sched: Save some hrtick_start_fair cycles
[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
30 #include <trace/events/sched.h>
31
32 #include "sched.h"
33
34 /*
35  * Targeted preemption latency for CPU-bound tasks:
36  * (default: 6ms * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
37  *
38  * NOTE: this latency value is not the same as the concept of
39  * 'timeslice length' - timeslices in CFS are of variable length
40  * and have no persistent notion like in traditional, time-slice
41  * based scheduling concepts.
42  *
43  * (to see the precise effective timeslice length of your workload,
44  *  run vmstat and monitor the context-switches (cs) field)
45  */
46 unsigned int sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
47 unsigned int normalized_sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
48
49 /*
50  * The initial- and re-scaling of tunables is configurable
51  * (default SCHED_TUNABLESCALING_LOG = *(1+ilog(ncpus))
52  *
53  * Options are:
54  * SCHED_TUNABLESCALING_NONE - unscaled, always *1
55  * SCHED_TUNABLESCALING_LOG - scaled logarithmical, *1+ilog(ncpus)
56  * SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR - scaled linear, *ncpus
57  */
58 enum sched_tunable_scaling sysctl_sched_tunable_scaling
59         = SCHED_TUNABLESCALING_LOG;
60
61 /*
62  * Minimal preemption granularity for CPU-bound tasks:
63  * (default: 0.75 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
64  */
65 unsigned int sysctl_sched_min_granularity = 750000ULL;
66 unsigned int normalized_sysctl_sched_min_granularity = 750000ULL;
67
68 /*
69  * is kept at sysctl_sched_latency / sysctl_sched_min_granularity
70  */
71 static unsigned int sched_nr_latency = 8;
72
73 /*
74  * After fork, child runs first. If set to 0 (default) then
75  * parent will (try to) run first.
76  */
77 unsigned int sysctl_sched_child_runs_first __read_mostly;
78
79 /*
80  * SCHED_OTHER wake-up granularity.
81  * (default: 1 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
82  *
83  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
84  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
85  * have immediate wakeup/sleep latencies.
86  */
87 unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
88 unsigned int normalized_sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
89
90 const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost = 500000UL;
91
92 /*
93  * The exponential sliding  window over which load is averaged for shares
94  * distribution.
95  * (default: 10msec)
96  */
97 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_shares_window = 10000000UL;
98
99 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
100 /*
101  * Amount of runtime to allocate from global (tg) to local (per-cfs_rq) pool
102  * each time a cfs_rq requests quota.
103  *
104  * Note: in the case that the slice exceeds the runtime remaining (either due
105  * to consumption or the quota being specified to be smaller than the slice)
106  * we will always only issue the remaining available time.
107  *
108  * default: 5 msec, units: microseconds
109   */
110 unsigned int sysctl_sched_cfs_bandwidth_slice = 5000UL;
111 #endif
112
113 /*
114  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
115  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
116  * to users decreases. But the relationship is not linear,
117  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
118  * number of CPUs.
119  *
120  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
121  */
122 static int get_update_sysctl_factor(void)
123 {
124         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
125         unsigned int factor;
126
127         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
128         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
129                 factor = 1;
130                 break;
131         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
132                 factor = cpus;
133                 break;
134         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
135         default:
136                 factor = 1 + ilog2(cpus);
137                 break;
138         }
139
140         return factor;
141 }
142
143 static void update_sysctl(void)
144 {
145         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
146
147 #define SET_SYSCTL(name) \
148         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
149         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
150         SET_SYSCTL(sched_latency);
151         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
152 #undef SET_SYSCTL
153 }
154
155 void sched_init_granularity(void)
156 {
157         update_sysctl();
158 }
159
160 #if BITS_PER_LONG == 32
161 # define WMULT_CONST    (~0UL)
162 #else
163 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
164 #endif
165
166 #define WMULT_SHIFT     32
167
168 /*
169  * Shift right and round:
170  */
171 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
172
173 /*
174  * delta *= weight / lw
175  */
176 static unsigned long
177 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
178                 struct load_weight *lw)
179 {
180         u64 tmp;
181
182         /*
183          * weight can be less than 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION for task group sched
184          * entities since MIN_SHARES = 2. Treat weight as 1 if less than
185          * 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION.
186          */
187         if (likely(weight > (1UL << SCHED_LOAD_RESOLUTION)))
188                 tmp = (u64)delta_exec * scale_load_down(weight);
189         else
190                 tmp = (u64)delta_exec;
191
192         if (!lw->inv_weight) {
193                 unsigned long w = scale_load_down(lw->weight);
194
195                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(w >= WMULT_CONST))
196                         lw->inv_weight = 1;
197                 else if (unlikely(!w))
198                         lw->inv_weight = WMULT_CONST;
199                 else
200                         lw->inv_weight = WMULT_CONST / w;
201         }
202
203         /*
204          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
205          */
206         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
207                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
208                         WMULT_SHIFT/2);
209         else
210                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
211
212         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
213 }
214
215
216 const struct sched_class fair_sched_class;
217
218 /**************************************************************
219  * CFS operations on generic schedulable entities:
220  */
221
222 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
223
224 /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
225 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
226 {
227         return cfs_rq->rq;
228 }
229
230 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
231 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
232
233 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
234 {
235 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
236         WARN_ON_ONCE(!entity_is_task(se));
237 #endif
238         return container_of(se, struct task_struct, se);
239 }
240
241 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
242 #define for_each_sched_entity(se) \
243                 for (; se; se = se->parent)
244
245 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
246 {
247         return p->se.cfs_rq;
248 }
249
250 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
251 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
252 {
253         return se->cfs_rq;
254 }
255
256 /* runqueue "owned" by this group */
257 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
258 {
259         return grp->my_q;
260 }
261
262 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
263 {
264         if (!cfs_rq->on_list) {
265                 /*
266                  * Ensure we either appear before our parent (if already
267                  * enqueued) or force our parent to appear after us when it is
268                  * enqueued.  The fact that we always enqueue bottom-up
269                  * reduces this to two cases.
270                  */
271                 if (cfs_rq->tg->parent &&
272                     cfs_rq->tg->parent->cfs_rq[cpu_of(rq_of(cfs_rq))]->on_list) {
273                         list_add_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
274                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
275                 } else {
276                         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
277                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
278                 }
279
280                 cfs_rq->on_list = 1;
281         }
282 }
283
284 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
285 {
286         if (cfs_rq->on_list) {
287                 list_del_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list);
288                 cfs_rq->on_list = 0;
289         }
290 }
291
292 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
293 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
294         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
295
296 /* Do the two (enqueued) entities belong to the same group ? */
297 static inline int
298 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
299 {
300         if (se->cfs_rq == pse->cfs_rq)
301                 return 1;
302
303         return 0;
304 }
305
306 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
307 {
308         return se->parent;
309 }
310
311 /* return depth at which a sched entity is present in the hierarchy */
312 static inline int depth_se(struct sched_entity *se)
313 {
314         int depth = 0;
315
316         for_each_sched_entity(se)
317                 depth++;
318
319         return depth;
320 }
321
322 static void
323 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
324 {
325         int se_depth, pse_depth;
326
327         /*
328          * preemption test can be made between sibling entities who are in the
329          * same cfs_rq i.e who have a common parent. Walk up the hierarchy of
330          * both tasks until we find their ancestors who are siblings of common
331          * parent.
332          */
333
334         /* First walk up until both entities are at same depth */
335         se_depth = depth_se(*se);
336         pse_depth = depth_se(*pse);
337
338         while (se_depth > pse_depth) {
339                 se_depth--;
340                 *se = parent_entity(*se);
341         }
342
343         while (pse_depth > se_depth) {
344                 pse_depth--;
345                 *pse = parent_entity(*pse);
346         }
347
348         while (!is_same_group(*se, *pse)) {
349                 *se = parent_entity(*se);
350                 *pse = parent_entity(*pse);
351         }
352 }
353
354 #else   /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
355
356 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
357 {
358         return container_of(se, struct task_struct, se);
359 }
360
361 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
362 {
363         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
364 }
365
366 #define entity_is_task(se)      1
367
368 #define for_each_sched_entity(se) \
369                 for (; se; se = NULL)
370
371 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
372 {
373         return &task_rq(p)->cfs;
374 }
375
376 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
377 {
378         struct task_struct *p = task_of(se);
379         struct rq *rq = task_rq(p);
380
381         return &rq->cfs;
382 }
383
384 /* runqueue "owned" by this group */
385 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
386 {
387         return NULL;
388 }
389
390 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
391 {
392 }
393
394 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
395 {
396 }
397
398 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
399                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
400
401 static inline int
402 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
403 {
404         return 1;
405 }
406
407 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
408 {
409         return NULL;
410 }
411
412 static inline void
413 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
414 {
415 }
416
417 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
418
419 static void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
420                                    unsigned long delta_exec);
421
422 /**************************************************************
423  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
424  */
425
426 static inline u64 max_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
427 {
428         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
429         if (delta > 0)
430                 min_vruntime = vruntime;
431
432         return min_vruntime;
433 }
434
435 static inline u64 min_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
436 {
437         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
438         if (delta < 0)
439                 min_vruntime = vruntime;
440
441         return min_vruntime;
442 }
443
444 static inline int entity_before(struct sched_entity *a,
445                                 struct sched_entity *b)
446 {
447         return (s64)(a->vruntime - b->vruntime) < 0;
448 }
449
450 static void update_min_vruntime(struct cfs_rq *cfs_rq)
451 {
452         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
453
454         if (cfs_rq->curr)
455                 vruntime = cfs_rq->curr->vruntime;
456
457         if (cfs_rq->rb_leftmost) {
458                 struct sched_entity *se = rb_entry(cfs_rq->rb_leftmost,
459                                                    struct sched_entity,
460                                                    run_node);
461
462                 if (!cfs_rq->curr)
463                         vruntime = se->vruntime;
464                 else
465                         vruntime = min_vruntime(vruntime, se->vruntime);
466         }
467
468         cfs_rq->min_vruntime = max_vruntime(cfs_rq->min_vruntime, vruntime);
469 #ifndef CONFIG_64BIT
470         smp_wmb();
471         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
472 #endif
473 }
474
475 /*
476  * Enqueue an entity into the rb-tree:
477  */
478 static void __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
479 {
480         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
481         struct rb_node *parent = NULL;
482         struct sched_entity *entry;
483         int leftmost = 1;
484
485         /*
486          * Find the right place in the rbtree:
487          */
488         while (*link) {
489                 parent = *link;
490                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
491                 /*
492                  * We dont care about collisions. Nodes with
493                  * the same key stay together.
494                  */
495                 if (entity_before(se, entry)) {
496                         link = &parent->rb_left;
497                 } else {
498                         link = &parent->rb_right;
499                         leftmost = 0;
500                 }
501         }
502
503         /*
504          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
505          * used):
506          */
507         if (leftmost)
508                 cfs_rq->rb_leftmost = &se->run_node;
509
510         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
511         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
512 }
513
514 static void __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
515 {
516         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node) {
517                 struct rb_node *next_node;
518
519                 next_node = rb_next(&se->run_node);
520                 cfs_rq->rb_leftmost = next_node;
521         }
522
523         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
524 }
525
526 struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
527 {
528         struct rb_node *left = cfs_rq->rb_leftmost;
529
530         if (!left)
531                 return NULL;
532
533         return rb_entry(left, struct sched_entity, run_node);
534 }
535
536 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct sched_entity *se)
537 {
538         struct rb_node *next = rb_next(&se->run_node);
539
540         if (!next)
541                 return NULL;
542
543         return rb_entry(next, struct sched_entity, run_node);
544 }
545
546 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
547 struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
548 {
549         struct rb_node *last = rb_last(&cfs_rq->tasks_timeline);
550
551         if (!last)
552                 return NULL;
553
554         return rb_entry(last, struct sched_entity, run_node);
555 }
556
557 /**************************************************************
558  * Scheduling class statistics methods:
559  */
560
561 int sched_proc_update_handler(struct ctl_table *table, int write,
562                 void __user *buffer, size_t *lenp,
563                 loff_t *ppos)
564 {
565         int ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
566         int factor = get_update_sysctl_factor();
567
568         if (ret || !write)
569                 return ret;
570
571         sched_nr_latency = DIV_ROUND_UP(sysctl_sched_latency,
572                                         sysctl_sched_min_granularity);
573
574 #define WRT_SYSCTL(name) \
575         (normalized_sysctl_##name = sysctl_##name / (factor))
576         WRT_SYSCTL(sched_min_granularity);
577         WRT_SYSCTL(sched_latency);
578         WRT_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
579 #undef WRT_SYSCTL
580
581         return 0;
582 }
583 #endif
584
585 /*
586  * delta /= w
587  */
588 static inline unsigned long
589 calc_delta_fair(unsigned long delta, struct sched_entity *se)
590 {
591         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
592                 delta = calc_delta_mine(delta, NICE_0_LOAD, &se->load);
593
594         return delta;
595 }
596
597 /*
598  * The idea is to set a period in which each task runs once.
599  *
600  * When there are too many tasks (sysctl_sched_nr_latency) we have to stretch
601  * this period because otherwise the slices get too small.
602  *
603  * p = (nr <= nl) ? l : l*nr/nl
604  */
605 static u64 __sched_period(unsigned long nr_running)
606 {
607         u64 period = sysctl_sched_latency;
608         unsigned long nr_latency = sched_nr_latency;
609
610         if (unlikely(nr_running > nr_latency)) {
611                 period = sysctl_sched_min_granularity;
612                 period *= nr_running;
613         }
614
615         return period;
616 }
617
618 /*
619  * We calculate the wall-time slice from the period by taking a part
620  * proportional to the weight.
621  *
622  * s = p*P[w/rw]
623  */
624 static u64 sched_slice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
625 {
626         u64 slice = __sched_period(cfs_rq->nr_running + !se->on_rq);
627
628         for_each_sched_entity(se) {
629                 struct load_weight *load;
630                 struct load_weight lw;
631
632                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
633                 load = &cfs_rq->load;
634
635                 if (unlikely(!se->on_rq)) {
636                         lw = cfs_rq->load;
637
638                         update_load_add(&lw, se->load.weight);
639                         load = &lw;
640                 }
641                 slice = calc_delta_mine(slice, se->load.weight, load);
642         }
643         return slice;
644 }
645
646 /*
647  * We calculate the vruntime slice of a to be inserted task
648  *
649  * vs = s/w
650  */
651 static u64 sched_vslice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
652 {
653         return calc_delta_fair(sched_slice(cfs_rq, se), se);
654 }
655
656 static void update_cfs_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int global_update);
657 static void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq);
658
659 /*
660  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
661  * are not in our scheduling class.
662  */
663 static inline void
664 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
665               unsigned long delta_exec)
666 {
667         unsigned long delta_exec_weighted;
668
669         schedstat_set(curr->statistics.exec_max,
670                       max((u64)delta_exec, curr->statistics.exec_max));
671
672         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
673         schedstat_add(cfs_rq, exec_clock, delta_exec);
674         delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec, curr);
675
676         curr->vruntime += delta_exec_weighted;
677         update_min_vruntime(cfs_rq);
678
679 #if defined CONFIG_SMP && defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
680         cfs_rq->load_unacc_exec_time += delta_exec;
681 #endif
682 }
683
684 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
685 {
686         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
687         u64 now = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
688         unsigned long delta_exec;
689
690         if (unlikely(!curr))
691                 return;
692
693         /*
694          * Get the amount of time the current task was running
695          * since the last time we changed load (this cannot
696          * overflow on 32 bits):
697          */
698         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
699         if (!delta_exec)
700                 return;
701
702         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
703         curr->exec_start = now;
704
705         if (entity_is_task(curr)) {
706                 struct task_struct *curtask = task_of(curr);
707
708                 trace_sched_stat_runtime(curtask, delta_exec, curr->vruntime);
709                 cpuacct_charge(curtask, delta_exec);
710                 account_group_exec_runtime(curtask, delta_exec);
711         }
712
713         account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
714 }
715
716 static inline void
717 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
718 {
719         schedstat_set(se->statistics.wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
720 }
721
722 /*
723  * Task is being enqueued - update stats:
724  */
725 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
726 {
727         /*
728          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
729          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
730          */
731         if (se != cfs_rq->curr)
732                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
733 }
734
735 static void
736 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
737 {
738         schedstat_set(se->statistics.wait_max, max(se->statistics.wait_max,
739                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start));
740         schedstat_set(se->statistics.wait_count, se->statistics.wait_count + 1);
741         schedstat_set(se->statistics.wait_sum, se->statistics.wait_sum +
742                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start);
743 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
744         if (entity_is_task(se)) {
745                 trace_sched_stat_wait(task_of(se),
746                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start);
747         }
748 #endif
749         schedstat_set(se->statistics.wait_start, 0);
750 }
751
752 static inline void
753 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
754 {
755         /*
756          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
757          * waiting task:
758          */
759         if (se != cfs_rq->curr)
760                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
761 }
762
763 /*
764  * We are picking a new current task - update its stats:
765  */
766 static inline void
767 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
768 {
769         /*
770          * We are starting a new run period:
771          */
772         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
773 }
774
775 /**************************************************
776  * Scheduling class queueing methods:
777  */
778
779 #if defined CONFIG_SMP && defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
780 static void
781 add_cfs_task_weight(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long weight)
782 {
783         cfs_rq->task_weight += weight;
784 }
785 #else
786 static inline void
787 add_cfs_task_weight(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long weight)
788 {
789 }
790 #endif
791
792 static void
793 account_entity_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
794 {
795         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
796         if (!parent_entity(se))
797                 update_load_add(&rq_of(cfs_rq)->load, se->load.weight);
798         if (entity_is_task(se)) {
799                 add_cfs_task_weight(cfs_rq, se->load.weight);
800                 list_add(&se->group_node, &cfs_rq->tasks);
801         }
802         cfs_rq->nr_running++;
803 }
804
805 static void
806 account_entity_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
807 {
808         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
809         if (!parent_entity(se))
810                 update_load_sub(&rq_of(cfs_rq)->load, se->load.weight);
811         if (entity_is_task(se)) {
812                 add_cfs_task_weight(cfs_rq, -se->load.weight);
813                 list_del_init(&se->group_node);
814         }
815         cfs_rq->nr_running--;
816 }
817
818 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
819 /* we need this in update_cfs_load and load-balance functions below */
820 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq);
821 # ifdef CONFIG_SMP
822 static void update_cfs_rq_load_contribution(struct cfs_rq *cfs_rq,
823                                             int global_update)
824 {
825         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
826         long load_avg;
827
828         load_avg = div64_u64(cfs_rq->load_avg, cfs_rq->load_period+1);
829         load_avg -= cfs_rq->load_contribution;
830
831         if (global_update || abs(load_avg) > cfs_rq->load_contribution / 8) {
832                 atomic_add(load_avg, &tg->load_weight);
833                 cfs_rq->load_contribution += load_avg;
834         }
835 }
836
837 static void update_cfs_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int global_update)
838 {
839         u64 period = sysctl_sched_shares_window;
840         u64 now, delta;
841         unsigned long load = cfs_rq->load.weight;
842
843         if (cfs_rq->tg == &root_task_group || throttled_hierarchy(cfs_rq))
844                 return;
845
846         now = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
847         delta = now - cfs_rq->load_stamp;
848
849         /* truncate load history at 4 idle periods */
850         if (cfs_rq->load_stamp > cfs_rq->load_last &&
851             now - cfs_rq->load_last > 4 * period) {
852                 cfs_rq->load_period = 0;
853                 cfs_rq->load_avg = 0;
854                 delta = period - 1;
855         }
856
857         cfs_rq->load_stamp = now;
858         cfs_rq->load_unacc_exec_time = 0;
859         cfs_rq->load_period += delta;
860         if (load) {
861                 cfs_rq->load_last = now;
862                 cfs_rq->load_avg += delta * load;
863         }
864
865         /* consider updating load contribution on each fold or truncate */
866         if (global_update || cfs_rq->load_period > period
867             || !cfs_rq->load_period)
868                 update_cfs_rq_load_contribution(cfs_rq, global_update);
869
870         while (cfs_rq->load_period > period) {
871                 /*
872                  * Inline assembly required to prevent the compiler
873                  * optimising this loop into a divmod call.
874                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
875                  */
876                 asm("" : "+rm" (cfs_rq->load_period));
877                 cfs_rq->load_period /= 2;
878                 cfs_rq->load_avg /= 2;
879         }
880
881         if (!cfs_rq->curr && !cfs_rq->nr_running && !cfs_rq->load_avg)
882                 list_del_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
883 }
884
885 static inline long calc_tg_weight(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq)
886 {
887         long tg_weight;
888
889         /*
890          * Use this CPU's actual weight instead of the last load_contribution
891          * to gain a more accurate current total weight. See
892          * update_cfs_rq_load_contribution().
893          */
894         tg_weight = atomic_read(&tg->load_weight);
895         tg_weight -= cfs_rq->load_contribution;
896         tg_weight += cfs_rq->load.weight;
897
898         return tg_weight;
899 }
900
901 static long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
902 {
903         long tg_weight, load, shares;
904
905         tg_weight = calc_tg_weight(tg, cfs_rq);
906         load = cfs_rq->load.weight;
907
908         shares = (tg->shares * load);
909         if (tg_weight)
910                 shares /= tg_weight;
911
912         if (shares < MIN_SHARES)
913                 shares = MIN_SHARES;
914         if (shares > tg->shares)
915                 shares = tg->shares;
916
917         return shares;
918 }
919
920 static void update_entity_shares_tick(struct cfs_rq *cfs_rq)
921 {
922         if (cfs_rq->load_unacc_exec_time > sysctl_sched_shares_window) {
923                 update_cfs_load(cfs_rq, 0);
924                 update_cfs_shares(cfs_rq);
925         }
926 }
927 # else /* CONFIG_SMP */
928 static void update_cfs_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int global_update)
929 {
930 }
931
932 static inline long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
933 {
934         return tg->shares;
935 }
936
937 static inline void update_entity_shares_tick(struct cfs_rq *cfs_rq)
938 {
939 }
940 # endif /* CONFIG_SMP */
941 static void reweight_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
942                             unsigned long weight)
943 {
944         if (se->on_rq) {
945                 /* commit outstanding execution time */
946                 if (cfs_rq->curr == se)
947                         update_curr(cfs_rq);
948                 account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
949         }
950
951         update_load_set(&se->load, weight);
952
953         if (se->on_rq)
954                 account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
955 }
956
957 static void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
958 {
959         struct task_group *tg;
960         struct sched_entity *se;
961         long shares;
962
963         tg = cfs_rq->tg;
964         se = tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
965         if (!se || throttled_hierarchy(cfs_rq))
966                 return;
967 #ifndef CONFIG_SMP
968         if (likely(se->load.weight == tg->shares))
969                 return;
970 #endif
971         shares = calc_cfs_shares(cfs_rq, tg);
972
973         reweight_entity(cfs_rq_of(se), se, shares);
974 }
975 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
976 static void update_cfs_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int global_update)
977 {
978 }
979
980 static inline void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
981 {
982 }
983
984 static inline void update_entity_shares_tick(struct cfs_rq *cfs_rq)
985 {
986 }
987 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
988
989 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
990 {
991 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
992         struct task_struct *tsk = NULL;
993
994         if (entity_is_task(se))
995                 tsk = task_of(se);
996
997         if (se->statistics.sleep_start) {
998                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.sleep_start;
999
1000                 if ((s64)delta < 0)
1001                         delta = 0;
1002
1003                 if (unlikely(delta > se->statistics.sleep_max))
1004                         se->statistics.sleep_max = delta;
1005
1006                 se->statistics.sleep_start = 0;
1007                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
1008
1009                 if (tsk) {
1010                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 1);
1011                         trace_sched_stat_sleep(tsk, delta);
1012                 }
1013         }
1014         if (se->statistics.block_start) {
1015                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.block_start;
1016
1017                 if ((s64)delta < 0)
1018                         delta = 0;
1019
1020                 if (unlikely(delta > se->statistics.block_max))
1021                         se->statistics.block_max = delta;
1022
1023                 se->statistics.block_start = 0;
1024                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
1025
1026                 if (tsk) {
1027                         if (tsk->in_iowait) {
1028                                 se->statistics.iowait_sum += delta;
1029                                 se->statistics.iowait_count++;
1030                                 trace_sched_stat_iowait(tsk, delta);
1031                         }
1032
1033                         trace_sched_stat_blocked(tsk, delta);
1034
1035                         /*
1036                          * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by
1037                          * 20 to get a milliseconds-range estimation of the
1038                          * amount of time that the task spent sleeping:
1039                          */
1040                         if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
1041                                 profile_hits(SLEEP_PROFILING,
1042                                                 (void *)get_wchan(tsk),
1043                                                 delta >> 20);
1044                         }
1045                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 0);
1046                 }
1047         }
1048 #endif
1049 }
1050
1051 static void check_spread(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1052 {
1053 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1054         s64 d = se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
1055
1056         if (d < 0)
1057                 d = -d;
1058
1059         if (d > 3*sysctl_sched_latency)
1060                 schedstat_inc(cfs_rq, nr_spread_over);
1061 #endif
1062 }
1063
1064 static void
1065 place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
1066 {
1067         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
1068
1069         /*
1070          * The 'current' period is already promised to the current tasks,
1071          * however the extra weight of the new task will slow them down a
1072          * little, place the new task so that it fits in the slot that
1073          * stays open at the end.
1074          */
1075         if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
1076                 vruntime += sched_vslice(cfs_rq, se);
1077
1078         /* sleeps up to a single latency don't count. */
1079         if (!initial) {
1080                 unsigned long thresh = sysctl_sched_latency;
1081
1082                 /*
1083                  * Halve their sleep time's effect, to allow
1084                  * for a gentler effect of sleepers:
1085                  */
1086                 if (sched_feat(GENTLE_FAIR_SLEEPERS))
1087                         thresh >>= 1;
1088
1089                 vruntime -= thresh;
1090         }
1091
1092         /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
1093         vruntime = max_vruntime(se->vruntime, vruntime);
1094
1095         se->vruntime = vruntime;
1096 }
1097
1098 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq);
1099
1100 static void
1101 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
1102 {
1103         /*
1104          * Update the normalized vruntime before updating min_vruntime
1105          * through callig update_curr().
1106          */
1107         if (!(flags & ENQUEUE_WAKEUP) || (flags & ENQUEUE_WAKING))
1108                 se->vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
1109
1110         /*
1111          * Update run-time statistics of the 'current'.
1112          */
1113         update_curr(cfs_rq);
1114         update_cfs_load(cfs_rq, 0);
1115         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
1116         update_cfs_shares(cfs_rq);
1117
1118         if (flags & ENQUEUE_WAKEUP) {
1119                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
1120                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
1121         }
1122
1123         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
1124         check_spread(cfs_rq, se);
1125         if (se != cfs_rq->curr)
1126                 __enqueue_entity(cfs_rq, se);
1127         se->on_rq = 1;
1128
1129         if (cfs_rq->nr_running == 1) {
1130                 list_add_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
1131                 check_enqueue_throttle(cfs_rq);
1132         }
1133 }
1134
1135 static void __clear_buddies_last(struct sched_entity *se)
1136 {
1137         for_each_sched_entity(se) {
1138                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1139                 if (cfs_rq->last == se)
1140                         cfs_rq->last = NULL;
1141                 else
1142                         break;
1143         }
1144 }
1145
1146 static void __clear_buddies_next(struct sched_entity *se)
1147 {
1148         for_each_sched_entity(se) {
1149                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1150                 if (cfs_rq->next == se)
1151                         cfs_rq->next = NULL;
1152                 else
1153                         break;
1154         }
1155 }
1156
1157 static void __clear_buddies_skip(struct sched_entity *se)
1158 {
1159         for_each_sched_entity(se) {
1160                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1161                 if (cfs_rq->skip == se)
1162                         cfs_rq->skip = NULL;
1163                 else
1164                         break;
1165         }
1166 }
1167
1168 static void clear_buddies(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1169 {
1170         if (cfs_rq->last == se)
1171                 __clear_buddies_last(se);
1172
1173         if (cfs_rq->next == se)
1174                 __clear_buddies_next(se);
1175
1176         if (cfs_rq->skip == se)
1177                 __clear_buddies_skip(se);
1178 }
1179
1180 static void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq);
1181
1182 static void
1183 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
1184 {
1185         /*
1186          * Update run-time statistics of the 'current'.
1187          */
1188         update_curr(cfs_rq);
1189
1190         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
1191         if (flags & DEQUEUE_SLEEP) {
1192 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1193                 if (entity_is_task(se)) {
1194                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
1195
1196                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
1197                                 se->statistics.sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
1198                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
1199                                 se->statistics.block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
1200                 }
1201 #endif
1202         }
1203
1204         clear_buddies(cfs_rq, se);
1205
1206         if (se != cfs_rq->curr)
1207                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
1208         se->on_rq = 0;
1209         update_cfs_load(cfs_rq, 0);
1210         account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
1211
1212         /*
1213          * Normalize the entity after updating the min_vruntime because the
1214          * update can refer to the ->curr item and we need to reflect this
1215          * movement in our normalized position.
1216          */
1217         if (!(flags & DEQUEUE_SLEEP))
1218                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
1219
1220         /* return excess runtime on last dequeue */
1221         return_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
1222
1223         update_min_vruntime(cfs_rq);
1224         update_cfs_shares(cfs_rq);
1225 }
1226
1227 /*
1228  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
1229  */
1230 static void
1231 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
1232 {
1233         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
1234         struct sched_entity *se;
1235         s64 delta;
1236
1237         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
1238         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
1239         if (delta_exec > ideal_runtime) {
1240                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1241                 /*
1242                  * The current task ran long enough, ensure it doesn't get
1243                  * re-elected due to buddy favours.
1244                  */
1245                 clear_buddies(cfs_rq, curr);
1246                 return;
1247         }
1248
1249         /*
1250          * Ensure that a task that missed wakeup preemption by a
1251          * narrow margin doesn't have to wait for a full slice.
1252          * This also mitigates buddy induced latencies under load.
1253          */
1254         if (delta_exec < sysctl_sched_min_granularity)
1255                 return;
1256
1257         se = __pick_first_entity(cfs_rq);
1258         delta = curr->vruntime - se->vruntime;
1259
1260         if (delta < 0)
1261                 return;
1262
1263         if (delta > ideal_runtime)
1264                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1265 }
1266
1267 static void
1268 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1269 {
1270         /* 'current' is not kept within the tree. */
1271         if (se->on_rq) {
1272                 /*
1273                  * Any task has to be enqueued before it get to execute on
1274                  * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
1275                  * runqueue.
1276                  */
1277                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
1278                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
1279         }
1280
1281         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
1282         cfs_rq->curr = se;
1283 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1284         /*
1285          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
1286          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
1287          * when there are only lesser-weight tasks around):
1288          */
1289         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
1290                 se->statistics.slice_max = max(se->statistics.slice_max,
1291                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
1292         }
1293 #endif
1294         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
1295 }
1296
1297 static int
1298 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se);
1299
1300 /*
1301  * Pick the next process, keeping these things in mind, in this order:
1302  * 1) keep things fair between processes/task groups
1303  * 2) pick the "next" process, since someone really wants that to run
1304  * 3) pick the "last" process, for cache locality
1305  * 4) do not run the "skip" process, if something else is available
1306  */
1307 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
1308 {
1309         struct sched_entity *se = __pick_first_entity(cfs_rq);
1310         struct sched_entity *left = se;
1311
1312         /*
1313          * Avoid running the skip buddy, if running something else can
1314          * be done without getting too unfair.
1315          */
1316         if (cfs_rq->skip == se) {
1317                 struct sched_entity *second = __pick_next_entity(se);
1318                 if (second && wakeup_preempt_entity(second, left) < 1)
1319                         se = second;
1320         }
1321
1322         /*
1323          * Prefer last buddy, try to return the CPU to a preempted task.
1324          */
1325         if (cfs_rq->last && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->last, left) < 1)
1326                 se = cfs_rq->last;
1327
1328         /*
1329          * Someone really wants this to run. If it's not unfair, run it.
1330          */
1331         if (cfs_rq->next && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->next, left) < 1)
1332                 se = cfs_rq->next;
1333
1334         clear_buddies(cfs_rq, se);
1335
1336         return se;
1337 }
1338
1339 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq);
1340
1341 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
1342 {
1343         /*
1344          * If still on the runqueue then deactivate_task()
1345          * was not called and update_curr() has to be done:
1346          */
1347         if (prev->on_rq)
1348                 update_curr(cfs_rq);
1349
1350         /* throttle cfs_rqs exceeding runtime */
1351         check_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
1352
1353         check_spread(cfs_rq, prev);
1354         if (prev->on_rq) {
1355                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
1356                 /* Put 'current' back into the tree. */
1357                 __enqueue_entity(cfs_rq, prev);
1358         }
1359         cfs_rq->curr = NULL;
1360 }
1361
1362 static void
1363 entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr, int queued)
1364 {
1365         /*
1366          * Update run-time statistics of the 'current'.
1367          */
1368         update_curr(cfs_rq);
1369
1370         /*
1371          * Update share accounting for long-running entities.
1372          */
1373         update_entity_shares_tick(cfs_rq);
1374
1375 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1376         /*
1377          * queued ticks are scheduled to match the slice, so don't bother
1378          * validating it and just reschedule.
1379          */
1380         if (queued) {
1381                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1382                 return;
1383         }
1384         /*
1385          * don't let the period tick interfere with the hrtick preemption
1386          */
1387         if (!sched_feat(DOUBLE_TICK) &&
1388                         hrtimer_active(&rq_of(cfs_rq)->hrtick_timer))
1389                 return;
1390 #endif
1391
1392         if (cfs_rq->nr_running > 1)
1393                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
1394 }
1395
1396
1397 /**************************************************
1398  * CFS bandwidth control machinery
1399  */
1400
1401 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
1402
1403 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
1404 static struct jump_label_key __cfs_bandwidth_used;
1405
1406 static inline bool cfs_bandwidth_used(void)
1407 {
1408         return static_branch(&__cfs_bandwidth_used);
1409 }
1410
1411 void account_cfs_bandwidth_used(int enabled, int was_enabled)
1412 {
1413         /* only need to count groups transitioning between enabled/!enabled */
1414         if (enabled && !was_enabled)
1415                 jump_label_inc(&__cfs_bandwidth_used);
1416         else if (!enabled && was_enabled)
1417                 jump_label_dec(&__cfs_bandwidth_used);
1418 }
1419 #else /* HAVE_JUMP_LABEL */
1420 static bool cfs_bandwidth_used(void)
1421 {
1422         return true;
1423 }
1424
1425 void account_cfs_bandwidth_used(int enabled, int was_enabled) {}
1426 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
1427
1428 /*
1429  * default period for cfs group bandwidth.
1430  * default: 0.1s, units: nanoseconds
1431  */
1432 static inline u64 default_cfs_period(void)
1433 {
1434         return 100000000ULL;
1435 }
1436
1437 static inline u64 sched_cfs_bandwidth_slice(void)
1438 {
1439         return (u64)sysctl_sched_cfs_bandwidth_slice * NSEC_PER_USEC;
1440 }
1441
1442 /*
1443  * Replenish runtime according to assigned quota and update expiration time.
1444  * We use sched_clock_cpu directly instead of rq->clock to avoid adding
1445  * additional synchronization around rq->lock.
1446  *
1447  * requires cfs_b->lock
1448  */
1449 void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
1450 {
1451         u64 now;
1452
1453         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
1454                 return;
1455
1456         now = sched_clock_cpu(smp_processor_id());
1457         cfs_b->runtime = cfs_b->quota;
1458         cfs_b->runtime_expires = now + ktime_to_ns(cfs_b->period);
1459 }
1460
1461 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
1462 {
1463         return &tg->cfs_bandwidth;
1464 }
1465
1466 /* returns 0 on failure to allocate runtime */
1467 static int assign_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
1468 {
1469         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1470         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
1471         u64 amount = 0, min_amount, expires;
1472
1473         /* note: this is a positive sum as runtime_remaining <= 0 */
1474         min_amount = sched_cfs_bandwidth_slice() - cfs_rq->runtime_remaining;
1475
1476         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1477         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
1478                 amount = min_amount;
1479         else {
1480                 /*
1481                  * If the bandwidth pool has become inactive, then at least one
1482                  * period must have elapsed since the last consumption.
1483                  * Refresh the global state and ensure bandwidth timer becomes
1484                  * active.
1485                  */
1486                 if (!cfs_b->timer_active) {
1487                         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
1488                         __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
1489                 }
1490
1491                 if (cfs_b->runtime > 0) {
1492                         amount = min(cfs_b->runtime, min_amount);
1493                         cfs_b->runtime -= amount;
1494                         cfs_b->idle = 0;
1495                 }
1496         }
1497         expires = cfs_b->runtime_expires;
1498         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1499
1500         cfs_rq->runtime_remaining += amount;
1501         /*
1502          * we may have advanced our local expiration to account for allowed
1503          * spread between our sched_clock and the one on which runtime was
1504          * issued.
1505          */
1506         if ((s64)(expires - cfs_rq->runtime_expires) > 0)
1507                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
1508
1509         return cfs_rq->runtime_remaining > 0;
1510 }
1511
1512 /*
1513  * Note: This depends on the synchronization provided by sched_clock and the
1514  * fact that rq->clock snapshots this value.
1515  */
1516 static void expire_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
1517 {
1518         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
1519         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
1520
1521         /* if the deadline is ahead of our clock, nothing to do */
1522         if (likely((s64)(rq->clock - cfs_rq->runtime_expires) < 0))
1523                 return;
1524
1525         if (cfs_rq->runtime_remaining < 0)
1526                 return;
1527
1528         /*
1529          * If the local deadline has passed we have to consider the
1530          * possibility that our sched_clock is 'fast' and the global deadline
1531          * has not truly expired.
1532          *
1533          * Fortunately we can check determine whether this the case by checking
1534          * whether the global deadline has advanced.
1535          */
1536
1537         if ((s64)(cfs_rq->runtime_expires - cfs_b->runtime_expires) >= 0) {
1538                 /* extend local deadline, drift is bounded above by 2 ticks */
1539                 cfs_rq->runtime_expires += TICK_NSEC;
1540         } else {
1541                 /* global deadline is ahead, expiration has passed */
1542                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
1543         }
1544 }
1545
1546 static void __account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
1547                                      unsigned long delta_exec)
1548 {
1549         /* dock delta_exec before expiring quota (as it could span periods) */
1550         cfs_rq->runtime_remaining -= delta_exec;
1551         expire_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
1552
1553         if (likely(cfs_rq->runtime_remaining > 0))
1554                 return;
1555
1556         /*
1557          * if we're unable to extend our runtime we resched so that the active
1558          * hierarchy can be throttled
1559          */
1560         if (!assign_cfs_rq_runtime(cfs_rq) && likely(cfs_rq->curr))
1561                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1562 }
1563
1564 static __always_inline void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
1565                                                    unsigned long delta_exec)
1566 {
1567         if (!cfs_bandwidth_used() || !cfs_rq->runtime_enabled)
1568                 return;
1569
1570         __account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
1571 }
1572
1573 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
1574 {
1575         return cfs_bandwidth_used() && cfs_rq->throttled;
1576 }
1577
1578 /* check whether cfs_rq, or any parent, is throttled */
1579 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq)
1580 {
1581         return cfs_bandwidth_used() && cfs_rq->throttle_count;
1582 }
1583
1584 /*
1585  * Ensure that neither of the group entities corresponding to src_cpu or
1586  * dest_cpu are members of a throttled hierarchy when performing group
1587  * load-balance operations.
1588  */
1589 static inline int throttled_lb_pair(struct task_group *tg,
1590                                     int src_cpu, int dest_cpu)
1591 {
1592         struct cfs_rq *src_cfs_rq, *dest_cfs_rq;
1593
1594         src_cfs_rq = tg->cfs_rq[src_cpu];
1595         dest_cfs_rq = tg->cfs_rq[dest_cpu];
1596
1597         return throttled_hierarchy(src_cfs_rq) ||
1598                throttled_hierarchy(dest_cfs_rq);
1599 }
1600
1601 /* updated child weight may affect parent so we have to do this bottom up */
1602 static int tg_unthrottle_up(struct task_group *tg, void *data)
1603 {
1604         struct rq *rq = data;
1605         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu_of(rq)];
1606
1607         cfs_rq->throttle_count--;
1608 #ifdef CONFIG_SMP
1609         if (!cfs_rq->throttle_count) {
1610                 u64 delta = rq->clock_task - cfs_rq->load_stamp;
1611
1612                 /* leaving throttled state, advance shares averaging windows */
1613                 cfs_rq->load_stamp += delta;
1614                 cfs_rq->load_last += delta;
1615
1616                 /* update entity weight now that we are on_rq again */
1617                 update_cfs_shares(cfs_rq);
1618         }
1619 #endif
1620
1621         return 0;
1622 }
1623
1624 static int tg_throttle_down(struct task_group *tg, void *data)
1625 {
1626         struct rq *rq = data;
1627         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu_of(rq)];
1628
1629         /* group is entering throttled state, record last load */
1630         if (!cfs_rq->throttle_count)
1631                 update_cfs_load(cfs_rq, 0);
1632         cfs_rq->throttle_count++;
1633
1634         return 0;
1635 }
1636
1637 static void throttle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
1638 {
1639         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
1640         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
1641         struct sched_entity *se;
1642         long task_delta, dequeue = 1;
1643
1644         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
1645
1646         /* account load preceding throttle */
1647         rcu_read_lock();
1648         walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_throttle_down, tg_nop, (void *)rq);
1649         rcu_read_unlock();
1650
1651         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
1652         for_each_sched_entity(se) {
1653                 struct cfs_rq *qcfs_rq = cfs_rq_of(se);
1654                 /* throttled entity or throttle-on-deactivate */
1655                 if (!se->on_rq)
1656                         break;
1657
1658                 if (dequeue)
1659                         dequeue_entity(qcfs_rq, se, DEQUEUE_SLEEP);
1660                 qcfs_rq->h_nr_running -= task_delta;
1661
1662                 if (qcfs_rq->load.weight)
1663                         dequeue = 0;
1664         }
1665
1666         if (!se)
1667                 rq->nr_running -= task_delta;
1668
1669         cfs_rq->throttled = 1;
1670         cfs_rq->throttled_timestamp = rq->clock;
1671         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1672         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->throttled_list, &cfs_b->throttled_cfs_rq);
1673         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1674 }
1675
1676 void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
1677 {
1678         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
1679         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
1680         struct sched_entity *se;
1681         int enqueue = 1;
1682         long task_delta;
1683
1684         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
1685
1686         cfs_rq->throttled = 0;
1687         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1688         cfs_b->throttled_time += rq->clock - cfs_rq->throttled_timestamp;
1689         list_del_rcu(&cfs_rq->throttled_list);
1690         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1691         cfs_rq->throttled_timestamp = 0;
1692
1693         update_rq_clock(rq);
1694         /* update hierarchical throttle state */
1695         walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_nop, tg_unthrottle_up, (void *)rq);
1696
1697         if (!cfs_rq->load.weight)
1698                 return;
1699
1700         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
1701         for_each_sched_entity(se) {
1702                 if (se->on_rq)
1703                         enqueue = 0;
1704
1705                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1706                 if (enqueue)
1707                         enqueue_entity(cfs_rq, se, ENQUEUE_WAKEUP);
1708                 cfs_rq->h_nr_running += task_delta;
1709
1710                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
1711                         break;
1712         }
1713
1714         if (!se)
1715                 rq->nr_running += task_delta;
1716
1717         /* determine whether we need to wake up potentially idle cpu */
1718         if (rq->curr == rq->idle && rq->cfs.nr_running)
1719                 resched_task(rq->curr);
1720 }
1721
1722 static u64 distribute_cfs_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b,
1723                 u64 remaining, u64 expires)
1724 {
1725         struct cfs_rq *cfs_rq;
1726         u64 runtime = remaining;
1727
1728         rcu_read_lock();
1729         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &cfs_b->throttled_cfs_rq,
1730                                 throttled_list) {
1731                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
1732
1733                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1734                 if (!cfs_rq_throttled(cfs_rq))
1735                         goto next;
1736
1737                 runtime = -cfs_rq->runtime_remaining + 1;
1738                 if (runtime > remaining)
1739                         runtime = remaining;
1740                 remaining -= runtime;
1741
1742                 cfs_rq->runtime_remaining += runtime;
1743                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
1744
1745                 /* we check whether we're throttled above */
1746                 if (cfs_rq->runtime_remaining > 0)
1747                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
1748
1749 next:
1750                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1751
1752                 if (!remaining)
1753                         break;
1754         }
1755         rcu_read_unlock();
1756
1757         return remaining;
1758 }
1759
1760 /*
1761  * Responsible for refilling a task_group's bandwidth and unthrottling its
1762  * cfs_rqs as appropriate. If there has been no activity within the last
1763  * period the timer is deactivated until scheduling resumes; cfs_b->idle is
1764  * used to track this state.
1765  */
1766 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun)
1767 {
1768         u64 runtime, runtime_expires;
1769         int idle = 1, throttled;
1770
1771         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1772         /* no need to continue the timer with no bandwidth constraint */
1773         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
1774                 goto out_unlock;
1775
1776         throttled = !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
1777         /* idle depends on !throttled (for the case of a large deficit) */
1778         idle = cfs_b->idle && !throttled;
1779         cfs_b->nr_periods += overrun;
1780
1781         /* if we're going inactive then everything else can be deferred */
1782         if (idle)
1783                 goto out_unlock;
1784
1785         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
1786
1787         if (!throttled) {
1788                 /* mark as potentially idle for the upcoming period */
1789                 cfs_b->idle = 1;
1790                 goto out_unlock;
1791         }
1792
1793         /* account preceding periods in which throttling occurred */
1794         cfs_b->nr_throttled += overrun;
1795
1796         /*
1797          * There are throttled entities so we must first use the new bandwidth
1798          * to unthrottle them before making it generally available.  This
1799          * ensures that all existing debts will be paid before a new cfs_rq is
1800          * allowed to run.
1801          */
1802         runtime = cfs_b->runtime;
1803         runtime_expires = cfs_b->runtime_expires;
1804         cfs_b->runtime = 0;
1805
1806         /*
1807          * This check is repeated as we are holding onto the new bandwidth
1808          * while we unthrottle.  This can potentially race with an unthrottled
1809          * group trying to acquire new bandwidth from the global pool.
1810          */
1811         while (throttled && runtime > 0) {
1812                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1813                 /* we can't nest cfs_b->lock while distributing bandwidth */
1814                 runtime = distribute_cfs_runtime(cfs_b, runtime,
1815                                                  runtime_expires);
1816                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1817
1818                 throttled = !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
1819         }
1820
1821         /* return (any) remaining runtime */
1822         cfs_b->runtime = runtime;
1823         /*
1824          * While we are ensured activity in the period following an
1825          * unthrottle, this also covers the case in which the new bandwidth is
1826          * insufficient to cover the existing bandwidth deficit.  (Forcing the
1827          * timer to remain active while there are any throttled entities.)
1828          */
1829         cfs_b->idle = 0;
1830 out_unlock:
1831         if (idle)
1832                 cfs_b->timer_active = 0;
1833         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1834
1835         return idle;
1836 }
1837
1838 /* a cfs_rq won't donate quota below this amount */
1839 static const u64 min_cfs_rq_runtime = 1 * NSEC_PER_MSEC;
1840 /* minimum remaining period time to redistribute slack quota */
1841 static const u64 min_bandwidth_expiration = 2 * NSEC_PER_MSEC;
1842 /* how long we wait to gather additional slack before distributing */
1843 static const u64 cfs_bandwidth_slack_period = 5 * NSEC_PER_MSEC;
1844
1845 /* are we near the end of the current quota period? */
1846 static int runtime_refresh_within(struct cfs_bandwidth *cfs_b, u64 min_expire)
1847 {
1848         struct hrtimer *refresh_timer = &cfs_b->period_timer;
1849         u64 remaining;
1850
1851         /* if the call-back is running a quota refresh is already occurring */
1852         if (hrtimer_callback_running(refresh_timer))
1853                 return 1;
1854
1855         /* is a quota refresh about to occur? */
1856         remaining = ktime_to_ns(hrtimer_expires_remaining(refresh_timer));
1857         if (remaining < min_expire)
1858                 return 1;
1859
1860         return 0;
1861 }
1862
1863 static void start_cfs_slack_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
1864 {
1865         u64 min_left = cfs_bandwidth_slack_period + min_bandwidth_expiration;
1866
1867         /* if there's a quota refresh soon don't bother with slack */
1868         if (runtime_refresh_within(cfs_b, min_left))
1869                 return;
1870
1871         start_bandwidth_timer(&cfs_b->slack_timer,
1872                                 ns_to_ktime(cfs_bandwidth_slack_period));
1873 }
1874
1875 /* we know any runtime found here is valid as update_curr() precedes return */
1876 static void __return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
1877 {
1878         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
1879         s64 slack_runtime = cfs_rq->runtime_remaining - min_cfs_rq_runtime;
1880
1881         if (slack_runtime <= 0)
1882                 return;
1883
1884         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1885         if (cfs_b->quota != RUNTIME_INF &&
1886             cfs_rq->runtime_expires == cfs_b->runtime_expires) {
1887                 cfs_b->runtime += slack_runtime;
1888
1889                 /* we are under rq->lock, defer unthrottling using a timer */
1890                 if (cfs_b->runtime > sched_cfs_bandwidth_slice() &&
1891                     !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq))
1892                         start_cfs_slack_bandwidth(cfs_b);
1893         }
1894         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1895
1896         /* even if it's not valid for return we don't want to try again */
1897         cfs_rq->runtime_remaining -= slack_runtime;
1898 }
1899
1900 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
1901 {
1902         if (!cfs_bandwidth_used())
1903                 return;
1904
1905         if (!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->nr_running)
1906                 return;
1907
1908         __return_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
1909 }
1910
1911 /*
1912  * This is done with a timer (instead of inline with bandwidth return) since
1913  * it's necessary to juggle rq->locks to unthrottle their respective cfs_rqs.
1914  */
1915 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
1916 {
1917         u64 runtime = 0, slice = sched_cfs_bandwidth_slice();
1918         u64 expires;
1919
1920         /* confirm we're still not at a refresh boundary */
1921         if (runtime_refresh_within(cfs_b, min_bandwidth_expiration))
1922                 return;
1923
1924         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1925         if (cfs_b->quota != RUNTIME_INF && cfs_b->runtime > slice) {
1926                 runtime = cfs_b->runtime;
1927                 cfs_b->runtime = 0;
1928         }
1929         expires = cfs_b->runtime_expires;
1930         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1931
1932         if (!runtime)
1933                 return;
1934
1935         runtime = distribute_cfs_runtime(cfs_b, runtime, expires);
1936
1937         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1938         if (expires == cfs_b->runtime_expires)
1939                 cfs_b->runtime = runtime;
1940         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1941 }
1942
1943 /*
1944  * When a group wakes up we want to make sure that its quota is not already
1945  * expired/exceeded, otherwise it may be allowed to steal additional ticks of
1946  * runtime as update_curr() throttling can not not trigger until it's on-rq.
1947  */
1948 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq)
1949 {
1950         if (!cfs_bandwidth_used())
1951                 return;
1952
1953         /* an active group must be handled by the update_curr()->put() path */
1954         if (!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->curr)
1955                 return;
1956
1957         /* ensure the group is not already throttled */
1958         if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
1959                 return;
1960
1961         /* update runtime allocation */
1962         account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
1963         if (cfs_rq->runtime_remaining <= 0)
1964                 throttle_cfs_rq(cfs_rq);
1965 }
1966
1967 /* conditionally throttle active cfs_rq's from put_prev_entity() */
1968 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
1969 {
1970         if (!cfs_bandwidth_used())
1971                 return;
1972
1973         if (likely(!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->runtime_remaining > 0))
1974                 return;
1975
1976         /*
1977          * it's possible for a throttled entity to be forced into a running
1978          * state (e.g. set_curr_task), in this case we're finished.
1979          */
1980         if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
1981                 return;
1982
1983         throttle_cfs_rq(cfs_rq);
1984 }
1985
1986 static inline u64 default_cfs_period(void);
1987 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun);
1988 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
1989
1990 static enum hrtimer_restart sched_cfs_slack_timer(struct hrtimer *timer)
1991 {
1992         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
1993                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, slack_timer);
1994         do_sched_cfs_slack_timer(cfs_b);
1995
1996         return HRTIMER_NORESTART;
1997 }
1998
1999 static enum hrtimer_restart sched_cfs_period_timer(struct hrtimer *timer)
2000 {
2001         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
2002                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, period_timer);
2003         ktime_t now;
2004         int overrun;
2005         int idle = 0;
2006
2007         for (;;) {
2008                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
2009                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, cfs_b->period);
2010
2011                 if (!overrun)
2012                         break;
2013
2014                 idle = do_sched_cfs_period_timer(cfs_b, overrun);
2015         }
2016
2017         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
2018 }
2019
2020 void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2021 {
2022         raw_spin_lock_init(&cfs_b->lock);
2023         cfs_b->runtime = 0;
2024         cfs_b->quota = RUNTIME_INF;
2025         cfs_b->period = ns_to_ktime(default_cfs_period());
2026
2027         INIT_LIST_HEAD(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2028         hrtimer_init(&cfs_b->period_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
2029         cfs_b->period_timer.function = sched_cfs_period_timer;
2030         hrtimer_init(&cfs_b->slack_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
2031         cfs_b->slack_timer.function = sched_cfs_slack_timer;
2032 }
2033
2034 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2035 {
2036         cfs_rq->runtime_enabled = 0;
2037         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->throttled_list);
2038 }
2039
2040 /* requires cfs_b->lock, may release to reprogram timer */
2041 void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2042 {
2043         /*
2044          * The timer may be active because we're trying to set a new bandwidth
2045          * period or because we're racing with the tear-down path
2046          * (timer_active==0 becomes visible before the hrtimer call-back
2047          * terminates).  In either case we ensure that it's re-programmed
2048          */
2049         while (unlikely(hrtimer_active(&cfs_b->period_timer))) {
2050                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2051                 /* ensure cfs_b->lock is available while we wait */
2052                 hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
2053
2054                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2055                 /* if someone else restarted the timer then we're done */
2056                 if (cfs_b->timer_active)
2057                         return;
2058         }
2059
2060         cfs_b->timer_active = 1;
2061         start_bandwidth_timer(&cfs_b->period_timer, cfs_b->period);
2062 }
2063
2064 static void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2065 {
2066         hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
2067         hrtimer_cancel(&cfs_b->slack_timer);
2068 }
2069
2070 void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq)
2071 {
2072         struct cfs_rq *cfs_rq;
2073
2074         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
2075                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2076
2077                 if (!cfs_rq->runtime_enabled)
2078                         continue;
2079
2080                 /*
2081                  * clock_task is not advancing so we just need to make sure
2082                  * there's some valid quota amount
2083                  */
2084                 cfs_rq->runtime_remaining = cfs_b->quota;
2085                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2086                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
2087         }
2088 }
2089
2090 #else /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
2091 static void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
2092                                      unsigned long delta_exec) {}
2093 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2094 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2095 static void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2096
2097 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
2098 {
2099         return 0;
2100 }
2101
2102 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq)
2103 {
2104         return 0;
2105 }
2106
2107 static inline int throttled_lb_pair(struct task_group *tg,
2108                                     int src_cpu, int dest_cpu)
2109 {
2110         return 0;
2111 }
2112
2113 void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
2114
2115 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2116 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2117 #endif
2118
2119 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
2120 {
2121         return NULL;
2122 }
2123 static inline void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
2124 void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq) {}
2125
2126 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
2127
2128 /**************************************************
2129  * CFS operations on tasks:
2130  */
2131
2132 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
2133 static void hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2134 {
2135         struct sched_entity *se = &p->se;
2136         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2137
2138         WARN_ON(task_rq(p) != rq);
2139
2140         if (cfs_rq->nr_running > 1) {
2141                 u64 slice = sched_slice(cfs_rq, se);
2142                 u64 ran = se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime;
2143                 s64 delta = slice - ran;
2144
2145                 if (delta < 0) {
2146                         if (rq->curr == p)
2147                                 resched_task(p);
2148                         return;
2149                 }
2150
2151                 /*
2152                  * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
2153                  * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
2154                  */
2155                 if (rq->curr != p)
2156                         delta = max_t(s64, 10000LL, delta);
2157
2158                 hrtick_start(rq, delta);
2159         }
2160 }
2161
2162 /*
2163  * called from enqueue/dequeue and updates the hrtick when the
2164  * current task is from our class and nr_running is low enough
2165  * to matter.
2166  */
2167 static void hrtick_update(struct rq *rq)
2168 {
2169         struct task_struct *curr = rq->curr;
2170
2171         if (!hrtick_enabled(rq) || curr->sched_class != &fair_sched_class)
2172                 return;
2173
2174         if (cfs_rq_of(&curr->se)->nr_running < sched_nr_latency)
2175                 hrtick_start_fair(rq, curr);
2176 }
2177 #else /* !CONFIG_SCHED_HRTICK */
2178 static inline void
2179 hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2180 {
2181 }
2182
2183 static inline void hrtick_update(struct rq *rq)
2184 {
2185 }
2186 #endif
2187
2188 /*
2189  * The enqueue_task method is called before nr_running is
2190  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
2191  * then put the task into the rbtree:
2192  */
2193 static void
2194 enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2195 {
2196         struct cfs_rq *cfs_rq;
2197         struct sched_entity *se = &p->se;
2198
2199         for_each_sched_entity(se) {
2200                 if (se->on_rq)
2201                         break;
2202                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2203                 enqueue_entity(cfs_rq, se, flags);
2204
2205                 /*
2206                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
2207                  *
2208                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
2209                  * post the final h_nr_running increment below.
2210                 */
2211                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2212                         break;
2213                 cfs_rq->h_nr_running++;
2214
2215                 flags = ENQUEUE_WAKEUP;
2216         }
2217
2218         for_each_sched_entity(se) {
2219                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2220                 cfs_rq->h_nr_running++;
2221
2222                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2223                         break;
2224
2225                 update_cfs_load(cfs_rq, 0);
2226                 update_cfs_shares(cfs_rq);
2227         }
2228
2229         if (!se)
2230                 inc_nr_running(rq);
2231         hrtick_update(rq);
2232 }
2233
2234 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se);
2235
2236 /*
2237  * The dequeue_task method is called before nr_running is
2238  * decreased. We remove the task from the rbtree and
2239  * update the fair scheduling stats:
2240  */
2241 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2242 {
2243         struct cfs_rq *cfs_rq;
2244         struct sched_entity *se = &p->se;
2245         int task_sleep = flags & DEQUEUE_SLEEP;
2246
2247         for_each_sched_entity(se) {
2248                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2249                 dequeue_entity(cfs_rq, se, flags);
2250
2251                 /*
2252                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
2253                  *
2254                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
2255                  * post the final h_nr_running decrement below.
2256                 */
2257                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2258                         break;
2259                 cfs_rq->h_nr_running--;
2260
2261                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
2262                 if (cfs_rq->load.weight) {
2263                         /*
2264                          * Bias pick_next to pick a task from this cfs_rq, as
2265                          * p is sleeping when it is within its sched_slice.
2266                          */
2267                         if (task_sleep && parent_entity(se))
2268                                 set_next_buddy(parent_entity(se));
2269
2270                         /* avoid re-evaluating load for this entity */
2271                         se = parent_entity(se);
2272                         break;
2273                 }
2274                 flags |= DEQUEUE_SLEEP;
2275         }
2276
2277         for_each_sched_entity(se) {
2278                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2279                 cfs_rq->h_nr_running--;
2280
2281                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2282                         break;
2283
2284                 update_cfs_load(cfs_rq, 0);
2285                 update_cfs_shares(cfs_rq);
2286         }
2287
2288         if (!se)
2289                 dec_nr_running(rq);
2290         hrtick_update(rq);
2291 }
2292
2293 #ifdef CONFIG_SMP
2294 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
2295 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
2296 {
2297         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
2298 }
2299
2300 /*
2301  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2302  * according to the scheduling class and "nice" value.
2303  *
2304  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2305  * balance conservatively.
2306  */
2307 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2308 {
2309         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2310         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2311
2312         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2313                 return total;
2314
2315         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2316 }
2317
2318 /*
2319  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2320  * according to the scheduling class and "nice" value.
2321  */
2322 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2323 {
2324         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2325         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2326
2327         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2328                 return total;
2329
2330         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2331 }
2332
2333 static unsigned long power_of(int cpu)
2334 {
2335         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
2336 }
2337
2338 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
2339 {
2340         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2341         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
2342
2343         if (nr_running)
2344                 return rq->load.weight / nr_running;
2345
2346         return 0;
2347 }
2348
2349
2350 static void task_waking_fair(struct task_struct *p)
2351 {
2352         struct sched_entity *se = &p->se;
2353         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2354         u64 min_vruntime;
2355
2356 #ifndef CONFIG_64BIT
2357         u64 min_vruntime_copy;
2358
2359         do {
2360                 min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime_copy;
2361                 smp_rmb();
2362                 min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
2363         } while (min_vruntime != min_vruntime_copy);
2364 #else
2365         min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
2366 #endif
2367
2368         se->vruntime -= min_vruntime;
2369 }
2370
2371 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2372 /*
2373  * effective_load() calculates the load change as seen from the root_task_group
2374  *
2375  * Adding load to a group doesn't make a group heavier, but can cause movement
2376  * of group shares between cpus. Assuming the shares were perfectly aligned one
2377  * can calculate the shift in shares.
2378  *
2379  * Calculate the effective load difference if @wl is added (subtracted) to @tg
2380  * on this @cpu and results in a total addition (subtraction) of @wg to the
2381  * total group weight.
2382  *
2383  * Given a runqueue weight distribution (rw_i) we can compute a shares
2384  * distribution (s_i) using:
2385  *
2386  *   s_i = rw_i / \Sum rw_j                                             (1)
2387  *
2388  * Suppose we have 4 CPUs and our @tg is a direct child of the root group and
2389  * has 7 equal weight tasks, distributed as below (rw_i), with the resulting
2390  * shares distribution (s_i):
2391  *
2392  *   rw_i = {   2,   4,   1,   0 }
2393  *   s_i  = { 2/7, 4/7, 1/7,   0 }
2394  *
2395  * As per wake_affine() we're interested in the load of two CPUs (the CPU the
2396  * task used to run on and the CPU the waker is running on), we need to
2397  * compute the effect of waking a task on either CPU and, in case of a sync
2398  * wakeup, compute the effect of the current task going to sleep.
2399  *
2400  * So for a change of @wl to the local @cpu with an overall group weight change
2401  * of @wl we can compute the new shares distribution (s'_i) using:
2402  *
2403  *   s'_i = (rw_i + @wl) / (@wg + \Sum rw_j)                            (2)
2404  *
2405  * Suppose we're interested in CPUs 0 and 1, and want to compute the load
2406  * differences in waking a task to CPU 0. The additional task changes the
2407  * weight and shares distributions like:
2408  *
2409  *   rw'_i = {   3,   4,   1,   0 }
2410  *   s'_i  = { 3/8, 4/8, 1/8,   0 }
2411  *
2412  * We can then compute the difference in effective weight by using:
2413  *
2414  *   dw_i = S * (s'_i - s_i)                                            (3)
2415  *
2416  * Where 'S' is the group weight as seen by its parent.
2417  *
2418  * Therefore the effective change in loads on CPU 0 would be 5/56 (3/8 - 2/7)
2419  * times the weight of the group. The effect on CPU 1 would be -4/56 (4/8 -
2420  * 4/7) times the weight of the group.
2421  */
2422 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu, long wl, long wg)
2423 {
2424         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
2425
2426         if (!tg->parent)        /* the trivial, non-cgroup case */
2427                 return wl;
2428
2429         for_each_sched_entity(se) {
2430                 long w, W;
2431
2432                 tg = se->my_q->tg;
2433
2434                 /*
2435                  * W = @wg + \Sum rw_j
2436                  */
2437                 W = wg + calc_tg_weight(tg, se->my_q);
2438
2439                 /*
2440                  * w = rw_i + @wl
2441                  */
2442                 w = se->my_q->load.weight + wl;
2443
2444                 /*
2445                  * wl = S * s'_i; see (2)
2446                  */
2447                 if (W > 0 && w < W)
2448                         wl = (w * tg->shares) / W;
2449                 else
2450                         wl = tg->shares;
2451
2452                 /*
2453                  * Per the above, wl is the new se->load.weight value; since
2454                  * those are clipped to [MIN_SHARES, ...) do so now. See
2455                  * calc_cfs_shares().
2456                  */
2457                 if (wl < MIN_SHARES)
2458                         wl = MIN_SHARES;
2459
2460                 /*
2461                  * wl = dw_i = S * (s'_i - s_i); see (3)
2462                  */
2463                 wl -= se->load.weight;
2464
2465                 /*
2466                  * Recursively apply this logic to all parent groups to compute
2467                  * the final effective load change on the root group. Since
2468                  * only the @tg group gets extra weight, all parent groups can
2469                  * only redistribute existing shares. @wl is the shift in shares
2470                  * resulting from this level per the above.
2471                  */
2472                 wg = 0;
2473         }
2474
2475         return wl;
2476 }
2477 #else
2478
2479 static inline unsigned long effective_load(struct task_group *tg, int cpu,
2480                 unsigned long wl, unsigned long wg)
2481 {
2482         return wl;
2483 }
2484
2485 #endif
2486
2487 static int wake_affine(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int sync)
2488 {
2489         s64 this_load, load;
2490         int idx, this_cpu, prev_cpu;
2491         unsigned long tl_per_task;
2492         struct task_group *tg;
2493         unsigned long weight;
2494         int balanced;
2495
2496         idx       = sd->wake_idx;
2497         this_cpu  = smp_processor_id();
2498         prev_cpu  = task_cpu(p);
2499         load      = source_load(prev_cpu, idx);
2500         this_load = target_load(this_cpu, idx);
2501
2502         /*
2503          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
2504          * effect of the currently running task from the load
2505          * of the current CPU:
2506          */
2507         if (sync) {
2508                 tg = task_group(current);
2509                 weight = current->se.load.weight;
2510
2511                 this_load += effective_load(tg, this_cpu, -weight, -weight);
2512                 load += effective_load(tg, prev_cpu, 0, -weight);
2513         }
2514
2515         tg = task_group(p);
2516         weight = p->se.load.weight;
2517
2518         /*
2519          * In low-load situations, where prev_cpu is idle and this_cpu is idle
2520          * due to the sync cause above having dropped this_load to 0, we'll
2521          * always have an imbalance, but there's really nothing you can do
2522          * about that, so that's good too.
2523          *
2524          * Otherwise check if either cpus are near enough in load to allow this
2525          * task to be woken on this_cpu.
2526          */
2527         if (this_load > 0) {
2528                 s64 this_eff_load, prev_eff_load;
2529
2530                 this_eff_load = 100;
2531                 this_eff_load *= power_of(prev_cpu);
2532                 this_eff_load *= this_load +
2533                         effective_load(tg, this_cpu, weight, weight);
2534
2535                 prev_eff_load = 100 + (sd->imbalance_pct - 100) / 2;
2536                 prev_eff_load *= power_of(this_cpu);
2537                 prev_eff_load *= load + effective_load(tg, prev_cpu, 0, weight);
2538
2539                 balanced = this_eff_load <= prev_eff_load;
2540         } else
2541                 balanced = true;
2542
2543         /*
2544          * If the currently running task will sleep within
2545          * a reasonable amount of time then attract this newly
2546          * woken task:
2547          */
2548         if (sync && balanced)
2549                 return 1;
2550
2551         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine_attempts);
2552         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
2553
2554         if (balanced ||
2555             (this_load <= load &&
2556              this_load + target_load(prev_cpu, idx) <= tl_per_task)) {
2557                 /*
2558                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
2559                  * p is cache cold in this domain, and
2560                  * there is no bad imbalance.
2561                  */
2562                 schedstat_inc(sd, ttwu_move_affine);
2563                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine);
2564
2565                 return 1;
2566         }
2567         return 0;
2568 }
2569
2570 /*
2571  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2572  * domain.
2573  */
2574 static struct sched_group *
2575 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p,
2576                   int this_cpu, int load_idx)
2577 {
2578         struct sched_group *idlest = NULL, *group = sd->groups;
2579         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2580         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2581
2582         do {
2583                 unsigned long load, avg_load;
2584                 int local_group;
2585                 int i;
2586
2587                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2588                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2589                                         tsk_cpus_allowed(p)))
2590                         continue;
2591
2592                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2593                                                sched_group_cpus(group));
2594
2595                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2596                 avg_load = 0;
2597
2598                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2599                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2600                         if (local_group)
2601                                 load = source_load(i, load_idx);
2602                         else
2603                                 load = target_load(i, load_idx);
2604
2605                         avg_load += load;
2606                 }
2607
2608                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2609                 avg_load = (avg_load * SCHED_POWER_SCALE) / group->sgp->power;
2610
2611                 if (local_group) {
2612                         this_load = avg_load;
2613                 } else if (avg_load < min_load) {
2614                         min_load = avg_load;
2615                         idlest = group;
2616                 }
2617         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2618
2619         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2620                 return NULL;
2621         return idlest;
2622 }
2623
2624 /*
2625  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2626  */
2627 static int
2628 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2629 {
2630         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2631         int idlest = -1;
2632         int i;
2633
2634         /* Traverse only the allowed CPUs */
2635         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), tsk_cpus_allowed(p)) {
2636                 load = weighted_cpuload(i);
2637
2638                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2639                         min_load = load;
2640                         idlest = i;
2641                 }
2642         }
2643
2644         return idlest;
2645 }
2646
2647 /**
2648  * highest_flag_domain - Return highest sched_domain containing flag.
2649  * @cpu:        The cpu whose highest level of sched domain is to
2650  *              be returned.
2651  * @flag:       The flag to check for the highest sched_domain
2652  *              for the given cpu.
2653  *
2654  * Returns the highest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
2655  */
2656 static inline struct sched_domain *highest_flag_domain(int cpu, int flag)
2657 {
2658         struct sched_domain *sd, *hsd = NULL;
2659
2660         for_each_domain(cpu, sd) {
2661                 if (!(sd->flags & flag))
2662                         break;
2663                 hsd = sd;
2664         }
2665
2666         return hsd;
2667 }
2668
2669 /*
2670  * Try and locate an idle CPU in the sched_domain.
2671  */
2672 static int select_idle_sibling(struct task_struct *p, int target)
2673 {
2674         int cpu = smp_processor_id();
2675         int prev_cpu = task_cpu(p);
2676         struct sched_domain *sd;
2677         struct sched_group *sg;
2678         int i;
2679
2680         /*
2681          * If the task is going to be woken-up on this cpu and if it is
2682          * already idle, then it is the right target.
2683          */
2684         if (target == cpu && idle_cpu(cpu))
2685                 return cpu;
2686
2687         /*
2688          * If the task is going to be woken-up on the cpu where it previously
2689          * ran and if it is currently idle, then it the right target.
2690          */
2691         if (target == prev_cpu && idle_cpu(prev_cpu))
2692                 return prev_cpu;
2693
2694         /*
2695          * Otherwise, iterate the domains and find an elegible idle cpu.
2696          */
2697         rcu_read_lock();
2698
2699         sd = highest_flag_domain(target, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
2700         for_each_lower_domain(sd) {
2701                 sg = sd->groups;
2702                 do {
2703                         if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(sg),
2704                                                 tsk_cpus_allowed(p)))
2705                                 goto next;
2706
2707                         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(sg)) {
2708                                 if (!idle_cpu(i))
2709                                         goto next;
2710                         }
2711
2712                         target = cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg),
2713                                         tsk_cpus_allowed(p));
2714                         goto done;
2715 next:
2716                         sg = sg->next;
2717                 } while (sg != sd->groups);
2718         }
2719 done:
2720         rcu_read_unlock();
2721
2722         return target;
2723 }
2724
2725 /*
2726  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2727  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2728  * SD_BALANCE_EXEC.
2729  *
2730  * Balance, ie. select the least loaded group.
2731  *
2732  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2733  *
2734  * preempt must be disabled.
2735  */
2736 static int
2737 select_task_rq_fair(struct task_struct *p, int sd_flag, int wake_flags)
2738 {
2739         struct sched_domain *tmp, *affine_sd = NULL, *sd = NULL;
2740         int cpu = smp_processor_id();
2741         int prev_cpu = task_cpu(p);
2742         int new_cpu = cpu;
2743         int want_affine = 0;
2744         int want_sd = 1;
2745         int sync = wake_flags & WF_SYNC;
2746
2747         if (p->rt.nr_cpus_allowed == 1)
2748                 return prev_cpu;
2749
2750         if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE) {
2751                 if (cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
2752                         want_affine = 1;
2753                 new_cpu = prev_cpu;
2754         }
2755
2756         rcu_read_lock();
2757         for_each_domain(cpu, tmp) {
2758                 if (!(tmp->flags & SD_LOAD_BALANCE))
2759                         continue;
2760
2761                 /*
2762                  * If power savings logic is enabled for a domain, see if we
2763                  * are not overloaded, if so, don't balance wider.
2764                  */
2765                 if (tmp->flags & (SD_POWERSAVINGS_BALANCE|SD_PREFER_LOCAL)) {
2766                         unsigned long power = 0;
2767                         unsigned long nr_running = 0;
2768                         unsigned long capacity;
2769                         int i;
2770
2771                         for_each_cpu(i, sched_domain_span(tmp)) {
2772                                 power += power_of(i);
2773                                 nr_running += cpu_rq(i)->cfs.nr_running;
2774                         }
2775
2776                         capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_POWER_SCALE);
2777
2778                         if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2779                                 nr_running /= 2;
2780
2781                         if (nr_running < capacity)
2782                                 want_sd = 0;
2783                 }
2784
2785                 /*
2786                  * If both cpu and prev_cpu are part of this domain,
2787                  * cpu is a valid SD_WAKE_AFFINE target.
2788                  */
2789                 if (want_affine && (tmp->flags & SD_WAKE_AFFINE) &&
2790                     cpumask_test_cpu(prev_cpu, sched_domain_span(tmp))) {
2791                         affine_sd = tmp;
2792                         want_affine = 0;
2793                 }
2794
2795                 if (!want_sd && !want_affine)
2796                         break;
2797
2798                 if (!(tmp->flags & sd_flag))
2799                         continue;
2800
2801                 if (want_sd)
2802                         sd = tmp;
2803         }
2804
2805         if (affine_sd) {
2806                 if (cpu == prev_cpu || wake_affine(affine_sd, p, sync))
2807                         prev_cpu = cpu;
2808
2809                 new_cpu = select_idle_sibling(p, prev_cpu);
2810                 goto unlock;
2811         }
2812
2813         while (sd) {
2814                 int load_idx = sd->forkexec_idx;
2815                 struct sched_group *group;
2816                 int weight;
2817
2818                 if (!(sd->flags & sd_flag)) {
2819                         sd = sd->child;
2820                         continue;
2821                 }
2822
2823                 if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE)
2824                         load_idx = sd->wake_idx;
2825
2826                 group = find_idlest_group(sd, p, cpu, load_idx);
2827                 if (!group) {
2828                         sd = sd->child;
2829                         continue;
2830                 }
2831
2832                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, p, cpu);
2833                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2834                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2835                         sd = sd->child;
2836                         continue;
2837                 }
2838
2839                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2840                 cpu = new_cpu;
2841                 weight = sd->span_weight;
2842                 sd = NULL;
2843                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2844                         if (weight <= tmp->span_weight)
2845                                 break;
2846                         if (tmp->flags & sd_flag)
2847                                 sd = tmp;
2848                 }
2849                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2850         }
2851 unlock:
2852         rcu_read_unlock();
2853
2854         return new_cpu;
2855 }
2856 #endif /* CONFIG_SMP */
2857
2858 static unsigned long
2859 wakeup_gran(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
2860 {
2861         unsigned long gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2862
2863         /*
2864          * Since its curr running now, convert the gran from real-time
2865          * to virtual-time in his units.
2866          *
2867          * By using 'se' instead of 'curr' we penalize light tasks, so
2868          * they get preempted easier. That is, if 'se' < 'curr' then
2869          * the resulting gran will be larger, therefore penalizing the
2870          * lighter, if otoh 'se' > 'curr' then the resulting gran will
2871          * be smaller, again penalizing the lighter task.
2872          *
2873          * This is especially important for buddies when the leftmost
2874          * task is higher priority than the buddy.
2875          */
2876         return calc_delta_fair(gran, se);
2877 }
2878
2879 /*
2880  * Should 'se' preempt 'curr'.
2881  *
2882  *             |s1
2883  *        |s2
2884  *   |s3
2885  *         g
2886  *      |<--->|c
2887  *
2888  *  w(c, s1) = -1
2889  *  w(c, s2) =  0
2890  *  w(c, s3) =  1
2891  *
2892  */
2893 static int
2894 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
2895 {
2896         s64 gran, vdiff = curr->vruntime - se->vruntime;
2897
2898         if (vdiff <= 0)
2899                 return -1;
2900
2901         gran = wakeup_gran(curr, se);
2902         if (vdiff > gran)
2903                 return 1;
2904
2905         return 0;
2906 }
2907
2908 static void set_last_buddy(struct sched_entity *se)
2909 {
2910         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
2911                 return;
2912
2913         for_each_sched_entity(se)
2914                 cfs_rq_of(se)->last = se;
2915 }
2916
2917 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se)
2918 {
2919         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
2920                 return;
2921
2922         for_each_sched_entity(se)
2923                 cfs_rq_of(se)->next = se;
2924 }
2925
2926 static void set_skip_buddy(struct sched_entity *se)
2927 {
2928         for_each_sched_entity(se)
2929                 cfs_rq_of(se)->skip = se;
2930 }
2931
2932 /*
2933  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
2934  */
2935 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2936 {
2937         struct task_struct *curr = rq->curr;
2938         struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
2939         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
2940         int scale = cfs_rq->nr_running >= sched_nr_latency;
2941         int next_buddy_marked = 0;
2942
2943         if (unlikely(se == pse))
2944                 return;
2945
2946         /*
2947          * This is possible from callers such as pull_task(), in which we
2948          * unconditionally check_prempt_curr() after an enqueue (which may have
2949          * lead to a throttle).  This both saves work and prevents false
2950          * next-buddy nomination below.
2951          */
2952         if (unlikely(throttled_hierarchy(cfs_rq_of(pse))))
2953                 return;
2954
2955         if (sched_feat(NEXT_BUDDY) && scale && !(wake_flags & WF_FORK)) {
2956                 set_next_buddy(pse);
2957                 next_buddy_marked = 1;
2958         }
2959
2960         /*
2961          * We can come here with TIF_NEED_RESCHED already set from new task
2962          * wake up path.
2963          *
2964          * Note: this also catches the edge-case of curr being in a throttled
2965          * group (e.g. via set_curr_task), since update_curr() (in the
2966          * enqueue of curr) will have resulted in resched being set.  This
2967          * prevents us from potentially nominating it as a false LAST_BUDDY
2968          * below.
2969          */
2970         if (test_tsk_need_resched(curr))
2971                 return;
2972
2973         /* Idle tasks are by definition preempted by non-idle tasks. */
2974         if (unlikely(curr->policy == SCHED_IDLE) &&
2975             likely(p->policy != SCHED_IDLE))
2976                 goto preempt;
2977
2978         /*
2979          * Batch and idle tasks do not preempt non-idle tasks (their preemption
2980          * is driven by the tick):
2981          */
2982         if (unlikely(p->policy != SCHED_NORMAL))
2983                 return;
2984
2985         find_matching_se(&se, &pse);
2986         update_curr(cfs_rq_of(se));
2987         BUG_ON(!pse);
2988         if (wakeup_preempt_entity(se, pse) == 1) {
2989                 /*
2990                  * Bias pick_next to pick the sched entity that is
2991                  * triggering this preemption.
2992                  */
2993                 if (!next_buddy_marked)
2994                         set_next_buddy(pse);
2995                 goto preempt;
2996         }
2997
2998         return;
2999
3000 preempt:
3001         resched_task(curr);
3002         /*
3003          * Only set the backward buddy when the current task is still
3004          * on the rq. This can happen when a wakeup gets interleaved
3005          * with schedule on the ->pre_schedule() or idle_balance()
3006          * point, either of which can * drop the rq lock.
3007          *
3008          * Also, during early boot the idle thread is in the fair class,
3009          * for obvious reasons its a bad idea to schedule back to it.
3010          */
3011         if (unlikely(!se->on_rq || curr == rq->idle))
3012                 return;
3013
3014         if (sched_feat(LAST_BUDDY) && scale && entity_is_task(se))
3015                 set_last_buddy(se);
3016 }
3017
3018 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
3019 {
3020         struct task_struct *p;
3021         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
3022         struct sched_entity *se;
3023
3024         if (!cfs_rq->nr_running)
3025                 return NULL;
3026
3027         do {
3028                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
3029                 set_next_entity(cfs_rq, se);
3030                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
3031         } while (cfs_rq);
3032
3033         p = task_of(se);
3034         if (hrtick_enabled(rq))
3035                 hrtick_start_fair(rq, p);
3036
3037         return p;
3038 }
3039
3040 /*
3041  * Account for a descheduled task:
3042  */
3043 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3044 {
3045         struct sched_entity *se = &prev->se;
3046         struct cfs_rq *cfs_rq;
3047
3048         for_each_sched_entity(se) {
3049                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3050                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
3051         }
3052 }
3053
3054 /*
3055  * sched_yield() is very simple
3056  *
3057  * The magic of dealing with the ->skip buddy is in pick_next_entity.
3058  */
3059 static void yield_task_fair(struct rq *rq)
3060 {
3061         struct task_struct *curr = rq->curr;
3062         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
3063         struct sched_entity *se = &curr->se;
3064
3065         /*
3066          * Are we the only task in the tree?
3067          */
3068         if (unlikely(rq->nr_running == 1))
3069                 return;
3070
3071         clear_buddies(cfs_rq, se);
3072
3073         if (curr->policy != SCHED_BATCH) {
3074                 update_rq_clock(rq);
3075                 /*
3076                  * Update run-time statistics of the 'current'.
3077                  */
3078                 update_curr(cfs_rq);
3079                 /*
3080                  * Tell update_rq_clock() that we've just updated,
3081                  * so we don't do microscopic update in schedule()
3082                  * and double the fastpath cost.
3083                  */
3084                  rq->skip_clock_update = 1;
3085         }
3086
3087         set_skip_buddy(se);
3088 }
3089
3090 static bool yield_to_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt)
3091 {
3092         struct sched_entity *se = &p->se;
3093
3094         /* throttled hierarchies are not runnable */
3095         if (!se->on_rq || throttled_hierarchy(cfs_rq_of(se)))
3096                 return false;
3097
3098         /* Tell the scheduler that we'd really like pse to run next. */
3099         set_next_buddy(se);
3100
3101         yield_task_fair(rq);
3102
3103         return true;
3104 }
3105
3106 #ifdef CONFIG_SMP
3107 /**************************************************
3108  * Fair scheduling class load-balancing methods:
3109  */
3110
3111 /*
3112  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3113  * Both runqueues must be locked.
3114  */
3115 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3116                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3117 {
3118         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3119         set_task_cpu(p, this_cpu);
3120         activate_task(this_rq, p, 0);
3121         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3122 }
3123
3124 /*
3125  * Is this task likely cache-hot:
3126  */
3127 static int
3128 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
3129 {
3130         s64 delta;
3131
3132         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
3133                 return 0;
3134
3135         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
3136                 return 0;
3137
3138         /*
3139          * Buddy candidates are cache hot:
3140          */
3141         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
3142                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
3143                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
3144                 return 1;
3145
3146         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
3147                 return 1;
3148         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
3149                 return 0;
3150
3151         delta = now - p->se.exec_start;
3152
3153         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
3154 }
3155
3156 /*
3157  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3158  */
3159 static
3160 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3161                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3162                      int *all_pinned)
3163 {
3164         int tsk_cache_hot = 0;
3165         /*
3166          * We do not migrate tasks that are:
3167          * 1) running (obviously), or
3168          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3169          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3170          */
3171         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, tsk_cpus_allowed(p))) {
3172                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_affine);
3173                 return 0;
3174         }
3175         *all_pinned = 0;
3176
3177         if (task_running(rq, p)) {
3178                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_running);
3179                 return 0;
3180         }
3181
3182         /*
3183          * Aggressive migration if:
3184          * 1) task is cache cold, or
3185          * 2) too many balance attempts have failed.
3186          */
3187
3188         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock_task, sd);
3189         if (!tsk_cache_hot ||
3190                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3191 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3192                 if (tsk_cache_hot) {
3193                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3194                         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_forced_migrations);
3195                 }
3196 #endif
3197                 return 1;
3198         }
3199
3200         if (tsk_cache_hot) {
3201                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_hot);
3202                 return 0;
3203         }
3204         return 1;
3205 }
3206
3207 /*
3208  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3209  * part of active balancing operations within "domain".
3210  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3211  *
3212  * Called with both runqueues locked.
3213  */
3214 static int
3215 move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3216               struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3217 {
3218         struct task_struct *p, *n;
3219         struct cfs_rq *cfs_rq;
3220         int pinned = 0;
3221
3222         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, cfs_rq) {
3223                 list_for_each_entry_safe(p, n, &cfs_rq->tasks, se.group_node) {
3224                         if (throttled_lb_pair(task_group(p),
3225                                               busiest->cpu, this_cpu))
3226                                 break;
3227
3228                         if (!can_migrate_task(p, busiest, this_cpu,
3229                                                 sd, idle, &pinned))
3230                                 continue;
3231
3232                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3233                         /*
3234                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3235                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3236                          * stats here rather than inside pull_task().
3237                          */
3238                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3239                         return 1;
3240                 }
3241         }
3242
3243         return 0;
3244 }
3245
3246 static unsigned long
3247 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3248               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3249               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3250               struct cfs_rq *busiest_cfs_rq)
3251 {
3252         int loops = 0, pulled = 0;
3253         long rem_load_move = max_load_move;
3254         struct task_struct *p, *n;
3255
3256         if (max_load_move == 0)
3257                 goto out;
3258
3259         list_for_each_entry_safe(p, n, &busiest_cfs_rq->tasks, se.group_node) {
3260                 if (loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3261                         break;
3262
3263                 if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3264                     !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle,
3265                                       all_pinned))
3266                         continue;
3267
3268                 pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3269                 pulled++;
3270                 rem_load_move -= p->se.load.weight;
3271
3272 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3273                 /*
3274                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3275                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3276                  * the critical section.
3277                  */
3278                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3279                         break;
3280 #endif
3281
3282                 /*
3283                  * We only want to steal up to the prescribed amount of
3284                  * weighted load.
3285                  */
3286                 if (rem_load_move <= 0)
3287                         break;
3288         }
3289 out:
3290         /*
3291          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3292          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3293          * inside pull_task().
3294          */
3295         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3296
3297         return max_load_move - rem_load_move;
3298 }
3299
3300 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3301 /*
3302  * update tg->load_weight by folding this cpu's load_avg
3303  */
3304 static int update_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu)
3305 {
3306         struct cfs_rq *cfs_rq;
3307         unsigned long flags;
3308         struct rq *rq;
3309
3310         if (!tg->se[cpu])
3311                 return 0;
3312
3313         rq = cpu_rq(cpu);
3314         cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
3315
3316         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
3317
3318         update_rq_clock(rq);
3319         update_cfs_load(cfs_rq, 1);
3320
3321         /*
3322          * We need to update shares after updating tg->load_weight in
3323          * order to adjust the weight of groups with long running tasks.
3324          */
3325         update_cfs_shares(cfs_rq);
3326
3327         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
3328
3329         return 0;
3330 }
3331
3332 static void update_shares(int cpu)
3333 {
3334         struct cfs_rq *cfs_rq;
3335         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3336
3337         rcu_read_lock();
3338         /*
3339          * Iterates the task_group tree in a bottom up fashion, see
3340          * list_add_leaf_cfs_rq() for details.
3341          */
3342         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
3343                 /* throttled entities do not contribute to load */
3344                 if (throttled_hierarchy(cfs_rq))
3345                         continue;
3346
3347                 update_shares_cpu(cfs_rq->tg, cpu);
3348         }
3349         rcu_read_unlock();
3350 }
3351
3352 /*
3353  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
3354  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
3355  * group is a fraction of its parents load.
3356  */
3357 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
3358 {
3359         unsigned long load;
3360         long cpu = (long)data;
3361
3362         if (!tg->parent) {
3363                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
3364         } else {
3365                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
3366                 load *= tg->se[cpu]->load.weight;
3367                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
3368         }
3369
3370         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
3371
3372         return 0;
3373 }
3374
3375 static void update_h_load(long cpu)
3376 {
3377         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
3378 }
3379
3380 static unsigned long
3381 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3382                   unsigned long max_load_move,
3383                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3384                   int *all_pinned)
3385 {
3386         long rem_load_move = max_load_move;
3387         struct cfs_rq *busiest_cfs_rq;
3388
3389         rcu_read_lock();
3390         update_h_load(cpu_of(busiest));
3391
3392         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, busiest_cfs_rq) {
3393                 unsigned long busiest_h_load = busiest_cfs_rq->h_load;
3394                 unsigned long busiest_weight = busiest_cfs_rq->load.weight;
3395                 u64 rem_load, moved_load;
3396
3397                 /*
3398                  * empty group or part of a throttled hierarchy
3399                  */
3400                 if (!busiest_cfs_rq->task_weight ||
3401                     throttled_lb_pair(busiest_cfs_rq->tg, cpu_of(busiest), this_cpu))
3402                         continue;
3403
3404                 rem_load = (u64)rem_load_move * busiest_weight;
3405                 rem_load = div_u64(rem_load, busiest_h_load + 1);
3406
3407                 moved_load = balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3408                                 rem_load, sd, idle, all_pinned,
3409                                 busiest_cfs_rq);
3410
3411                 if (!moved_load)
3412                         continue;
3413
3414                 moved_load *= busiest_h_load;
3415                 moved_load = div_u64(moved_load, busiest_weight + 1);
3416
3417                 rem_load_move -= moved_load;
3418                 if (rem_load_move < 0)
3419                         break;
3420         }
3421         rcu_read_unlock();
3422
3423         return max_load_move - rem_load_move;
3424 }
3425 #else
3426 static inline void update_shares(int cpu)
3427 {
3428 }
3429
3430 static unsigned long
3431 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3432                   unsigned long max_load_move,
3433                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3434                   int *all_pinned)
3435 {
3436         return balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3437                         max_load_move, sd, idle, all_pinned,
3438                         &busiest->cfs);
3439 }
3440 #endif
3441
3442 /*
3443  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3444  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3445  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3446  *
3447  * Called with both runqueues locked.
3448  */
3449 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3450                       unsigned long max_load_move,
3451                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3452                       int *all_pinned)
3453 {
3454         unsigned long total_load_moved = 0, load_moved;
3455
3456         do {
3457                 load_moved = load_balance_fair(this_rq, this_cpu, busiest,
3458                                 max_load_move - total_load_moved,
3459                                 sd, idle, all_pinned);
3460
3461                 total_load_moved += load_moved;
3462
3463 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3464                 /*
3465                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3466                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3467                  * the critical section.
3468                  */
3469                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3470                         break;
3471
3472                 if (raw_spin_is_contended(&this_rq->lock) ||
3473                                 raw_spin_is_contended(&busiest->lock))
3474                         break;
3475 #endif
3476         } while (load_moved && max_load_move > total_load_moved);
3477
3478         return total_load_moved > 0;
3479 }
3480
3481 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3482 /*
3483  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3484  *              during load balancing.
3485  */
3486 struct sd_lb_stats {
3487         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3488         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3489         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3490         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3491         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3492
3493         /** Statistics of this group */
3494         unsigned long this_load;
3495         unsigned long this_load_per_task;
3496         unsigned long this_nr_running;
3497         unsigned long this_has_capacity;
3498         unsigned int  this_idle_cpus;
3499
3500         /* Statistics of the busiest group */
3501         unsigned int  busiest_idle_cpus;
3502         unsigned long max_load;
3503         unsigned long busiest_load_per_task;
3504         unsigned long busiest_nr_running;
3505         unsigned long busiest_group_capacity;
3506         unsigned long busiest_has_capacity;
3507         unsigned int  busiest_group_weight;
3508
3509         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3510 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3511         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3512         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3513         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3514         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3515         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3516         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3517 #endif
3518 };
3519
3520 /*
3521  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3522  */
3523 struct sg_lb_stats {
3524         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3525         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3526         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3527         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3528         unsigned long group_capacity;
3529         unsigned long idle_cpus;
3530         unsigned long group_weight;
3531         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3532         int group_has_capacity; /* Is there extra capacity in the group? */
3533 };
3534
3535 /**
3536  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3537  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3538  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3539  */
3540 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3541                                         enum cpu_idle_type idle)
3542 {
3543         int load_idx;
3544
3545         switch (idle) {
3546         case CPU_NOT_IDLE:
3547                 load_idx = sd->busy_idx;
3548                 break;
3549
3550         case CPU_NEWLY_IDLE:
3551                 load_idx = sd->newidle_idx;
3552                 break;
3553         default:
3554                 load_idx = sd->idle_idx;
3555                 break;
3556         }
3557
3558         return load_idx;
3559 }
3560
3561
3562 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3563 /**
3564  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3565  * the given sched_domain, during load balancing.
3566  *
3567  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3568  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3569  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3570  */
3571 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3572         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3573 {
3574         /*
3575          * Busy processors will not participate in power savings
3576          * balance.
3577          */
3578         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3579                 sds->power_savings_balance = 0;
3580         else {
3581                 sds->power_savings_balance = 1;
3582                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3583                 sds->leader_nr_running = 0;
3584         }
3585 }
3586
3587 /**
3588  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3589  * sched_domain while performing load balancing.
3590  *
3591  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3592  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3593  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3594  *              load balancing ?
3595  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3596  */
3597 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3598         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3599 {
3600
3601         if (!sds->power_savings_balance)
3602                 return;
3603
3604         /*
3605          * If the local group is idle or completely loaded
3606          * no need to do power savings balance at this domain
3607          */
3608         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3609                                 !sds->this_nr_running))
3610                 sds->power_savings_balance = 0;
3611
3612         /*
3613          * If a group is already running at full capacity or idle,
3614          * don't include that group in power savings calculations
3615          */
3616         if (!sds->power_savings_balance ||
3617                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3618                 !sgs->sum_nr_running)
3619                 return;
3620
3621         /*
3622          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3623          * This is the group from where we need to pick up the load
3624          * for saving power
3625          */
3626         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3627             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3628              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3629                 sds->group_min = group;
3630                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3631                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3632                                                 sgs->sum_nr_running;
3633         }
3634
3635         /*
3636          * Calculate the group which is almost near its
3637          * capacity but still has some space to pick up some load
3638          * from other group and save more power
3639          */
3640         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
3641                 return;
3642
3643         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3644             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3645              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3646                 sds->group_leader = group;
3647                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3648         }
3649 }
3650
3651 /**
3652  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3653  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3654  *      under consideration.
3655  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3656  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3657  *
3658  * Description:
3659  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3660  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3661  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3662  *
3663  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3664  * Else returns 0.
3665  */
3666 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3667                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3668 {
3669         if (!sds->power_savings_balance)
3670                 return 0;
3671
3672         if (sds->this != sds->group_leader ||
3673                         sds->group_leader == sds->group_min)
3674                 return 0;
3675
3676         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3677         sds->busiest = sds->group_min;
3678
3679         return 1;
3680
3681 }
3682 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3683 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3684         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3685 {
3686         return;
3687 }
3688
3689 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3690         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3691 {
3692         return;
3693 }
3694
3695 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3696                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3697 {
3698         return 0;
3699 }
3700 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3701
3702
3703 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3704 {
3705         return SCHED_POWER_SCALE;
3706 }
3707
3708 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3709 {
3710         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
3711 }
3712
3713 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3714 {
3715         unsigned long weight = sd->span_weight;
3716         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3717
3718         smt_gain /= weight;
3719
3720         return smt_gain;
3721 }
3722
3723 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3724 {
3725         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
3726 }
3727
3728 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3729 {
3730         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3731         u64 total, available;
3732
3733         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
3734
3735         if (unlikely(total < rq->rt_avg)) {
3736                 /* Ensures that power won't end up being negative */
3737                 available = 0;
3738         } else {
3739                 available = total - rq->rt_avg;
3740         }
3741
3742         if (unlikely((s64)total < SCHED_POWER_SCALE))
3743                 total = SCHED_POWER_SCALE;
3744
3745         total >>= SCHED_POWER_SHIFT;
3746
3747         return div_u64(available, total);
3748 }
3749
3750 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3751 {
3752         unsigned long weight = sd->span_weight;
3753         unsigned long power = SCHED_POWER_SCALE;
3754         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3755
3756         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3757                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
3758                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3759                 else
3760                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
3761
3762                 power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
3763         }
3764
3765         sdg->sgp->power_orig = power;
3766
3767         if (sched_feat(ARCH_POWER))
3768                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
3769         else
3770                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
3771
3772         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
3773
3774         power *= scale_rt_power(cpu);
3775         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
3776
3777         if (!power)
3778                 power = 1;
3779
3780         cpu_rq(cpu)->cpu_power = power;
3781         sdg->sgp->power = power;
3782 }
3783
3784 void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3785 {
3786         struct sched_domain *child = sd->child;
3787         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3788         unsigned long power;
3789
3790         if (!child) {
3791                 update_cpu_power(sd, cpu);
3792                 return;
3793         }
3794
3795         power = 0;
3796
3797         group = child->groups;
3798         do {
3799                 power += group->sgp->power;
3800                 group = group->next;
3801         } while (group != child->groups);
3802
3803         sdg->sgp->power = power;
3804 }
3805
3806 /*
3807  * Try and fix up capacity for tiny siblings, this is needed when
3808  * things like SD_ASYM_PACKING need f_b_g to select another sibling
3809  * which on its own isn't powerful enough.
3810  *
3811  * See update_sd_pick_busiest() and check_asym_packing().
3812  */
3813 static inline int
3814 fix_small_capacity(struct sched_domain *sd, struct sched_group *group)
3815 {
3816         /*
3817          * Only siblings can have significantly less than SCHED_POWER_SCALE
3818          */
3819         if (!(sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER))
3820                 return 0;
3821
3822         /*
3823          * If ~90% of the cpu_power is still there, we're good.
3824          */
3825         if (group->sgp->power * 32 > group->sgp->power_orig * 29)
3826                 return 1;
3827
3828         return 0;
3829 }
3830
3831 /**
3832  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3833  * @sd: The sched_domain whose statistics are to be updated.
3834  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3835  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3836  * @idle: Idle status of this_cpu
3837  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3838  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3839  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3840  * @balance: Should we balance.
3841  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3842  */
3843 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
3844                         struct sched_group *group, int this_cpu,
3845                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx,
3846                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3847                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3848 {
3849         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load, max_nr_running;
3850         int i;
3851         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3852         unsigned long avg_load_per_task = 0;
3853
3854         if (local_group)
3855                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3856
3857         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3858         max_cpu_load = 0;
3859         min_cpu_load = ~0UL;
3860         max_nr_running = 0;
3861
3862         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3863                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3864
3865                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3866                 if (local_group) {
3867                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3868                                 first_idle_cpu = 1;
3869                                 balance_cpu = i;
3870                         }
3871
3872                         load = target_load(i, load_idx);
3873                 } else {
3874                         load = source_load(i, load_idx);
3875                         if (load > max_cpu_load) {
3876                                 max_cpu_load = load;
3877                                 max_nr_running = rq->nr_running;
3878                         }
3879                         if (min_cpu_load > load)
3880                                 min_cpu_load = load;
3881                 }
3882
3883                 sgs->group_load += load;
3884                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3885                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3886                 if (idle_cpu(i))
3887                         sgs->idle_cpus++;
3888         }
3889
3890         /*
3891          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3892          * is eligible for doing load balancing at this and above
3893          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3894          * to do the newly idle load balance.
3895          */
3896         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group) {
3897                 if (balance_cpu != this_cpu) {
3898                         *balance = 0;
3899                         return;
3900                 }
3901                 update_group_power(sd, this_cpu);
3902         }
3903
3904         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3905         sgs->avg_load = (sgs->group_load*SCHED_POWER_SCALE) / group->sgp->power;
3906
3907         /*
3908          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3909          * than the average weight of a task.
3910          *
3911          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3912          *      might not be a suitable number - should we keep a
3913          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3914          *      the hierarchy?
3915          */
3916         if (sgs->sum_nr_running)
3917                 avg_load_per_task = sgs->sum_weighted_load / sgs->sum_nr_running;
3918
3919         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) >= avg_load_per_task && max_nr_running > 1)
3920                 sgs->group_imb = 1;
3921
3922         sgs->group_capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(group->sgp->power,
3923                                                 SCHED_POWER_SCALE);
3924         if (!sgs->group_capacity)
3925                 sgs->group_capacity = fix_small_capacity(sd, group);
3926         sgs->group_weight = group->group_weight;
3927
3928         if (sgs->group_capacity > sgs->sum_nr_running)
3929                 sgs->group_has_capacity = 1;
3930 }
3931
3932 /**
3933  * update_sd_pick_busiest - return 1 on busiest group
3934  * @sd: sched_domain whose statistics are to be checked
3935  * @sds: sched_domain statistics
3936  * @sg: sched_group candidate to be checked for being the busiest
3937  * @sgs: sched_group statistics
3938  * @this_cpu: the current cpu
3939  *
3940  * Determine if @sg is a busier group than the previously selected
3941  * busiest group.
3942  */
3943 static bool update_sd_pick_busiest(struct sched_domain *sd,
3944                                    struct sd_lb_stats *sds,
3945                                    struct sched_group *sg,
3946                                    struct sg_lb_stats *sgs,
3947                                    int this_cpu)
3948 {
3949         if (sgs->avg_load <= sds->max_load)
3950                 return false;
3951
3952         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity)
3953                 return true;
3954
3955         if (sgs->group_imb)
3956                 return true;
3957
3958         /*
3959          * ASYM_PACKING needs to move all the work to the lowest
3960          * numbered CPUs in the group, therefore mark all groups
3961          * higher than ourself as busy.
3962          */
3963         if ((sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && sgs->sum_nr_running &&
3964             this_cpu < group_first_cpu(sg)) {
3965                 if (!sds->busiest)
3966                         return true;
3967
3968                 if (group_first_cpu(sds->busiest) > group_first_cpu(sg))
3969                         return true;
3970         }
3971
3972         return false;
3973 }
3974
3975 /**
3976  * update_sd_lb_stats - Update sched_domain's statistics for load balancing.
3977  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3978  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3979  * @idle: Idle status of this_cpu
3980  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3981  * @balance: Should we balance.
3982  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3983  */
3984 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3985                         enum cpu_idle_type idle, const struct cpumask *cpus,
3986                         int *balance, struct sd_lb_stats *sds)
3987 {
3988         struct sched_domain *child = sd->child;
3989         struct sched_group *sg = sd->groups;
3990         struct sg_lb_stats sgs;
3991         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3992
3993         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3994                 prefer_sibling = 1;
3995
3996         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3997         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3998
3999         do {
4000                 int local_group;
4001
4002                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu, sched_group_cpus(sg));
4003                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
4004                 update_sg_lb_stats(sd, sg, this_cpu, idle, load_idx,
4005                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
4006
4007                 if (local_group && !(*balance))
4008                         return;
4009
4010                 sds->total_load += sgs.group_load;
4011                 sds->total_pwr += sg->sgp->power;
4012
4013                 /*
4014                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
4015                  * first, lower the sg capacity to one so that we'll try
4016                  * and move all the excess tasks away. We lower the capacity
4017                  * of a group only if the local group has the capacity to fit
4018                  * these excess tasks, i.e. nr_running < group_capacity. The
4019                  * extra check prevents the case where you always pull from the
4020                  * heaviest group when it is already under-utilized (possible
4021                  * with a large weight task outweighs the tasks on the system).
4022                  */
4023                 if (prefer_sibling && !local_group && sds->this_has_capacity)
4024                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
4025
4026                 if (local_group) {
4027                         sds->this_load = sgs.avg_load;
4028                         sds->this = sg;
4029                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
4030                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
4031                         sds->this_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
4032                         sds->this_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
4033                 } else if (update_sd_pick_busiest(sd, sds, sg, &sgs, this_cpu)) {
4034                         sds->max_load = sgs.avg_load;
4035                         sds->busiest = sg;
4036                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
4037                         sds->busiest_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
4038                         sds->busiest_group_capacity = sgs.group_capacity;
4039                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
4040                         sds->busiest_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
4041                         sds->busiest_group_weight = sgs.group_weight;
4042                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
4043                 }
4044
4045                 update_sd_power_savings_stats(sg, sds, local_group, &sgs);
4046                 sg = sg->next;
4047         } while (sg != sd->groups);
4048 }
4049
4050 /**
4051  * check_asym_packing - Check to see if the group is packed into the
4052  *                      sched doman.
4053  *
4054  * This is primarily intended to used at the sibling level.  Some
4055  * cores like POWER7 prefer to use lower numbered SMT threads.  In the
4056  * case of POWER7, it can move to lower SMT modes only when higher
4057  * threads are idle.  When in lower SMT modes, the threads will
4058  * perform better since they share less core resources.  Hence when we
4059  * have idle threads, we want them to be the higher ones.
4060  *
4061  * This packing function is run on idle threads.  It checks to see if
4062  * the busiest CPU in this domain (core in the P7 case) has a higher
4063  * CPU number than the packing function is being run on.  Here we are
4064  * assuming lower CPU number will be equivalent to lower a SMT thread
4065  * number.
4066  *
4067  * Returns 1 when packing is required and a task should be moved to
4068  * this CPU.  The amount of the imbalance is returned in *imbalance.
4069  *
4070  * @sd: The sched_domain whose packing is to be checked.
4071  * @sds: Statistics of the sched_domain which is to be packed
4072  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
4073  * @imbalance: returns amount of imbalanced due to packing.
4074  */
4075 static int check_asym_packing(struct sched_domain *sd,
4076                               struct sd_lb_stats *sds,
4077                               int this_cpu, unsigned long *imbalance)
4078 {
4079         int busiest_cpu;
4080
4081         if (!(sd->flags & SD_ASYM_PACKING))
4082                 return 0;
4083
4084         if (!sds->busiest)
4085                 return 0;
4086
4087         busiest_cpu = group_first_cpu(sds->busiest);
4088         if (this_cpu > busiest_cpu)
4089                 return 0;
4090
4091         *imbalance = DIV_ROUND_CLOSEST(sds->max_load * sds->busiest->sgp->power,
4092                                        SCHED_POWER_SCALE);
4093         return 1;
4094 }
4095
4096 /**
4097  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
4098  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
4099  *                      load balancing.
4100  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
4101  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
4102  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
4103  */
4104 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
4105                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
4106 {
4107         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
4108         unsigned int imbn = 2;
4109         unsigned long scaled_busy_load_per_task;
4110
4111         if (sds->this_nr_running) {
4112                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
4113                 if (sds->busiest_load_per_task >
4114                                 sds->this_load_per_task)
4115                         imbn = 1;
4116         } else
4117                 sds->this_load_per_task =
4118                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
4119
4120         scaled_busy_load_per_task = sds->busiest_load_per_task
4121                                          * SCHED_POWER_SCALE;
4122         scaled_busy_load_per_task /= sds->busiest->sgp->power;
4123
4124         if (sds->max_load - sds->this_load + scaled_busy_load_per_task >=
4125                         (scaled_busy_load_per_task * imbn)) {
4126                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
4127                 return;
4128         }
4129
4130         /*
4131          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
4132          * however we may be able to increase total CPU power used by
4133          * moving them.
4134          */
4135
4136         pwr_now += sds->busiest->sgp->power *
4137                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
4138         pwr_now += sds->this->sgp->power *
4139                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
4140         pwr_now /= SCHED_POWER_SCALE;
4141
4142         /* Amount of load we'd subtract */
4143         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
4144                 sds->busiest->sgp->power;
4145         if (sds->max_load > tmp)
4146                 pwr_move += sds->busiest->sgp->power *
4147                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
4148
4149         /* Amount of load we'd add */
4150         if (sds->max_load * sds->busiest->sgp->power <
4151                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE)
4152                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->sgp->power) /
4153                         sds->this->sgp->power;
4154         else
4155                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
4156                         sds->this->sgp->power;
4157         pwr_move += sds->this->sgp->power *
4158                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
4159         pwr_move /= SCHED_POWER_SCALE;
4160
4161         /* Move if we gain throughput */
4162         if (pwr_move > pwr_now)
4163                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
4164 }
4165
4166 /**
4167  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
4168  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
4169  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
4170  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
4171  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
4172  */
4173 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
4174                 unsigned long *imbalance)
4175 {
4176         unsigned long max_pull, load_above_capacity = ~0UL;
4177
4178         sds->busiest_load_per_task /= sds->busiest_nr_running;
4179         if (sds->group_imb) {
4180                 sds->busiest_load_per_task =
4181                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->avg_load);
4182         }
4183
4184         /*
4185          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
4186          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
4187          * its cpu_power, while calculating max_load..)
4188          */
4189         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
4190                 *imbalance = 0;
4191                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
4192         }
4193
4194         if (!sds->group_imb) {
4195                 /*
4196                  * Don't want to pull so many tasks that a group would go idle.
4197                  */
4198                 load_above_capacity = (sds->busiest_nr_running -
4199                                                 sds->busiest_group_capacity);
4200
4201                 load_above_capacity *= (SCHED_LOAD_SCALE * SCHED_POWER_SCALE);
4202
4203                 load_above_capacity /= sds->busiest->sgp->power;
4204         }
4205
4206         /*
4207          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4208          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4209          * reduce the max loaded cpu below the average load. At the same time,
4210          * we also don't want to reduce the group load below the group capacity
4211          * (so that we can implement power-savings policies etc). Thus we look
4212          * for the minimum possible imbalance.
4213          * Be careful of negative numbers as they'll appear as very large values
4214          * with unsigned longs.
4215          */
4216         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load, load_above_capacity);
4217
4218         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
4219         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->sgp->power,
4220                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->sgp->power)
4221                         / SCHED_POWER_SCALE;
4222
4223         /*
4224          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
4225          * there is no guarantee that any tasks will be moved so we'll have
4226          * a think about bumping its value to force at least one task to be
4227          * moved
4228          */
4229         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
4230                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
4231
4232 }
4233
4234 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
4235
4236 /**
4237  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
4238  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
4239  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
4240  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
4241  * such a group exists.
4242  *
4243  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
4244  * to restore balance.
4245  *
4246  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
4247  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
4248  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
4249  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
4250  * @idle: The idle status of this_cpu.
4251  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
4252  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
4253  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
4254  *
4255  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
4256  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
4257  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
4258  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
4259  */
4260 static struct sched_group *
4261 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
4262                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
4263                    const struct cpumask *cpus, int *balance)
4264 {
4265         struct sd_lb_stats sds;
4266
4267         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
4268
4269         /*
4270          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
4271          * this level.
4272          */
4273         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, cpus, balance, &sds);
4274
4275         /*
4276          * this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing at
4277          * this level.
4278          */
4279         if (!(*balance))
4280                 goto ret;
4281
4282         if ((idle == CPU_IDLE || idle == CPU_NEWLY_IDLE) &&
4283             check_asym_packing(sd, &sds, this_cpu, imbalance))
4284                 return sds.busiest;
4285
4286         /* There is no busy sibling group to pull tasks from */
4287         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
4288                 goto out_balanced;
4289
4290         sds.avg_load = (SCHED_POWER_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
4291
4292         /*
4293          * If the busiest group is imbalanced the below checks don't
4294          * work because they assumes all things are equal, which typically
4295          * isn't true due to cpus_allowed constraints and the like.
4296          */
4297         if (sds.group_imb)
4298                 goto force_balance;
4299
4300         /* SD_BALANCE_NEWIDLE trumps SMP nice when underutilized */
4301         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && sds.this_has_capacity &&
4302                         !sds.busiest_has_capacity)
4303                 goto force_balance;
4304
4305         /*
4306          * If the local group is more busy than the selected busiest group
4307          * don't try and pull any tasks.
4308          */
4309         if (sds.this_load >= sds.max_load)
4310                 goto out_balanced;
4311
4312         /*
4313          * Don't pull any tasks if this group is already above the domain
4314          * average load.
4315          */
4316         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
4317                 goto out_balanced;
4318
4319         if (idle == CPU_IDLE) {
4320                 /*
4321                  * This cpu is idle. If the busiest group load doesn't
4322                  * have more tasks than the number of available cpu's and
4323                  * there is no imbalance between this and busiest group
4324                  * wrt to idle cpu's, it is balanced.
4325                  */
4326                 if ((sds.this_idle_cpus <= sds.busiest_idle_cpus + 1) &&
4327                     sds.busiest_nr_running <= sds.busiest_group_weight)
4328                         goto out_balanced;
4329         } else {
4330                 /*
4331                  * In the CPU_NEWLY_IDLE, CPU_NOT_IDLE cases, use
4332                  * imbalance_pct to be conservative.
4333                  */
4334                 if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
4335                         goto out_balanced;
4336         }
4337
4338 force_balance:
4339         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4340         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4341         return sds.busiest;
4342
4343 out_balanced:
4344         /*
4345          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4346          * to save power.
4347          */
4348         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4349                 return sds.busiest;
4350 ret:
4351         *imbalance = 0;
4352         return NULL;
4353 }
4354
4355 /*
4356  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4357  */
4358 static struct rq *
4359 find_busiest_queue(struct sched_domain *sd, struct sched_group *group,
4360                    enum cpu_idle_type idle, unsigned long imbalance,
4361                    const struct cpumask *cpus)
4362 {
4363         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4364         unsigned long max_load = 0;
4365         int i;
4366
4367         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4368                 unsigned long power = power_of(i);
4369                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power,
4370                                                            SCHED_POWER_SCALE);
4371                 unsigned long wl;
4372
4373                 if (!capacity)
4374                         capacity = fix_small_capacity(sd, group);
4375
4376                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4377                         continue;
4378
4379                 rq = cpu_rq(i);
4380                 wl = weighted_cpuload(i);
4381
4382                 /*
4383                  * When comparing with imbalance, use weighted_cpuload()
4384                  * which is not scaled with the cpu power.
4385                  */
4386                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4387                         continue;
4388
4389                 /*
4390                  * For the load comparisons with the other cpu's, consider
4391                  * the weighted_cpuload() scaled with the cpu power, so that
4392                  * the load can be moved away from the cpu that is potentially
4393                  * running at a lower capacity.
4394                  */
4395                 wl = (wl * SCHED_POWER_SCALE) / power;
4396
4397                 if (wl > max_load) {
4398                         max_load = wl;
4399                         busiest = rq;
4400                 }
4401         }
4402
4403         return busiest;
4404 }
4405
4406 /*
4407  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4408  * so long as it is large enough.
4409  */
4410 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4411
4412 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4413 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4414
4415 static int need_active_balance(struct sched_domain *sd, int idle,
4416                                int busiest_cpu, int this_cpu)
4417 {
4418         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE) {
4419
4420                 /*
4421                  * ASYM_PACKING needs to force migrate tasks from busy but
4422                  * higher numbered CPUs in order to pack all tasks in the
4423                  * lowest numbered CPUs.
4424                  */
4425                 if ((sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && busiest_cpu > this_cpu)
4426                         return 1;
4427
4428                 /*
4429                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4430                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4431                  * package.
4432                  *
4433                  * The package power saving logic comes from
4434                  * find_busiest_group(). If there are no imbalance, then
4435                  * f_b_g() will return NULL. However when sched_mc={1,2} then
4436                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4437                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4438                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4439                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4440                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4441                  *
4442                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4443                  * will be more than one task in the source run queue and
4444                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4445                  * active balance code will not be triggered.
4446                  */
4447                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4448                         return 0;
4449         }
4450
4451         return unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2);
4452 }
4453
4454 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data);
4455
4456 /*
4457  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4458  * tasks if there is an imbalance.
4459  */
4460 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4461                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4462                         int *balance)
4463 {
4464         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0;
4465         struct sched_group *group;
4466         unsigned long imbalance;
4467         struct rq *busiest;
4468         unsigned long flags;
4469         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4470
4471         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4472
4473         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4474
4475 redo:
4476         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle,
4477                                    cpus, balance);
4478
4479         if (*balance == 0)
4480                 goto out_balanced;
4481
4482         if (!group) {
4483                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4484                 goto out_balanced;
4485         }
4486
4487         busiest = find_busiest_queue(sd, group, idle, imbalance, cpus);
4488         if (!busiest) {
4489                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4490                 goto out_balanced;
4491         }
4492
4493         BUG_ON(busiest == this_rq);
4494
4495         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4496
4497         ld_moved = 0;
4498         if (busiest->nr_running > 1) {
4499                 /*
4500                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4501                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4502                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4503                  * correctly treated as an imbalance.
4504                  */
4505                 all_pinned = 1;
4506                 local_irq_save(flags);
4507                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4508                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4509                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4510                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4511                 local_irq_restore(flags);
4512
4513                 /*
4514                  * some other cpu did the load balance for us.
4515                  */
4516                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4517                         resched_cpu(this_cpu);
4518
4519                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4520                 if (unlikely(all_pinned)) {
4521                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4522                         if (!cpumask_empty(cpus))
4523                                 goto redo;
4524                         goto out_balanced;
4525                 }
4526         }
4527
4528         if (!ld_moved) {
4529                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4530                 /*
4531                  * Increment the failure counter only on periodic balance.
4532                  * We do not want newidle balance, which can be very
4533                  * frequent, pollute the failure counter causing
4534                  * excessive cache_hot migrations and active balances.
4535                  */
4536                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE)
4537                         sd->nr_balance_failed++;
4538
4539                 if (need_active_balance(sd, idle, cpu_of(busiest), this_cpu)) {
4540                         raw_spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4541
4542                         /* don't kick the active_load_balance_cpu_stop,
4543                          * if the curr task on busiest cpu can't be
4544                          * moved to this_cpu
4545                          */
4546                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4547                                         tsk_cpus_allowed(busiest->curr))) {
4548                                 raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock,
4549                                                             flags);
4550                                 all_pinned = 1;
4551                                 goto out_one_pinned;
4552                         }
4553
4554                         /*
4555                          * ->active_balance synchronizes accesses to
4556                          * ->active_balance_work.  Once set, it's cleared
4557                          * only after active load balance is finished.
4558                          */
4559                         if (!busiest->active_balance) {
4560                                 busiest->active_balance = 1;
4561                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4562                                 active_balance = 1;
4563                         }
4564                         raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4565
4566                         if (active_balance)
4567                                 stop_one_cpu_nowait(cpu_of(busiest),
4568                                         active_load_balance_cpu_stop, busiest,
4569                                         &busiest->active_balance_work);
4570
4571                         /*
4572                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4573                          * counter.
4574                          */
4575                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4576                 }
4577         } else
4578                 sd->nr_balance_failed = 0;
4579
4580         if (likely(!active_balance)) {
4581                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4582                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4583         } else {
4584                 /*
4585                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4586                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4587                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4588                  * move_tasks).
4589                  */
4590                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4591                         sd->balance_interval *= 2;
4592         }
4593
4594         goto out;
4595
4596 out_balanced:
4597         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4598
4599         sd->nr_balance_failed = 0;
4600
4601 out_one_pinned:
4602         /* tune up the balancing interval */
4603         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4604                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4605                 sd->balance_interval *= 2;
4606
4607         ld_moved = 0;
4608 out:
4609         return ld_moved;
4610 }
4611
4612 /*
4613  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4614  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4615  */
4616 void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4617 {
4618         struct sched_domain *sd;
4619         int pulled_task = 0;
4620         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4621
4622         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
4623
4624         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
4625                 return;
4626
4627         /*
4628          * Drop the rq->lock, but keep IRQ/preempt disabled.
4629          */
4630         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
4631
4632         update_shares(this_cpu);
4633         rcu_read_lock();
4634         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4635                 unsigned long interval;
4636                 int balance = 1;
4637
4638                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4639                         continue;
4640
4641                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE) {
4642                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4643                         pulled_task = load_balance(this_cpu, this_rq,
4644                                                    sd, CPU_NEWLY_IDLE, &balance);
4645                 }
4646
4647                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4648                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4649                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4650                 if (pulled_task) {
4651                         this_rq->idle_stamp = 0;
4652                         break;
4653                 }
4654         }
4655         rcu_read_unlock();
4656
4657         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
4658
4659         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4660                 /*
4661                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4662                  * a busy processor. So reset next_balance.
4663                  */
4664                 this_rq->next_balance = next_balance;
4665         }
4666 }
4667
4668 /*
4669  * active_load_balance_cpu_stop is run by cpu stopper. It pushes
4670  * running tasks off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at
4671  * least 1 task to be running on each physical CPU where possible, and
4672  * avoids physical / logical imbalances.
4673  */
4674 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data)
4675 {
4676         struct rq *busiest_rq = data;
4677         int busiest_cpu = cpu_of(busiest_rq);
4678         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4679         struct rq *target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4680         struct sched_domain *sd;
4681
4682         raw_spin_lock_irq(&busiest_rq->lock);
4683
4684         /* make sure the requested cpu hasn't gone down in the meantime */
4685         if (unlikely(busiest_cpu != smp_processor_id() ||
4686                      !busiest_rq->active_balance))
4687                 goto out_unlock;
4688
4689         /* Is there any task to move? */
4690         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4691                 goto out_unlock;
4692
4693         /*
4694          * This condition is "impossible", if it occurs
4695          * we need to fix it. Originally reported by
4696          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4697          */
4698         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4699
4700         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4701         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4702
4703         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4704         rcu_read_lock();
4705         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4706                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4707                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4708                                 break;
4709         }
4710
4711         if (likely(sd)) {
4712                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4713
4714                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4715                                   sd, CPU_IDLE))
4716                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4717                 else
4718                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4719         }
4720         rcu_read_unlock();
4721         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4722 out_unlock:
4723         busiest_rq->active_balance = 0;
4724         raw_spin_unlock_irq(&busiest_rq->lock);
4725         return 0;
4726 }
4727
4728 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4729 /*
4730  * idle load balancing details
4731  * - When one of the busy CPUs notice that there may be an idle rebalancing
4732  *   needed, they will kick the idle load balancer, which then does idle
4733  *   load balancing for all the idle CPUs.
4734  */
4735 static struct {
4736         cpumask_var_t idle_cpus_mask;
4737         atomic_t nr_cpus;
4738         unsigned long next_balance;     /* in jiffy units */
4739 } nohz ____cacheline_aligned;
4740
4741 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4742 /**
4743  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4744  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4745  *              be returned.
4746  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4747  *              for the given cpu.
4748  *
4749  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4750  */
4751 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4752 {
4753         struct sched_domain *sd;
4754
4755         for_each_domain(cpu, sd)
4756                 if (sd->flags & flag)
4757                         break;
4758
4759         return sd;
4760 }
4761
4762 /**
4763  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4764  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4765  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4766  *              for cpu.
4767  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4768  *
4769  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4770  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4771  */
4772 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4773         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4774                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4775
4776 /**
4777  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4778  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4779  *
4780  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4781  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4782  *
4783  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4784  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4785  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4786  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4787  */
4788 static int find_new_ilb(int cpu)
4789 {
4790         int ilb = cpumask_first(nohz.idle_cpus_mask);
4791         struct sched_group *ilbg;
4792         struct sched_domain *sd;
4793
4794         /*
4795          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4796          * when power-aware load balancing is enabled
4797          */
4798         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4799                 goto out_done;
4800
4801         /*
4802          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4803          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4804          */
4805         if (cpumask_weight(nohz.idle_cpus_mask) < 2)
4806                 goto out_done;
4807
4808         rcu_read_lock();
4809         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4810                 ilbg = sd->groups;
4811
4812                 do {
4813                         if (ilbg->group_weight !=
4814                                 atomic_read(&ilbg->sgp->nr_busy_cpus)) {
4815                                 ilb = cpumask_first_and(nohz.idle_cpus_mask,
4816                                                         sched_group_cpus(ilbg));
4817                                 goto unlock;
4818                         }
4819
4820                         ilbg = ilbg->next;
4821
4822                 } while (ilbg != sd->groups);
4823         }
4824 unlock:
4825         rcu_read_unlock();
4826
4827 out_done:
4828         if (ilb < nr_cpu_ids && idle_cpu(ilb))
4829                 return ilb;
4830
4831         return nr_cpu_ids;
4832 }
4833 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4834 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4835 {
4836         return nr_cpu_ids;
4837 }
4838 #endif
4839
4840 /*
4841  * Kick a CPU to do the nohz balancing, if it is time for it. We pick the
4842  * nohz_load_balancer CPU (if there is one) otherwise fallback to any idle
4843  * CPU (if there is one).
4844  */
4845 static void nohz_balancer_kick(int cpu)
4846 {
4847         int ilb_cpu;
4848
4849         nohz.next_balance++;
4850
4851         ilb_cpu = find_new_ilb(cpu);
4852
4853         if (ilb_cpu >= nr_cpu_ids)
4854                 return;
4855
4856         if (test_and_set_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
4857                 return;
4858         /*
4859          * Use smp_send_reschedule() instead of resched_cpu().
4860          * This way we generate a sched IPI on the target cpu which
4861          * is idle. And the softirq performing nohz idle load balance
4862          * will be run before returning from the IPI.
4863          */
4864         smp_send_reschedule(ilb_cpu);
4865         return;
4866 }
4867
4868 static inline void set_cpu_sd_state_busy(void)
4869 {
4870         struct sched_domain *sd;
4871         int cpu = smp_processor_id();
4872
4873         if (!test_bit(NOHZ_IDLE, nohz_flags(cpu)))
4874                 return;
4875         clear_bit(NOHZ_IDLE, nohz_flags(cpu));
4876
4877         rcu_read_lock();
4878         for_each_domain(cpu, sd)
4879                 atomic_inc(&sd->groups->sgp->nr_busy_cpus);
4880         rcu_read_unlock();
4881 }
4882
4883 void set_cpu_sd_state_idle(void)
4884 {
4885         struct sched_domain *sd;
4886         int cpu = smp_processor_id();
4887
4888         if (test_bit(NOHZ_IDLE, nohz_flags(cpu)))
4889                 return;
4890         set_bit(NOHZ_IDLE, nohz_flags(cpu));
4891
4892         rcu_read_lock();
4893         for_each_domain(cpu, sd)
4894                 atomic_dec(&sd->groups->sgp->nr_busy_cpus);
4895         rcu_read_unlock();
4896 }
4897
4898 /*
4899  * This routine will record that this cpu is going idle with tick stopped.
4900  * This info will be used in performing idle load balancing in the future.
4901  */
4902 void select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4903 {
4904         int cpu = smp_processor_id();
4905
4906         if (stop_tick) {
4907                 if (test_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu)))
4908                         return;
4909
4910                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
4911                 atomic_inc(&nohz.nr_cpus);
4912                 set_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu));
4913         }
4914         return;
4915 }
4916 #endif
4917
4918 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4919
4920 static unsigned long __read_mostly max_load_balance_interval = HZ/10;
4921
4922 /*
4923  * Scale the max load_balance interval with the number of CPUs in the system.
4924  * This trades load-balance latency on larger machines for less cross talk.
4925  */
4926 void update_max_interval(void)
4927 {
4928         max_load_balance_interval = HZ*num_online_cpus()/10;
4929 }
4930
4931 /*
4932  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4933  * and initiates a balancing operation if so.
4934  *
4935  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4936  */
4937 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4938 {
4939         int balance = 1;
4940         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4941         unsigned long interval;
4942         struct sched_domain *sd;
4943         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4944         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4945         int update_next_balance = 0;
4946         int need_serialize;
4947
4948         update_shares(cpu);
4949
4950         rcu_read_lock();
4951         for_each_domain(cpu, sd) {
4952                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4953                         continue;
4954
4955                 interval = sd->balance_interval;
4956                 if (idle != CPU_IDLE)
4957                         interval *= sd->busy_factor;
4958
4959                 /* scale ms to jiffies */
4960                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4961                 interval = clamp(interval, 1UL, max_load_balance_interval);
4962
4963                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4964
4965                 if (need_serialize) {
4966                         if (!spin_trylock(&balancing))
4967                                 goto out;
4968                 }
4969
4970                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4971                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4972                                 /*
4973                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4974                                  * longer idle.
4975                                  */
4976                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4977                         }
4978                         sd->last_balance = jiffies;
4979                 }
4980                 if (need_serialize)
4981                         spin_unlock(&balancing);
4982 out:
4983                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4984                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4985                         update_next_balance = 1;
4986                 }
4987
4988                 /*
4989                  * Stop the load balance at this level. There is another
4990                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4991                  * actively.
4992                  */
4993                 if (!balance)
4994                         break;
4995         }
4996         rcu_read_unlock();
4997
4998         /*
4999          * next_balance will be updated only when there is a need.
5000          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
5001          * updated.
5002          */
5003         if (likely(update_next_balance))
5004                 rq->next_balance = next_balance;
5005 }
5006
5007 #ifdef CONFIG_NO_HZ
5008 /*
5009  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle balance kickee will do the
5010  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
5011  */
5012 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle)
5013 {
5014         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
5015         struct rq *rq;
5016         int balance_cpu;
5017
5018         if (idle != CPU_IDLE ||
5019             !test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(this_cpu)))
5020                 goto end;
5021
5022         for_each_cpu(balance_cpu, nohz.idle_cpus_mask) {
5023                 if (balance_cpu == this_cpu || !idle_cpu(this_cpu))
5024                         continue;
5025
5026                 /*
5027                  * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
5028                  * work being done for other cpus. Next load
5029                  * balancing owner will pick it up.
5030                  */
5031                 if (need_resched())
5032                         break;
5033
5034                 raw_spin_lock_irq(&this_rq->lock);
5035                 update_rq_clock(this_rq);
5036                 update_cpu_load(this_rq);
5037                 raw_spin_unlock_irq(&this_rq->lock);
5038
5039                 rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
5040
5041                 rq = cpu_rq(balance_cpu);
5042                 if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
5043                         this_rq->next_balance = rq->next_balance;
5044         }
5045         nohz.next_balance = this_rq->next_balance;
5046 end:
5047         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(this_cpu));
5048 }
5049
5050 /*
5051  * Current heuristic for kicking the idle load balancer in the presence
5052  * of an idle cpu is the system.
5053  *   - This rq has more than one task.
5054  *   - At any scheduler domain level, this cpu's scheduler group has multiple
5055  *     busy cpu's exceeding the group's power.
5056  *   - For SD_ASYM_PACKING, if the lower numbered cpu's in the scheduler
5057  *     domain span are idle.
5058  */
5059 static inline int nohz_kick_needed(struct rq *rq, int cpu)
5060 {
5061         unsigned long now = jiffies;
5062         struct sched_domain *sd;
5063
5064         if (unlikely(idle_cpu(cpu)))
5065                 return 0;
5066
5067        /*
5068         * We may be recently in ticked or tickless idle mode. At the first
5069         * busy tick after returning from idle, we will update the busy stats.
5070         */
5071         set_cpu_sd_state_busy();
5072         if (unlikely(test_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu)))) {
5073                 clear_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu));
5074                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
5075                 atomic_dec(&nohz.nr_cpus);
5076         }
5077
5078         /*
5079          * None are in tickless mode and hence no need for NOHZ idle load
5080          * balancing.
5081          */
5082         if (likely(!atomic_read(&nohz.nr_cpus)))
5083                 return 0;
5084
5085         if (time_before(now, nohz.next_balance))
5086                 return 0;
5087
5088         if (rq->nr_running >= 2)
5089                 goto need_kick;
5090
5091         for_each_domain(cpu, sd) {
5092                 struct sched_group *sg = sd->groups;
5093                 struct sched_group_power *sgp = sg->sgp;
5094                 int nr_busy = atomic_read(&sgp->nr_busy_cpus);
5095
5096                 if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES && nr_busy > 1)
5097                         goto need_kick;
5098
5099                 if (sd->flags & SD_ASYM_PACKING && nr_busy != sg->group_weight
5100                     && (cpumask_first_and(nohz.idle_cpus_mask,
5101                                           sched_domain_span(sd)) < cpu))
5102                         goto need_kick;
5103
5104                 if (!(sd->flags & (SD_SHARE_PKG_RESOURCES | SD_ASYM_PACKING)))
5105                         break;
5106         }
5107         return 0;
5108 need_kick:
5109         return 1;
5110 }
5111 #else
5112 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle) { }
5113 #endif
5114
5115 /*
5116  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
5117  * Also triggered for nohz idle balancing (with nohz_balancing_kick set).
5118  */
5119 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
5120 {
5121         int this_cpu = smp_processor_id();
5122         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
5123         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_balance ?
5124                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
5125
5126         rebalance_domains(this_cpu, idle);
5127
5128         /*
5129          * If this cpu has a pending nohz_balance_kick, then do the
5130          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
5131          * stopped.
5132          */
5133         nohz_idle_balance(this_cpu, idle);
5134 }
5135
5136 static inline int on_null_domain(int cpu)
5137 {
5138         return !rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
5139 }
5140
5141 /*
5142  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
5143  */
5144 void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
5145 {
5146         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
5147         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
5148             likely(!on_null_domain(cpu)))
5149                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
5150 #ifdef CONFIG_NO_HZ
5151         if (nohz_kick_needed(rq, cpu) && likely(!on_null_domain(cpu)))
5152                 nohz_balancer_kick(cpu);
5153 #endif
5154 }
5155
5156 static void rq_online_fair(struct rq *rq)
5157 {
5158         update_sysctl();
5159 }
5160
5161 static void rq_offline_fair(struct rq *rq)
5162 {
5163         update_sysctl();
5164 }
5165
5166 #endif /* CONFIG_SMP */
5167
5168 /*
5169  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
5170  */
5171 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr, int queued)
5172 {
5173         struct cfs_rq *cfs_rq;
5174         struct sched_entity *se = &curr->se;
5175
5176         for_each_sched_entity(se) {
5177                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
5178                 entity_tick(cfs_rq, se, queued);
5179         }
5180 }
5181
5182 /*
5183  * called on fork with the child task as argument from the parent's context
5184  *  - child not yet on the tasklist
5185  *  - preemption disabled
5186  */
5187 static void task_fork_fair(struct task_struct *p)
5188 {
5189         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(current);
5190         struct sched_entity *se = &p->se, *curr = cfs_rq->curr;
5191         int this_cpu = smp_processor_id();
5192         struct rq *rq = this_rq();
5193         unsigned long flags;
5194
5195         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5196
5197         update_rq_clock(rq);
5198
5199         if (unlikely(task_cpu(p) != this_cpu)) {
5200                 rcu_read_lock();
5201                 __set_task_cpu(p, this_cpu);
5202                 rcu_read_unlock();
5203         }
5204
5205         update_curr(cfs_rq);
5206
5207         if (curr)
5208                 se->vruntime = curr->vruntime;
5209         place_entity(cfs_rq, se, 1);
5210
5211         if (sysctl_sched_child_runs_first && curr && entity_before(curr, se)) {
5212                 /*
5213                  * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
5214                  * 'current' within the tree based on its new key value.
5215                  */
5216                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
5217                 resched_task(rq->curr);
5218         }
5219
5220         se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
5221
5222         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5223 }
5224
5225 /*
5226  * Priority of the task has changed. Check to see if we preempt
5227  * the current task.
5228  */
5229 static void
5230 prio_changed_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int oldprio)
5231 {
5232         if (!p->se.on_rq)
5233                 return;
5234
5235         /*
5236          * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
5237          * our priority decreased, or if we are not currently running on
5238          * this runqueue and our priority is higher than the current's
5239          */
5240         if (rq->curr == p) {
5241                 if (p->prio > oldprio)
5242                         resched_task(rq->curr);
5243         } else
5244                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
5245 }
5246
5247 static void switched_from_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
5248 {
5249         struct sched_entity *se = &p->se;
5250         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
5251
5252         /*
5253          * Ensure the task's vruntime is normalized, so that when its
5254          * switched back to the fair class the enqueue_entity(.flags=0) will
5255          * do the right thing.
5256          *
5257          * If it was on_rq, then the dequeue_entity(.flags=0) will already
5258          * have normalized the vruntime, if it was !on_rq, then only when
5259          * the task is sleeping will it still have non-normalized vruntime.
5260          */
5261         if (!se->on_rq && p->state != TASK_RUNNING) {
5262                 /*
5263                  * Fix up our vruntime so that the current sleep doesn't
5264                  * cause 'unlimited' sleep bonus.
5265                  */
5266                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
5267                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
5268         }
5269 }
5270
5271 /*
5272  * We switched to the sched_fair class.
5273  */
5274 static void switched_to_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
5275 {
5276         if (!p->se.on_rq)
5277                 return;
5278
5279         /*
5280          * We were most likely switched from sched_rt, so
5281          * kick off the schedule if running, otherwise just see
5282          * if we can still preempt the current task.
5283          */
5284         if (rq->curr == p)
5285                 resched_task(rq->curr);
5286         else
5287                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
5288 }
5289
5290 /* Account for a task changing its policy or group.
5291  *
5292  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
5293  * migrates between groups/classes.
5294  */
5295 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
5296 {
5297         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
5298
5299         for_each_sched_entity(se) {
5300                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
5301
5302                 set_next_entity(cfs_rq, se);
5303                 /* ensure bandwidth has been allocated on our new cfs_rq */
5304                 account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
5305         }
5306 }
5307
5308 void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
5309 {
5310         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
5311         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
5312         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
5313 #ifndef CONFIG_64BIT
5314         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
5315 #endif
5316 }
5317
5318 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5319 static void task_move_group_fair(struct task_struct *p, int on_rq)
5320 {
5321         /*
5322          * If the task was not on the rq at the time of this cgroup movement
5323          * it must have been asleep, sleeping tasks keep their ->vruntime
5324          * absolute on their old rq until wakeup (needed for the fair sleeper
5325          * bonus in place_entity()).
5326          *
5327          * If it was on the rq, we've just 'preempted' it, which does convert
5328          * ->vruntime to a relative base.
5329          *
5330          * Make sure both cases convert their relative position when migrating
5331          * to another cgroup's rq. This does somewhat interfere with the
5332          * fair sleeper stuff for the first placement, but who cares.
5333          */
5334         if (!on_rq)
5335                 p->se.vruntime -= cfs_rq_of(&p->se)->min_vruntime;
5336         set_task_rq(p, task_cpu(p));
5337         if (!on_rq)
5338                 p->se.vruntime += cfs_rq_of(&p->se)->min_vruntime;
5339 }
5340
5341 void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
5342 {
5343         int i;
5344
5345         destroy_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
5346
5347         for_each_possible_cpu(i) {
5348                 if (tg->cfs_rq)
5349                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
5350                 if (tg->se)
5351                         kfree(tg->se[i]);
5352         }
5353
5354         kfree(tg->cfs_rq);
5355         kfree(tg->se);
5356 }
5357
5358 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
5359 {
5360         struct cfs_rq *cfs_rq;
5361         struct sched_entity *se;
5362         int i;
5363
5364         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
5365         if (!tg->cfs_rq)
5366                 goto err;
5367         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
5368         if (!tg->se)
5369                 goto err;
5370
5371         tg->shares = NICE_0_LOAD;
5372
5373         init_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
5374
5375         for_each_possible_cpu(i) {
5376                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
5377                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
5378                 if (!cfs_rq)
5379                         goto err;
5380
5381                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
5382                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
5383                 if (!se)
5384                         goto err_free_rq;
5385
5386                 init_cfs_rq(cfs_rq);
5387                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, parent->se[i]);
5388         }
5389
5390         return 1;
5391
5392 err_free_rq:
5393         kfree(cfs_rq);
5394 err:
5395         return 0;
5396 }
5397
5398 void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
5399 {
5400         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5401         unsigned long flags;
5402
5403         /*
5404         * Only empty task groups can be destroyed; so we can speculatively
5405         * check on_list without danger of it being re-added.
5406         */
5407         if (!tg->cfs_rq[cpu]->on_list)
5408                 return;
5409
5410         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5411         list_del_leaf_cfs_rq(tg->cfs_rq[cpu]);
5412         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5413 }
5414
5415 void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
5416                         struct sched_entity *se, int cpu,
5417                         struct sched_entity *parent)
5418 {
5419         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5420
5421         cfs_rq->tg = tg;
5422         cfs_rq->rq = rq;
5423 #ifdef CONFIG_SMP
5424         /* allow initial update_cfs_load() to truncate */
5425         cfs_rq->load_stamp = 1;
5426 #endif
5427         init_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
5428
5429         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
5430         tg->se[cpu] = se;
5431
5432         /* se could be NULL for root_task_group */
5433         if (!se)
5434                 return;
5435
5436         if (!parent)
5437                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
5438         else
5439                 se->cfs_rq = parent->my_q;
5440
5441         se->my_q = cfs_rq;
5442         update_load_set(&se->load, 0);
5443         se->parent = parent;
5444 }
5445
5446 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
5447
5448 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
5449 {
5450         int i;
5451         unsigned long flags;
5452
5453         /*
5454          * We can't change the weight of the root cgroup.
5455          */
5456         if (!tg->se[0])
5457                 return -EINVAL;
5458
5459         shares = clamp(shares, scale_load(MIN_SHARES), scale_load(MAX_SHARES));
5460
5461         mutex_lock(&shares_mutex);
5462         if (tg->shares == shares)
5463                 goto done;
5464
5465         tg->shares = shares;
5466         for_each_possible_cpu(i) {
5467                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
5468                 struct sched_entity *se;
5469
5470                 se = tg->se[i];
5471                 /* Propagate contribution to hierarchy */
5472                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5473                 for_each_sched_entity(se)
5474                         update_cfs_shares(group_cfs_rq(se));
5475                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5476         }
5477
5478 done:
5479         mutex_unlock(&shares_mutex);
5480         return 0;
5481 }
5482 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
5483
5484 void free_fair_sched_group(struct task_group *tg) { }
5485
5486 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
5487 {
5488         return 1;
5489 }
5490
5491 void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu) { }
5492
5493 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
5494
5495
5496 static unsigned int get_rr_interval_fair(struct rq *rq, struct task_struct *task)
5497 {
5498         struct sched_entity *se = &task->se;
5499         unsigned int rr_interval = 0;
5500
5501         /*
5502          * Time slice is 0 for SCHED_OTHER tasks that are on an otherwise
5503          * idle runqueue:
5504          */
5505         if (rq->cfs.load.weight)
5506                 rr_interval = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5507
5508         return rr_interval;
5509 }
5510
5511 /*
5512  * All the scheduling class methods:
5513  */
5514 const struct sched_class fair_sched_class = {
5515         .next                   = &idle_sched_class,
5516         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
5517         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
5518         .yield_task             = yield_task_fair,
5519         .yield_to_task          = yield_to_task_fair,
5520
5521         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
5522
5523         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
5524         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
5525
5526 #ifdef CONFIG_SMP
5527         .select_task_rq         = select_task_rq_fair,
5528
5529         .rq_online              = rq_online_fair,
5530         .rq_offline             = rq_offline_fair,
5531
5532         .task_waking            = task_waking_fair,
5533 #endif
5534
5535         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
5536         .task_tick              = task_tick_fair,
5537         .task_fork              = task_fork_fair,
5538
5539         .prio_changed           = prio_changed_fair,
5540         .switched_from          = switched_from_fair,
5541         .switched_to            = switched_to_fair,
5542
5543         .get_rr_interval        = get_rr_interval_fair,
5544
5545 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5546         .task_move_group        = task_move_group_fair,
5547 #endif
5548 };
5549
5550 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5551 void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
5552 {
5553         struct cfs_rq *cfs_rq;
5554
5555         rcu_read_lock();
5556         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
5557                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
5558         rcu_read_unlock();
5559 }
5560 #endif
5561
5562 __init void init_sched_fair_class(void)
5563 {
5564 #ifdef CONFIG_SMP
5565         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
5566
5567 #ifdef CONFIG_NO_HZ
5568         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
5569 #endif
5570 #endif /* SMP */
5571
5572 }