 {
6183         int this_cpu = smp_processor_id();
6184         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
6185         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_balance ?
6186                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
6187
6188         hmp_force_up_migration(this_cpu);
6189
6190         rebalance_domains(this_cpu, idle);
6191
6192         /*
6193          * If this cpu has a pending nohz_balance_kick, then do the
6194          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
6195          * stopped.
6196          */
6197         nohz_idle_balance(this_cpu, idle);
6198 }
6199
6200 static inline int on_null_domain(int cpu)
6201 {
6202         return !rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
6203 }
6204
6205 /*
6206  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
6207  */
6208 void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
6209 {
6210         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
6211         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
6212             likely(!on_null_domain(cpu)))
6213                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
6214 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6215         if (nohz_kick_needed(rq, cpu) && likely(!on_null_domain(cpu)))
6216                 nohz_balancer_kick(cpu);
6217 #endif
6218 }
6219
6220 static void rq_online_fair(struct rq *rq)
6221 {
6222 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
6223         hmp_online_cpu(rq->cpu);
6224 #endif
6225         update_sysctl();
6226 }
6227
6228 static void rq_offline_fair(struct rq *rq)
6229 {
6230 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
6231         hmp_offline_cpu(rq->cpu);
6232 #endif
6233         update_sysctl();
6234
6235         /* Ensure any throttled groups are reachable by pick_next_task */
6236         unthrottle_offline_cfs_rqs(rq);
6237 }
6238
6239 #endif /* CONFIG_SMP */
6240
6241 /*
6242  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
6243  */
6244 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr, int queued)
6245 {
6246         struct cfs_rq *cfs_rq;
6247         struct sched_entity *se = &curr->se;
6248
6249         for_each_sched_entity(se) {
6250                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
6251                 entity_tick(cfs_rq, se, queued);
6252         }
6253
6254         if (sched_feat_numa(NUMA))
6255                 task_tick_numa(rq, curr);
6256
6257         update_rq_runnable_avg(rq, 1);
6258 }
6259
6260 /*
6261  * called on fork with the child task as argument from the parent's context
6262  *  - child not yet on the tasklist
6263  *  - preemption disabled
6264  */
6265 static void task_fork_fair(struct task_struct *p)
6266 {
6267         struct cfs_rq *cfs_rq;
6268         struct sched_entity *se = &p->se, *curr;
6269         int this_cpu = smp_processor_id();
6270         struct rq *rq = this_rq();
6271         unsigned long flags;
6272
6273         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6274
6275         update_rq_clock(rq);
6276
6277         cfs_rq = task_cfs_rq(current);
6278         curr = cfs_rq->curr;
6279
6280         if (unlikely(task_cpu(p) != this_cpu)) {
6281                 rcu_read_lock();
6282                 __set_task_cpu(p, this_cpu);
6283                 rcu_read_unlock();
6284         }
6285
6286         update_curr(cfs_rq);
6287
6288         if (curr)
6289                 se->vruntime = curr->vruntime;
6290         place_entity(cfs_rq, se, 1);
6291
6292         if (sysctl_sched_child_runs_first && curr && entity_before(curr, se)) {
6293                 /*
6294                  * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
6295                  * 'current' within the tree based on its new key value.
6296                  */
6297                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
6298                 resched_task(rq->curr);
6299         }
6300
6301         se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
6302
6303         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6304 }
6305
6306 /*
6307  * Priority of the task has changed. Check to see if we preempt
6308  * the current task.
6309  */
6310 static void
6311 prio_changed_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int oldprio)
6312 {
6313         if (!p->se.on_rq)
6314                 return;
6315
6316         /*
6317          * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
6318          * our priority decreased, or if we are not currently running on
6319          * this runqueue and our priority is higher than the current's
6320          */
6321         if (rq->curr == p) {
6322                 if (p->prio > oldprio)
6323                         resched_task(rq->curr);
6324         } else
6325                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
6326 }
6327
6328 static void switched_from_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6329 {
6330         struct sched_entity *se = &p->se;
6331         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
6332
6333         /*
6334          * Ensure the task's vruntime is normalized, so that when its
6335          * switched back to the fair class the enqueue_entity(.flags=0) will
6336          * do the right thing.
6337          *
6338          * If it was on_rq, then the dequeue_entity(.flags=0) will already
6339          * have normalized the vruntime, if it was !on_rq, then only when
6340          * the task is sleeping will it still have non-normalized vruntime.
6341          */
6342         if (!se->on_rq && p->state != TASK_RUNNING) {
6343                 /*
6344                  * Fix up our vruntime so that the current sleep doesn't
6345                  * cause 'unlimited' sleep bonus.
6346                  */
6347                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
6348                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
6349         }
6350
6351 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && defined(CONFIG_SMP)
6352         /*
6353         * Remove our load from contribution when we leave sched_fair
6354         * and ensure we don't carry in an old decay_count if we
6355         * switch back.
6356         */
6357         if (p->se.avg.decay_count) {
6358                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(&p->se);
6359                 __synchronize_entity_decay(&p->se);
6360                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq,
6361                                 p->se.avg.load_avg_contrib);
6362         }
6363 #endif
6364 }
6365
6366 /*
6367  * We switched to the sched_fair class.
6368  */
6369 static void switched_to_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6370 {
6371         if (!p->se.on_rq)
6372                 return;
6373
6374         /*
6375          * We were most likely switched from sched_rt, so
6376          * kick off the schedule if running, otherwise just see
6377          * if we can still preempt the current task.
6378          */
6379         if (rq->curr == p)
6380                 resched_task(rq->curr);
6381         else
6382                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
6383 }
6384
6385 /* Account for a task changing its policy or group.
6386  *
6387  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
6388  * migrates between groups/classes.
6389  */
6390 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
6391 {
6392         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
6393
6394         for_each_sched_entity(se) {
6395                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
6396
6397                 set_next_entity(cfs_rq, se);
6398                 /* ensure bandwidth has been allocated on our new cfs_rq */
6399                 account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
6400         }
6401 }
6402
6403 void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
6404 {
6405         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
6406         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
6407 #ifndef CONFIG_64BIT
6408         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
6409 #endif
6410 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && defined(CONFIG_SMP)
6411         atomic64_set(&cfs_rq->decay_counter, 1);
6412         atomic64_set(&cfs_rq->removed_load, 0);
6413 #endif
6414 }
6415
6416 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6417 static void task_move_group_fair(struct task_struct *p, int on_rq)
6418 {
6419         struct cfs_rq *cfs_rq;
6420         /*
6421          * If the task was not on the rq at the time of this cgroup movement
6422          * it must have been asleep, sleeping tasks keep their ->vruntime
6423          * absolute on their old rq until wakeup (needed for the fair sleeper
6424          * bonus in place_entity()).
6425          *
6426          * If it was on the rq, we've just 'preempted' it, which does convert
6427          * ->vruntime to a relative base.
6428          *
6429          * Make sure both cases convert their relative position when migrating
6430          * to another cgroup's rq. This does somewhat interfere with the
6431          * fair sleeper stuff for the first placement, but who cares.
6432          */
6433         /*
6434          * When !on_rq, vruntime of the task has usually NOT been normalized.
6435          * But there are some cases where it has already been normalized:
6436          *
6437          * - Moving a forked child which is waiting for being woken up by
6438          *   wake_up_new_task().
6439          * - Moving a task which has been woken up by try_to_wake_up() and
6440          *   waiting for actually being woken up by sched_ttwu_pending().
6441          *
6442          * To prevent boost or penalty in the new cfs_rq caused by delta
6443          * min_vruntime between the two cfs_rqs, we skip vruntime adjustment.
6444          */
6445         if (!on_rq && (!p->se.sum_exec_runtime || p->state == TASK_WAKING))
6446                 on_rq = 1;
6447
6448         if (!on_rq)
6449                 p->se.vruntime -= cfs_rq_of(&p->se)->min_vruntime;
6450         set_task_rq(p, task_cpu(p));
6451         if (!on_rq) {
6452                 cfs_rq = cfs_rq_of(&p->se);
6453                 p->se.vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
6454 #ifdef CONFIG_SMP
6455                 /*
6456                  * migrate_task_rq_fair() will have removed our previous
6457                  * contribution, but we must synchronize for ongoing future
6458                  * decay.
6459                  */
6460                 p->se.avg.decay_count = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
6461                 cfs_rq->blocked_load_avg += p->se.avg.load_avg_contrib;
6462 #endif
6463         }
6464 }
6465
6466 void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
6467 {
6468         int i;
6469
6470         destroy_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
6471
6472         for_each_possible_cpu(i) {
6473                 if (tg->cfs_rq)
6474                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
6475                 if (tg->se)
6476                         kfree(tg->se[i]);
6477         }
6478
6479         kfree(tg->cfs_rq);
6480         kfree(tg->se);
6481 }
6482
6483 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6484 {
6485         struct cfs_rq *cfs_rq;
6486         struct sched_entity *se;
6487         int i;
6488
6489         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
6490         if (!tg->cfs_rq)
6491                 goto err;
6492         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
6493         if (!tg->se)
6494                 goto err;
6495
6496         tg->shares = NICE_0_LOAD;
6497
6498         init_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
6499
6500         for_each_possible_cpu(i) {
6501                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
6502                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
6503                 if (!cfs_rq)
6504                         goto err;
6505
6506                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
6507                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
6508                 if (!se)
6509                         goto err_free_rq;
6510
6511                 init_cfs_rq(cfs_rq);
6512                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, parent->se[i]);
6513         }
6514
6515         return 1;
6516
6517 err_free_rq:
6518         kfree(cfs_rq);
6519 err:
6520         return 0;
6521 }
6522
6523 void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
6524 {
6525         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6526         unsigned long flags;
6527
6528         /*
6529         * Only empty task groups can be destroyed; so we can speculatively
6530         * check on_list without danger of it being re-added.
6531         */
6532         if (!tg->cfs_rq[cpu]->on_list)
6533                 return;
6534
6535         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6536         list_del_leaf_cfs_rq(tg->cfs_rq[cpu]);
6537         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6538 }
6539
6540 void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
6541                         struct sched_entity *se, int cpu,
6542                         struct sched_entity *parent)
6543 {
6544         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6545
6546         cfs_rq->tg = tg;
6547         cfs_rq->rq = rq;
6548         init_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
6549
6550         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
6551         tg->se[cpu] = se;
6552
6553         /* se could be NULL for root_task_group */
6554         if (!se)
6555                 return;
6556
6557         if (!parent)
6558                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
6559         else
6560                 se->cfs_rq = parent->my_q;
6561
6562         se->my_q = cfs_rq;
6563         update_load_set(&se->load, 0);
6564         se->parent = parent;
6565 }
6566
6567 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
6568
6569 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
6570 {
6571         int i;
6572         unsigned long flags;
6573
6574         /*
6575          * We can't change the weight of the root cgroup.
6576          */
6577         if (!tg->se[0])
6578                 return -EINVAL;
6579
6580         shares = clamp(shares, scale_load(MIN_SHARES), scale_load(MAX_SHARES));
6581
6582         mutex_lock(&shares_mutex);
6583         if (tg->shares == shares)
6584                 goto done;
6585
6586         tg->shares = shares;
6587         for_each_possible_cpu(i) {
6588                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
6589                 struct sched_entity *se;
6590
6591                 se = tg->se[i];
6592                 /* Propagate contribution to hierarchy */
6593                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6594                 for_each_sched_entity(se)
6595                         update_cfs_shares(group_cfs_rq(se));
6596                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6597         }
6598
6599 done:
6600         mutex_unlock(&shares_mutex);
6601         return 0;
6602 }
6603 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6604
6605 void free_fair_sched_group(struct task_group *tg) { }
6606
6607 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6608 {
6609         return 1;
6610 }
6611
6612 void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu) { }
6613
6614 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6615
6616
6617 static unsigned int get_rr_interval_fair(struct rq *rq, struct task_struct *task)
6618 {
6619         struct sched_entity *se = &task->se;
6620         unsigned int rr_interval = 0;
6621
6622         /*
6623          * Time slice is 0 for SCHED_OTHER tasks that are on an otherwise
6624          * idle runqueue:
6625          */
6626         if (rq->cfs.load.weight)
6627                 rr_interval = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(cfs_rq_of(se), se));
6628
6629         return rr_interval;
6630 }
6631
6632 /*
6633  * All the scheduling class methods:
6634  */
6635 const struct sched_class fair_sched_class = {
6636         .next                   = &idle_sched_class,
6637         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
6638         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
6639         .yield_task             = yield_task_fair,
6640         .yield_to_task          = yield_to_task_fair,
6641
6642         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
6643
6644         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
6645         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
6646
6647 #ifdef CONFIG_SMP
6648         .select_task_rq         = select_task_rq_fair,
6649 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6650         .migrate_task_rq        = migrate_task_rq_fair,
6651 #endif
6652         .rq_online              = rq_online_fair,
6653         .rq_offline             = rq_offline_fair,
6654
6655         .task_waking            = task_waking_fair,
6656 #endif
6657
6658         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
6659         .task_tick              = task_tick_fair,
6660         .task_fork              = task_fork_fair,
6661
6662         .prio_changed           = prio_changed_fair,
6663         .switched_from          = switched_from_fair,
6664         .switched_to            = switched_to_fair,
6665
6666         .get_rr_interval        = get_rr_interval_fair,
6667
6668 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6669         .task_move_group        = task_move_group_fair,
6670 #endif
6671 };
6672
6673 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6674 void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
6675 {
6676         struct cfs_rq *cfs_rq;
6677
6678         rcu_read_lock();
6679         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
6680                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
6681         rcu_read_unlock();
6682 }
6683 #endif
6684
6685 __init void init_sched_fair_class(void)
6686 {
6687 #ifdef CONFIG_SMP
6688         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
6689
6690 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6691         nohz.next_balance = jiffies;
6692         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
6693         cpu_notifier(sched_ilb_notifier, 0);
6694 #endif
6695
6696 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
6697         hmp_cpu_mask_setup();
6698 #endif
6699 #endif /* SMP */
6700
6701 }