de9b4d8eb853bd2230488a1601608d487812c195
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / kernel / sched / fair.c
1 /*
2  * Completely Fair Scheduling (CFS) Class (SCHED_NORMAL/SCHED_BATCH)
3  *
4  *  Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc., Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
5  *
6  *  Interactivity improvements by Mike Galbraith
7  *  (C) 2007 Mike Galbraith <efault@gmx.de>
8  *
9  *  Various enhancements by Dmitry Adamushko.
10  *  (C) 2007 Dmitry Adamushko <dmitry.adamushko@gmail.com>
11  *
12  *  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
13  *  Copyright IBM Corporation, 2007
14  *  Author: Srivatsa Vaddagiri <vatsa@linux.vnet.ibm.com>
15  *
16  *  Scaled math optimizations by Thomas Gleixner
17  *  Copyright (C) 2007, Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
18  *
19  *  Adaptive scheduling granularity, math enhancements by Peter Zijlstra
20  *  Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc., Peter Zijlstra <pzijlstr@redhat.com>
21  */
22
23 #include <linux/latencytop.h>
24 #include <linux/sched.h>
25 #include <linux/cpumask.h>
26 #include <linux/slab.h>
27 #include <linux/profile.h>
28 #include <linux/interrupt.h>
29 #include <linux/mempolicy.h>
30 #include <linux/migrate.h>
31 #include <linux/task_work.h>
32
33 #include <trace/events/sched.h>
34
35 #include "sched.h"
36
37 /*
38  * Targeted preemption latency for CPU-bound tasks:
39  * (default: 6ms * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
40  *
41  * NOTE: this latency value is not the same as the concept of
42  * 'timeslice length' - timeslices in CFS are of variable length
43  * and have no persistent notion like in traditional, time-slice
44  * based scheduling concepts.
45  *
46  * (to see the precise effective timeslice length of your workload,
47  *  run vmstat and monitor the context-switches (cs) field)
48  */
49 unsigned int sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
50 unsigned int normalized_sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
51
52 /*
53  * The initial- and re-scaling of tunables is configurable
54  * (default SCHED_TUNABLESCALING_LOG = *(1+ilog(ncpus))
55  *
56  * Options are:
57  * SCHED_TUNABLESCALING_NONE - unscaled, always *1
58  * SCHED_TUNABLESCALING_LOG - scaled logarithmical, *1+ilog(ncpus)
59  * SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR - scaled linear, *ncpus
60  */
61 enum sched_tunable_scaling sysctl_sched_tunable_scaling
62         = SCHED_TUNABLESCALING_LOG;
63
64 /*
65  * Minimal preemption granularity for CPU-bound tasks:
66  * (default: 0.75 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
67  */
68 unsigned int sysctl_sched_min_granularity = 750000ULL;
69 unsigned int normalized_sysctl_sched_min_granularity = 750000ULL;
70
71 /*
72  * is kept at sysctl_sched_latency / sysctl_sched_min_granularity
73  */
74 static unsigned int sched_nr_latency = 8;
75
76 /*
77  * After fork, child runs first. If set to 0 (default) then
78  * parent will (try to) run first.
79  */
80 unsigned int sysctl_sched_child_runs_first __read_mostly;
81
82 /*
83  * SCHED_OTHER wake-up granularity.
84  * (default: 1 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
85  *
86  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
87  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
88  * have immediate wakeup/sleep latencies.
89  */
90 unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
91 unsigned int normalized_sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
92
93 const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost = 500000UL;
94
95 /*
96  * The exponential sliding  window over which load is averaged for shares
97  * distribution.
98  * (default: 10msec)
99  */
100 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_shares_window = 10000000UL;
101
102 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
103 /*
104  * Amount of runtime to allocate from global (tg) to local (per-cfs_rq) pool
105  * each time a cfs_rq requests quota.
106  *
107  * Note: in the case that the slice exceeds the runtime remaining (either due
108  * to consumption or the quota being specified to be smaller than the slice)
109  * we will always only issue the remaining available time.
110  *
111  * default: 5 msec, units: microseconds
112   */
113 unsigned int sysctl_sched_cfs_bandwidth_slice = 5000UL;
114 #endif
115
116 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
117 {
118         lw->weight += inc;
119         lw->inv_weight = 0;
120 }
121
122 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
123 {
124         lw->weight -= dec;
125         lw->inv_weight = 0;
126 }
127
128 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
129 {
130         lw->weight = w;
131         lw->inv_weight = 0;
132 }
133
134 /*
135  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
136  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
137  * to users decreases. But the relationship is not linear,
138  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
139  * number of CPUs.
140  *
141  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
142  */
143 static int get_update_sysctl_factor(void)
144 {
145         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
146         unsigned int factor;
147
148         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
149         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
150                 factor = 1;
151                 break;
152         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
153                 factor = cpus;
154                 break;
155         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
156         default:
157                 factor = 1 + ilog2(cpus);
158                 break;
159         }
160
161         return factor;
162 }
163
164 static void update_sysctl(void)
165 {
166         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
167
168 #define SET_SYSCTL(name) \
169         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
170         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
171         SET_SYSCTL(sched_latency);
172         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
173 #undef SET_SYSCTL
174 }
175
176 void sched_init_granularity(void)
177 {
178         update_sysctl();
179 }
180
181 #if BITS_PER_LONG == 32
182 # define WMULT_CONST    (~0UL)
183 #else
184 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
185 #endif
186
187 #define WMULT_SHIFT     32
188
189 /*
190  * Shift right and round:
191  */
192 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
193
194 /*
195  * delta *= weight / lw
196  */
197 static unsigned long
198 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
199                 struct load_weight *lw)
200 {
201         u64 tmp;
202
203         /*
204          * weight can be less than 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION for task group sched
205          * entities since MIN_SHARES = 2. Treat weight as 1 if less than
206          * 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION.
207          */
208         if (likely(weight > (1UL << SCHED_LOAD_RESOLUTION)))
209                 tmp = (u64)delta_exec * scale_load_down(weight);
210         else
211                 tmp = (u64)delta_exec;
212
213         if (!lw->inv_weight) {
214                 unsigned long w = scale_load_down(lw->weight);
215
216                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(w >= WMULT_CONST))
217                         lw->inv_weight = 1;
218                 else if (unlikely(!w))
219                         lw->inv_weight = WMULT_CONST;
220                 else
221                         lw->inv_weight = WMULT_CONST / w;
222         }
223
224         /*
225          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
226          */
227         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
228                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
229                         WMULT_SHIFT/2);
230         else
231                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
232
233         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
234 }
235
236
237 const struct sched_class fair_sched_class;
238
239 /**************************************************************
240  * CFS operations on generic schedulable entities:
241  */
242
243 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
244
245 /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
246 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
247 {
248         return cfs_rq->rq;
249 }
250
251 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
252 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
253
254 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
255 {
256 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
257         WARN_ON_ONCE(!entity_is_task(se));
258 #endif
259         return container_of(se, struct task_struct, se);
260 }
261
262 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
263 #define for_each_sched_entity(se) \
264                 for (; se; se = se->parent)
265
266 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
267 {
268         return p->se.cfs_rq;
269 }
270
271 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
272 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
273 {
274         return se->cfs_rq;
275 }
276
277 /* runqueue "owned" by this group */
278 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
279 {
280         return grp->my_q;
281 }
282
283 static void update_cfs_rq_blocked_load(struct cfs_rq *cfs_rq,
284                                        int force_update);
285
286 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
287 {
288         if (!cfs_rq->on_list) {
289                 /*
290                  * Ensure we either appear before our parent (if already
291                  * enqueued) or force our parent to appear after us when it is
292                  * enqueued.  The fact that we always enqueue bottom-up
293                  * reduces this to two cases.
294                  */
295                 if (cfs_rq->tg->parent &&
296                     cfs_rq->tg->parent->cfs_rq[cpu_of(rq_of(cfs_rq))]->on_list) {
297                         list_add_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
298                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
299                 } else {
300                         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
301                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
302                 }
303
304                 cfs_rq->on_list = 1;
305                 /* We should have no load, but we need to update last_decay. */
306                 update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 0);
307         }
308 }
309
310 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
311 {
312         if (cfs_rq->on_list) {
313                 list_del_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list);
314                 cfs_rq->on_list = 0;
315         }
316 }
317
318 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
319 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
320         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
321
322 /* Do the two (enqueued) entities belong to the same group ? */
323 static inline int
324 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
325 {
326         if (se->cfs_rq == pse->cfs_rq)
327                 return 1;
328
329         return 0;
330 }
331
332 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
333 {
334         return se->parent;
335 }
336
337 /* return depth at which a sched entity is present in the hierarchy */
338 static inline int depth_se(struct sched_entity *se)
339 {
340         int depth = 0;
341
342         for_each_sched_entity(se)
343                 depth++;
344
345         return depth;
346 }
347
348 static void
349 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
350 {
351         int se_depth, pse_depth;
352
353         /*
354          * preemption test can be made between sibling entities who are in the
355          * same cfs_rq i.e who have a common parent. Walk up the hierarchy of
356          * both tasks until we find their ancestors who are siblings of common
357          * parent.
358          */
359
360         /* First walk up until both entities are at same depth */
361         se_depth = depth_se(*se);
362         pse_depth = depth_se(*pse);
363
364         while (se_depth > pse_depth) {
365                 se_depth--;
366                 *se = parent_entity(*se);
367         }
368
369         while (pse_depth > se_depth) {
370                 pse_depth--;
371                 *pse = parent_entity(*pse);
372         }
373
374         while (!is_same_group(*se, *pse)) {
375                 *se = parent_entity(*se);
376                 *pse = parent_entity(*pse);
377         }
378 }
379
380 #else   /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
381
382 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
383 {
384         return container_of(se, struct task_struct, se);
385 }
386
387 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
388 {
389         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
390 }
391
392 #define entity_is_task(se)      1
393
394 #define for_each_sched_entity(se) \
395                 for (; se; se = NULL)
396
397 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
398 {
399         return &task_rq(p)->cfs;
400 }
401
402 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
403 {
404         struct task_struct *p = task_of(se);
405         struct rq *rq = task_rq(p);
406
407         return &rq->cfs;
408 }
409
410 /* runqueue "owned" by this group */
411 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
412 {
413         return NULL;
414 }
415
416 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
417 {
418 }
419
420 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
421 {
422 }
423
424 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
425                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
426
427 static inline int
428 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
429 {
430         return 1;
431 }
432
433 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
434 {
435         return NULL;
436 }
437
438 static inline void
439 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
440 {
441 }
442
443 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
444
445 static __always_inline
446 void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long delta_exec);
447
448 /**************************************************************
449  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
450  */
451
452 static inline u64 max_vruntime(u64 max_vruntime, u64 vruntime)
453 {
454         s64 delta = (s64)(vruntime - max_vruntime);
455         if (delta > 0)
456                 max_vruntime = vruntime;
457
458         return max_vruntime;
459 }
460
461 static inline u64 min_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
462 {
463         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
464         if (delta < 0)
465                 min_vruntime = vruntime;
466
467         return min_vruntime;
468 }
469
470 static inline int entity_before(struct sched_entity *a,
471                                 struct sched_entity *b)
472 {
473         return (s64)(a->vruntime - b->vruntime) < 0;
474 }
475
476 static void update_min_vruntime(struct cfs_rq *cfs_rq)
477 {
478         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
479
480         if (cfs_rq->curr)
481                 vruntime = cfs_rq->curr->vruntime;
482
483         if (cfs_rq->rb_leftmost) {
484                 struct sched_entity *se = rb_entry(cfs_rq->rb_leftmost,
485                                                    struct sched_entity,
486                                                    run_node);
487
488                 if (!cfs_rq->curr)
489                         vruntime = se->vruntime;
490                 else
491                         vruntime = min_vruntime(vruntime, se->vruntime);
492         }
493
494         /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
495         cfs_rq->min_vruntime = max_vruntime(cfs_rq->min_vruntime, vruntime);
496 #ifndef CONFIG_64BIT
497         smp_wmb();
498         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
499 #endif
500 }
501
502 /*
503  * Enqueue an entity into the rb-tree:
504  */
505 static void __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
506 {
507         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
508         struct rb_node *parent = NULL;
509         struct sched_entity *entry;
510         int leftmost = 1;
511
512         /*
513          * Find the right place in the rbtree:
514          */
515         while (*link) {
516                 parent = *link;
517                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
518                 /*
519                  * We dont care about collisions. Nodes with
520                  * the same key stay together.
521                  */
522                 if (entity_before(se, entry)) {
523                         link = &parent->rb_left;
524                 } else {
525                         link = &parent->rb_right;
526                         leftmost = 0;
527                 }
528         }
529
530         /*
531          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
532          * used):
533          */
534         if (leftmost)
535                 cfs_rq->rb_leftmost = &se->run_node;
536
537         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
538         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
539 }
540
541 static void __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
542 {
543         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node) {
544                 struct rb_node *next_node;
545
546                 next_node = rb_next(&se->run_node);
547                 cfs_rq->rb_leftmost = next_node;
548         }
549
550         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
551 }
552
553 struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
554 {
555         struct rb_node *left = cfs_rq->rb_leftmost;
556
557         if (!left)
558                 return NULL;
559
560         return rb_entry(left, struct sched_entity, run_node);
561 }
562
563 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct sched_entity *se)
564 {
565         struct rb_node *next = rb_next(&se->run_node);
566
567         if (!next)
568                 return NULL;
569
570         return rb_entry(next, struct sched_entity, run_node);
571 }
572
573 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
574 struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
575 {
576         struct rb_node *last = rb_last(&cfs_rq->tasks_timeline);
577
578         if (!last)
579                 return NULL;
580
581         return rb_entry(last, struct sched_entity, run_node);
582 }
583
584 /**************************************************************
585  * Scheduling class statistics methods:
586  */
587
588 int sched_proc_update_handler(struct ctl_table *table, int write,
589                 void __user *buffer, size_t *lenp,
590                 loff_t *ppos)
591 {
592         int ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
593         int factor = get_update_sysctl_factor();
594
595         if (ret || !write)
596                 return ret;
597
598         sched_nr_latency = DIV_ROUND_UP(sysctl_sched_latency,
599                                         sysctl_sched_min_granularity);
600
601 #define WRT_SYSCTL(name) \
602         (normalized_sysctl_##name = sysctl_##name / (factor))
603         WRT_SYSCTL(sched_min_granularity);
604         WRT_SYSCTL(sched_latency);
605         WRT_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
606 #undef WRT_SYSCTL
607
608         return 0;
609 }
610 #endif
611
612 /*
613  * delta /= w
614  */
615 static inline unsigned long
616 calc_delta_fair(unsigned long delta, struct sched_entity *se)
617 {
618         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
619                 delta = calc_delta_mine(delta, NICE_0_LOAD, &se->load);
620
621         return delta;
622 }
623
624 /*
625  * The idea is to set a period in which each task runs once.
626  *
627  * When there are too many tasks (sched_nr_latency) we have to stretch
628  * this period because otherwise the slices get too small.
629  *
630  * p = (nr <= nl) ? l : l*nr/nl
631  */
632 static u64 __sched_period(unsigned long nr_running)
633 {
634         u64 period = sysctl_sched_latency;
635         unsigned long nr_latency = sched_nr_latency;
636
637         if (unlikely(nr_running > nr_latency)) {
638                 period = sysctl_sched_min_granularity;
639                 period *= nr_running;
640         }
641
642         return period;
643 }
644
645 /*
646  * We calculate the wall-time slice from the period by taking a part
647  * proportional to the weight.
648  *
649  * s = p*P[w/rw]
650  */
651 static u64 sched_slice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
652 {
653         u64 slice = __sched_period(cfs_rq->nr_running + !se->on_rq);
654
655         for_each_sched_entity(se) {
656                 struct load_weight *load;
657                 struct load_weight lw;
658
659                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
660                 load = &cfs_rq->load;
661
662                 if (unlikely(!se->on_rq)) {
663                         lw = cfs_rq->load;
664
665                         update_load_add(&lw, se->load.weight);
666                         load = &lw;
667                 }
668                 slice = calc_delta_mine(slice, se->load.weight, load);
669         }
670         return slice;
671 }
672
673 /*
674  * We calculate the vruntime slice of a to-be-inserted task.
675  *
676  * vs = s/w
677  */
678 static u64 sched_vslice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
679 {
680         return calc_delta_fair(sched_slice(cfs_rq, se), se);
681 }
682
683 #ifdef CONFIG_SMP
684 static inline void __update_task_entity_contrib(struct sched_entity *se);
685
686 /* Give new task start runnable values to heavy its load in infant time */
687 void init_task_runnable_average(struct task_struct *p)
688 {
689         u32 slice;
690
691         p->se.avg.decay_count = 0;
692         slice = sched_slice(task_cfs_rq(p), &p->se) >> 10;
693         p->se.avg.runnable_avg_sum = slice;
694         p->se.avg.runnable_avg_period = slice;
695         __update_task_entity_contrib(&p->se);
696 }
697 #else
698 void init_task_runnable_average(struct task_struct *p)
699 {
700 }
701 #endif
702
703 /*
704  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
705  * are not in our scheduling class.
706  */
707 static inline void
708 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
709               unsigned long delta_exec)
710 {
711         unsigned long delta_exec_weighted;
712
713         schedstat_set(curr->statistics.exec_max,
714                       max((u64)delta_exec, curr->statistics.exec_max));
715
716         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
717         schedstat_add(cfs_rq, exec_clock, delta_exec);
718         delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec, curr);
719
720         curr->vruntime += delta_exec_weighted;
721         update_min_vruntime(cfs_rq);
722 }
723
724 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
725 {
726         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
727         u64 now = rq_clock_task(rq_of(cfs_rq));
728         unsigned long delta_exec;
729
730         if (unlikely(!curr))
731                 return;
732
733         /*
734          * Get the amount of time the current task was running
735          * since the last time we changed load (this cannot
736          * overflow on 32 bits):
737          */
738         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
739         if (!delta_exec)
740                 return;
741
742         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
743         curr->exec_start = now;
744
745         if (entity_is_task(curr)) {
746                 struct task_struct *curtask = task_of(curr);
747
748                 trace_sched_stat_runtime(curtask, delta_exec, curr->vruntime);
749                 cpuacct_charge(curtask, delta_exec);
750                 account_group_exec_runtime(curtask, delta_exec);
751         }
752
753         account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
754 }
755
756 static inline void
757 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
758 {
759         schedstat_set(se->statistics.wait_start, rq_clock(rq_of(cfs_rq)));
760 }
761
762 /*
763  * Task is being enqueued - update stats:
764  */
765 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
766 {
767         /*
768          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
769          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
770          */
771         if (se != cfs_rq->curr)
772                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
773 }
774
775 static void
776 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
777 {
778         schedstat_set(se->statistics.wait_max, max(se->statistics.wait_max,
779                         rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - se->statistics.wait_start));
780         schedstat_set(se->statistics.wait_count, se->statistics.wait_count + 1);
781         schedstat_set(se->statistics.wait_sum, se->statistics.wait_sum +
782                         rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - se->statistics.wait_start);
783 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
784         if (entity_is_task(se)) {
785                 trace_sched_stat_wait(task_of(se),
786                         rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - se->statistics.wait_start);
787         }
788 #endif
789         schedstat_set(se->statistics.wait_start, 0);
790 }
791
792 static inline void
793 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
794 {
795         /*
796          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
797          * waiting task:
798          */
799         if (se != cfs_rq->curr)
800                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
801 }
802
803 /*
804  * We are picking a new current task - update its stats:
805  */
806 static inline void
807 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
808 {
809         /*
810          * We are starting a new run period:
811          */
812         se->exec_start = rq_clock_task(rq_of(cfs_rq));
813 }
814
815 /**************************************************
816  * Scheduling class queueing methods:
817  */
818
819 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
820 /*
821  * Approximate time to scan a full NUMA task in ms. The task scan period is
822  * calculated based on the tasks virtual memory size and
823  * numa_balancing_scan_size.
824  */
825 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_min = 1000;
826 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_max = 60000;
827 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_reset = 60000;
828
829 /* Portion of address space to scan in MB */
830 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_size = 256;
831
832 /* Scan @scan_size MB every @scan_period after an initial @scan_delay in ms */
833 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_delay = 1000;
834
835 static unsigned int task_nr_scan_windows(struct task_struct *p)
836 {
837         unsigned long rss = 0;
838         unsigned long nr_scan_pages;
839
840         /*
841          * Calculations based on RSS as non-present and empty pages are skipped
842          * by the PTE scanner and NUMA hinting faults should be trapped based
843          * on resident pages
844          */
845         nr_scan_pages = sysctl_numa_balancing_scan_size << (20 - PAGE_SHIFT);
846         rss = get_mm_rss(p->mm);
847         if (!rss)
848                 rss = nr_scan_pages;
849
850         rss = round_up(rss, nr_scan_pages);
851         return rss / nr_scan_pages;
852 }
853
854 /* For sanitys sake, never scan more PTEs than MAX_SCAN_WINDOW MB/sec. */
855 #define MAX_SCAN_WINDOW 2560
856
857 static unsigned int task_scan_min(struct task_struct *p)
858 {
859         unsigned int scan, floor;
860         unsigned int windows = 1;
861
862         if (sysctl_numa_balancing_scan_size < MAX_SCAN_WINDOW)
863                 windows = MAX_SCAN_WINDOW / sysctl_numa_balancing_scan_size;
864         floor = 1000 / windows;
865
866         scan = sysctl_numa_balancing_scan_period_min / task_nr_scan_windows(p);
867         return max_t(unsigned int, floor, scan);
868 }
869
870 static unsigned int task_scan_max(struct task_struct *p)
871 {
872         unsigned int smin = task_scan_min(p);
873         unsigned int smax;
874
875         /* Watch for min being lower than max due to floor calculations */
876         smax = sysctl_numa_balancing_scan_period_max / task_nr_scan_windows(p);
877         return max(smin, smax);
878 }
879
880 /*
881  * Once a preferred node is selected the scheduler balancer will prefer moving
882  * a task to that node for sysctl_numa_balancing_settle_count number of PTE
883  * scans. This will give the process the chance to accumulate more faults on
884  * the preferred node but still allow the scheduler to move the task again if
885  * the nodes CPUs are overloaded.
886  */
887 unsigned int sysctl_numa_balancing_settle_count __read_mostly = 4;
888
889 static inline int task_faults_idx(int nid, int priv)
890 {
891         return 2 * nid + priv;
892 }
893
894 static inline unsigned long task_faults(struct task_struct *p, int nid)
895 {
896         if (!p->numa_faults)
897                 return 0;
898
899         return p->numa_faults[task_faults_idx(nid, 0)] +
900                 p->numa_faults[task_faults_idx(nid, 1)];
901 }
902
903 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu);
904 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
905 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
906 static unsigned long power_of(int cpu);
907 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu, long wl, long wg);
908
909 struct numa_stats {
910         unsigned long load;
911         s64 eff_load;
912         unsigned long faults;
913 };
914
915 struct task_numa_env {
916         struct task_struct *p;
917
918         int src_cpu, src_nid;
919         int dst_cpu, dst_nid;
920
921         struct numa_stats src_stats, dst_stats;
922
923         unsigned long best_load;
924         int best_cpu;
925 };
926
927 static int task_numa_migrate(struct task_struct *p)
928 {
929         int node_cpu = cpumask_first(cpumask_of_node(p->numa_preferred_nid));
930         struct task_numa_env env = {
931                 .p = p,
932                 .src_cpu = task_cpu(p),
933                 .src_nid = cpu_to_node(task_cpu(p)),
934                 .dst_cpu = node_cpu,
935                 .dst_nid = p->numa_preferred_nid,
936                 .best_load = ULONG_MAX,
937                 .best_cpu = task_cpu(p),
938         };
939         struct sched_domain *sd;
940         int cpu;
941         struct task_group *tg = task_group(p);
942         unsigned long weight;
943         bool balanced;
944         int imbalance_pct, idx = -1;
945
946         /*
947          * Find the lowest common scheduling domain covering the nodes of both
948          * the CPU the task is currently running on and the target NUMA node.
949          */
950         rcu_read_lock();
951         for_each_domain(env.src_cpu, sd) {
952                 if (cpumask_test_cpu(node_cpu, sched_domain_span(sd))) {
953                         /*
954                          * busy_idx is used for the load decision as it is the
955                          * same index used by the regular load balancer for an
956                          * active cpu.
957                          */
958                         idx = sd->busy_idx;
959                         imbalance_pct = sd->imbalance_pct;
960                         break;
961                 }
962         }
963         rcu_read_unlock();
964
965         if (WARN_ON_ONCE(idx == -1))
966                 return 0;
967
968         /*
969          * XXX the below is mostly nicked from wake_affine(); we should
970          * see about sharing a bit if at all possible; also it might want
971          * some per entity weight love.
972          */
973         weight = p->se.load.weight;
974         env.src_stats.load = source_load(env.src_cpu, idx);
975         env.src_stats.eff_load = 100 + (imbalance_pct - 100) / 2;
976         env.src_stats.eff_load *= power_of(env.src_cpu);
977         env.src_stats.eff_load *= env.src_stats.load + effective_load(tg, env.src_cpu, -weight, -weight);
978
979         for_each_cpu(cpu, cpumask_of_node(env.dst_nid)) {
980                 env.dst_cpu = cpu;
981                 env.dst_stats.load = target_load(cpu, idx);
982
983                 /* If the CPU is idle, use it */
984                 if (!env.dst_stats.load) {
985                         env.best_cpu = cpu;
986                         goto migrate;
987                 }
988
989                 /* Otherwise check the target CPU load */
990                 env.dst_stats.eff_load = 100;
991                 env.dst_stats.eff_load *= power_of(cpu);
992                 env.dst_stats.eff_load *= env.dst_stats.load + effective_load(tg, cpu, weight, weight);
993
994                 /*
995                  * Destination is considered balanced if the destination CPU is
996                  * less loaded than the source CPU. Unfortunately there is a
997                  * risk that a task running on a lightly loaded CPU will not
998                  * migrate to its preferred node due to load imbalances.
999                  */
1000                 balanced = (env.dst_stats.eff_load <= env.src_stats.eff_load);
1001                 if (!balanced)
1002                         continue;
1003
1004                 if (env.dst_stats.eff_load < env.best_load) {
1005                         env.best_load = env.dst_stats.eff_load;
1006                         env.best_cpu = cpu;
1007                 }
1008         }
1009
1010 migrate:
1011         return migrate_task_to(p, env.best_cpu);
1012 }
1013
1014 /* Attempt to migrate a task to a CPU on the preferred node. */
1015 static void numa_migrate_preferred(struct task_struct *p)
1016 {
1017         /* Success if task is already running on preferred CPU */
1018         p->numa_migrate_retry = 0;
1019         if (cpu_to_node(task_cpu(p)) == p->numa_preferred_nid) {
1020                 /*
1021                  * If migration is temporarily disabled due to a task migration
1022                  * then re-enable it now as the task is running on its
1023                  * preferred node and memory should migrate locally
1024                  */
1025                 if (!p->numa_migrate_seq)
1026                         p->numa_migrate_seq++;
1027                 return;
1028         }
1029
1030         /* This task has no NUMA fault statistics yet */
1031         if (unlikely(p->numa_preferred_nid == -1))
1032                 return;
1033
1034         /* Otherwise, try migrate to a CPU on the preferred node */
1035         if (task_numa_migrate(p) != 0)
1036                 p->numa_migrate_retry = jiffies + HZ*5;
1037 }
1038
1039 static void task_numa_placement(struct task_struct *p)
1040 {
1041         int seq, nid, max_nid = -1;
1042         unsigned long max_faults = 0;
1043
1044         seq = ACCESS_ONCE(p->mm->numa_scan_seq);
1045         if (p->numa_scan_seq == seq)
1046                 return;
1047         p->numa_scan_seq = seq;
1048         p->numa_migrate_seq++;
1049         p->numa_scan_period_max = task_scan_max(p);
1050
1051         /* Find the node with the highest number of faults */
1052         for_each_online_node(nid) {
1053                 unsigned long faults;
1054                 int priv, i;
1055
1056                 for (priv = 0; priv < 2; priv++) {
1057                         i = task_faults_idx(nid, priv);
1058
1059                         /* Decay existing window, copy faults since last scan */
1060                         p->numa_faults[i] >>= 1;
1061                         p->numa_faults[i] += p->numa_faults_buffer[i];
1062                         p->numa_faults_buffer[i] = 0;
1063                 }
1064
1065                 /* Find maximum private faults */
1066                 faults = p->numa_faults[task_faults_idx(nid, 1)];
1067                 if (faults > max_faults) {
1068                         max_faults = faults;
1069                         max_nid = nid;
1070                 }
1071         }
1072
1073         /* Preferred node as the node with the most faults */
1074         if (max_faults && max_nid != p->numa_preferred_nid) {
1075                 /* Update the preferred nid and migrate task if possible */
1076                 p->numa_preferred_nid = max_nid;
1077                 p->numa_migrate_seq = 1;
1078                 numa_migrate_preferred(p);
1079         }
1080 }
1081
1082 /*
1083  * Got a PROT_NONE fault for a page on @node.
1084  */
1085 void task_numa_fault(int last_nidpid, int node, int pages, bool migrated)
1086 {
1087         struct task_struct *p = current;
1088         int priv;
1089
1090         if (!numabalancing_enabled)
1091                 return;
1092
1093         /* for example, ksmd faulting in a user's mm */
1094         if (!p->mm)
1095                 return;
1096
1097         /*
1098          * First accesses are treated as private, otherwise consider accesses
1099          * to be private if the accessing pid has not changed
1100          */
1101         if (!nidpid_pid_unset(last_nidpid))
1102                 priv = ((p->pid & LAST__PID_MASK) == nidpid_to_pid(last_nidpid));
1103         else
1104                 priv = 1;
1105
1106         /* Allocate buffer to track faults on a per-node basis */
1107         if (unlikely(!p->numa_faults)) {
1108                 int size = sizeof(*p->numa_faults) * 2 * nr_node_ids;
1109
1110                 /* numa_faults and numa_faults_buffer share the allocation */
1111                 p->numa_faults = kzalloc(size * 2, GFP_KERNEL|__GFP_NOWARN);
1112                 if (!p->numa_faults)
1113                         return;
1114
1115                 BUG_ON(p->numa_faults_buffer);
1116                 p->numa_faults_buffer = p->numa_faults + (2 * nr_node_ids);
1117         }
1118
1119         /*
1120          * If pages are properly placed (did not migrate) then scan slower.
1121          * This is reset periodically in case of phase changes
1122          */
1123         if (!migrated) {
1124                 /* Initialise if necessary */
1125                 if (!p->numa_scan_period_max)
1126                         p->numa_scan_period_max = task_scan_max(p);
1127
1128                 p->numa_scan_period = min(p->numa_scan_period_max,
1129                         p->numa_scan_period + 10);
1130         }
1131
1132         task_numa_placement(p);
1133
1134         /* Retry task to preferred node migration if it previously failed */
1135         if (p->numa_migrate_retry && time_after(jiffies, p->numa_migrate_retry))
1136                 numa_migrate_preferred(p);
1137
1138         p->numa_faults_buffer[task_faults_idx(node, priv)] += pages;
1139 }
1140
1141 static void reset_ptenuma_scan(struct task_struct *p)
1142 {
1143         ACCESS_ONCE(p->mm->numa_scan_seq)++;
1144         p->mm->numa_scan_offset = 0;
1145 }
1146
1147 /*
1148  * The expensive part of numa migration is done from task_work context.
1149  * Triggered from task_tick_numa().
1150  */
1151 void task_numa_work(struct callback_head *work)
1152 {
1153         unsigned long migrate, next_scan, now = jiffies;
1154         struct task_struct *p = current;
1155         struct mm_struct *mm = p->mm;
1156         struct vm_area_struct *vma;
1157         unsigned long start, end;
1158         unsigned long nr_pte_updates = 0;
1159         long pages;
1160
1161         WARN_ON_ONCE(p != container_of(work, struct task_struct, numa_work));
1162
1163         work->next = work; /* protect against double add */
1164         /*
1165          * Who cares about NUMA placement when they're dying.
1166          *
1167          * NOTE: make sure not to dereference p->mm before this check,
1168          * exit_task_work() happens _after_ exit_mm() so we could be called
1169          * without p->mm even though we still had it when we enqueued this
1170          * work.
1171          */
1172         if (p->flags & PF_EXITING)
1173                 return;
1174
1175         if (!mm->numa_next_reset || !mm->numa_next_scan) {
1176                 mm->numa_next_scan = now +
1177                         msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1178                 mm->numa_next_reset = now +
1179                         msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_period_reset);
1180         }
1181
1182         /*
1183          * Reset the scan period if enough time has gone by. Objective is that
1184          * scanning will be reduced if pages are properly placed. As tasks
1185          * can enter different phases this needs to be re-examined. Lacking
1186          * proper tracking of reference behaviour, this blunt hammer is used.
1187          */
1188         migrate = mm->numa_next_reset;
1189         if (time_after(now, migrate)) {
1190                 p->numa_scan_period = task_scan_min(p);
1191                 next_scan = now + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_period_reset);
1192                 xchg(&mm->numa_next_reset, next_scan);
1193         }
1194
1195         /*
1196          * Enforce maximal scan/migration frequency..
1197          */
1198         migrate = mm->numa_next_scan;
1199         if (time_before(now, migrate))
1200                 return;
1201
1202         if (p->numa_scan_period == 0) {
1203                 p->numa_scan_period_max = task_scan_max(p);
1204                 p->numa_scan_period = task_scan_min(p);
1205         }
1206
1207         next_scan = now + msecs_to_jiffies(p->numa_scan_period);
1208         if (cmpxchg(&mm->numa_next_scan, migrate, next_scan) != migrate)
1209                 return;
1210
1211         /*
1212          * Delay this task enough that another task of this mm will likely win
1213          * the next time around.
1214          */
1215         p->node_stamp += 2 * TICK_NSEC;
1216
1217         start = mm->numa_scan_offset;
1218         pages = sysctl_numa_balancing_scan_size;
1219         pages <<= 20 - PAGE_SHIFT; /* MB in pages */
1220         if (!pages)
1221                 return;
1222
1223         down_read(&mm->mmap_sem);
1224         vma = find_vma(mm, start);
1225         if (!vma) {
1226                 reset_ptenuma_scan(p);
1227                 start = 0;
1228                 vma = mm->mmap;
1229         }
1230         for (; vma; vma = vma->vm_next) {
1231                 if (!vma_migratable(vma) || !vma_policy_mof(p, vma))
1232                         continue;
1233
1234                 do {
1235                         start = max(start, vma->vm_start);
1236                         end = ALIGN(start + (pages << PAGE_SHIFT), HPAGE_SIZE);
1237                         end = min(end, vma->vm_end);
1238                         nr_pte_updates += change_prot_numa(vma, start, end);
1239
1240                         /*
1241                          * Scan sysctl_numa_balancing_scan_size but ensure that
1242                          * at least one PTE is updated so that unused virtual
1243                          * address space is quickly skipped.
1244                          */
1245                         if (nr_pte_updates)
1246                                 pages -= (end - start) >> PAGE_SHIFT;
1247
1248                         start = end;
1249                         if (pages <= 0)
1250                                 goto out;
1251                 } while (end != vma->vm_end);
1252         }
1253
1254 out:
1255         /*
1256          * If the whole process was scanned without updates then no NUMA
1257          * hinting faults are being recorded and scan rate should be lower.
1258          */
1259         if (mm->numa_scan_offset == 0 && !nr_pte_updates) {
1260                 p->numa_scan_period = min(p->numa_scan_period_max,
1261                         p->numa_scan_period << 1);
1262
1263                 next_scan = now + msecs_to_jiffies(p->numa_scan_period);
1264                 mm->numa_next_scan = next_scan;
1265         }
1266
1267         /*
1268          * It is possible to reach the end of the VMA list but the last few
1269          * VMAs are not guaranteed to the vma_migratable. If they are not, we
1270          * would find the !migratable VMA on the next scan but not reset the
1271          * scanner to the start so check it now.
1272          */
1273         if (vma)
1274                 mm->numa_scan_offset = start;
1275         else
1276                 reset_ptenuma_scan(p);
1277         up_read(&mm->mmap_sem);
1278 }
1279
1280 /*
1281  * Drive the periodic memory faults..
1282  */
1283 void task_tick_numa(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1284 {
1285         struct callback_head *work = &curr->numa_work;
1286         u64 period, now;
1287
1288         /*
1289          * We don't care about NUMA placement if we don't have memory.
1290          */
1291         if (!curr->mm || (curr->flags & PF_EXITING) || work->next != work)
1292                 return;
1293
1294         /*
1295          * Using runtime rather than walltime has the dual advantage that
1296          * we (mostly) drive the selection from busy threads and that the
1297          * task needs to have done some actual work before we bother with
1298          * NUMA placement.
1299          */
1300         now = curr->se.sum_exec_runtime;
1301         period = (u64)curr->numa_scan_period * NSEC_PER_MSEC;
1302
1303         if (now - curr->node_stamp > period) {
1304                 if (!curr->node_stamp)
1305                         curr->numa_scan_period = task_scan_min(curr);
1306                 curr->node_stamp += period;
1307
1308                 if (!time_before(jiffies, curr->mm->numa_next_scan)) {
1309                         init_task_work(work, task_numa_work); /* TODO: move this into sched_fork() */
1310                         task_work_add(curr, work, true);
1311                 }
1312         }
1313 }
1314 #else
1315 static void task_tick_numa(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1316 {
1317 }
1318 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1319
1320 static void
1321 account_entity_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1322 {
1323         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
1324         if (!parent_entity(se))
1325                 update_load_add(&rq_of(cfs_rq)->load, se->load.weight);
1326 #ifdef CONFIG_SMP
1327         if (entity_is_task(se))
1328                 list_add(&se->group_node, &rq_of(cfs_rq)->cfs_tasks);
1329 #endif
1330         cfs_rq->nr_running++;
1331 }
1332
1333 static void
1334 account_entity_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1335 {
1336         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
1337         if (!parent_entity(se))
1338                 update_load_sub(&rq_of(cfs_rq)->load, se->load.weight);
1339         if (entity_is_task(se))
1340                 list_del_init(&se->group_node);
1341         cfs_rq->nr_running--;
1342 }
1343
1344 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1345 # ifdef CONFIG_SMP
1346 static inline long calc_tg_weight(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq)
1347 {
1348         long tg_weight;
1349
1350         /*
1351          * Use this CPU's actual weight instead of the last load_contribution
1352          * to gain a more accurate current total weight. See
1353          * update_cfs_rq_load_contribution().
1354          */
1355         tg_weight = atomic_long_read(&tg->load_avg);
1356         tg_weight -= cfs_rq->tg_load_contrib;
1357         tg_weight += cfs_rq->load.weight;
1358
1359         return tg_weight;
1360 }
1361
1362 static long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
1363 {
1364         long tg_weight, load, shares;
1365
1366         tg_weight = calc_tg_weight(tg, cfs_rq);
1367         load = cfs_rq->load.weight;
1368
1369         shares = (tg->shares * load);
1370         if (tg_weight)
1371                 shares /= tg_weight;
1372
1373         if (shares < MIN_SHARES)
1374                 shares = MIN_SHARES;
1375         if (shares > tg->shares)
1376                 shares = tg->shares;
1377
1378         return shares;
1379 }
1380 # else /* CONFIG_SMP */
1381 static inline long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
1382 {
1383         return tg->shares;
1384 }
1385 # endif /* CONFIG_SMP */
1386 static void reweight_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
1387                             unsigned long weight)
1388 {
1389         if (se->on_rq) {
1390                 /* commit outstanding execution time */
1391                 if (cfs_rq->curr == se)
1392                         update_curr(cfs_rq);
1393                 account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
1394         }
1395
1396         update_load_set(&se->load, weight);
1397
1398         if (se->on_rq)
1399                 account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
1400 }
1401
1402 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq);
1403
1404 static void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
1405 {
1406         struct task_group *tg;
1407         struct sched_entity *se;
1408         long shares;
1409
1410         tg = cfs_rq->tg;
1411         se = tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
1412         if (!se || throttled_hierarchy(cfs_rq))
1413                 return;
1414 #ifndef CONFIG_SMP
1415         if (likely(se->load.weight == tg->shares))
1416                 return;
1417 #endif
1418         shares = calc_cfs_shares(cfs_rq, tg);
1419
1420         reweight_entity(cfs_rq_of(se), se, shares);
1421 }
1422 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
1423 static inline void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
1424 {
1425 }
1426 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
1427
1428 #ifdef CONFIG_SMP
1429 /*
1430  * We choose a half-life close to 1 scheduling period.
1431  * Note: The tables below are dependent on this value.
1432  */
1433 #define LOAD_AVG_PERIOD 32
1434 #define LOAD_AVG_MAX 47742 /* maximum possible load avg */
1435 #define LOAD_AVG_MAX_N 345 /* number of full periods to produce LOAD_MAX_AVG */
1436
1437 /* Precomputed fixed inverse multiplies for multiplication by y^n */
1438 static const u32 runnable_avg_yN_inv[] = {
1439         0xffffffff, 0xfa83b2da, 0xf5257d14, 0xefe4b99a, 0xeac0c6e6, 0xe5b906e6,
1440         0xe0ccdeeb, 0xdbfbb796, 0xd744fcc9, 0xd2a81d91, 0xce248c14, 0xc9b9bd85,
1441         0xc5672a10, 0xc12c4cc9, 0xbd08a39e, 0xb8fbaf46, 0xb504f333, 0xb123f581,
1442         0xad583ee9, 0xa9a15ab4, 0xa5fed6a9, 0xa2704302, 0x9ef5325f, 0x9b8d39b9,
1443         0x9837f050, 0x94f4efa8, 0x91c3d373, 0x8ea4398a, 0x8b95c1e3, 0x88980e80,
1444         0x85aac367, 0x82cd8698,
1445 };
1446
1447 /*
1448  * Precomputed \Sum y^k { 1<=k<=n }.  These are floor(true_value) to prevent
1449  * over-estimates when re-combining.
1450  */
1451 static const u32 runnable_avg_yN_sum[] = {
1452             0, 1002, 1982, 2941, 3880, 4798, 5697, 6576, 7437, 8279, 9103,
1453          9909,10698,11470,12226,12966,13690,14398,15091,15769,16433,17082,
1454         17718,18340,18949,19545,20128,20698,21256,21802,22336,22859,23371,
1455 };
1456
1457 /*
1458  * Approximate:
1459  *   val * y^n,    where y^32 ~= 0.5 (~1 scheduling period)
1460  */
1461 static __always_inline u64 decay_load(u64 val, u64 n)
1462 {
1463         unsigned int local_n;
1464
1465         if (!n)
1466                 return val;
1467         else if (unlikely(n > LOAD_AVG_PERIOD * 63))
1468                 return 0;
1469
1470         /* after bounds checking we can collapse to 32-bit */
1471         local_n = n;
1472
1473         /*
1474          * As y^PERIOD = 1/2, we can combine
1475          *    y^n = 1/2^(n/PERIOD) * k^(n%PERIOD)
1476          * With a look-up table which covers k^n (n<PERIOD)
1477          *
1478          * To achieve constant time decay_load.
1479          */
1480         if (unlikely(local_n >= LOAD_AVG_PERIOD)) {
1481                 val >>= local_n / LOAD_AVG_PERIOD;
1482                 local_n %= LOAD_AVG_PERIOD;
1483         }
1484
1485         val *= runnable_avg_yN_inv[local_n];
1486         /* We don't use SRR here since we always want to round down. */
1487         return val >> 32;
1488 }
1489
1490 /*
1491  * For updates fully spanning n periods, the contribution to runnable
1492  * average will be: \Sum 1024*y^n
1493  *
1494  * We can compute this reasonably efficiently by combining:
1495  *   y^PERIOD = 1/2 with precomputed \Sum 1024*y^n {for  n <PERIOD}
1496  */
1497 static u32 __compute_runnable_contrib(u64 n)
1498 {
1499         u32 contrib = 0;
1500
1501         if (likely(n <= LOAD_AVG_PERIOD))
1502                 return runnable_avg_yN_sum[n];
1503         else if (unlikely(n >= LOAD_AVG_MAX_N))
1504                 return LOAD_AVG_MAX;
1505
1506         /* Compute \Sum k^n combining precomputed values for k^i, \Sum k^j */
1507         do {
1508                 contrib /= 2; /* y^LOAD_AVG_PERIOD = 1/2 */
1509                 contrib += runnable_avg_yN_sum[LOAD_AVG_PERIOD];
1510
1511                 n -= LOAD_AVG_PERIOD;
1512         } while (n > LOAD_AVG_PERIOD);
1513
1514         contrib = decay_load(contrib, n);
1515         return contrib + runnable_avg_yN_sum[n];
1516 }
1517
1518 /*
1519  * We can represent the historical contribution to runnable average as the
1520  * coefficients of a geometric series.  To do this we sub-divide our runnable
1521  * history into segments of approximately 1ms (1024us); label the segment that
1522  * occurred N-ms ago p_N, with p_0 corresponding to the current period, e.g.
1523  *
1524  * [<- 1024us ->|<- 1024us ->|<- 1024us ->| ...
1525  *      p0            p1           p2
1526  *     (now)       (~1ms ago)  (~2ms ago)
1527  *
1528  * Let u_i denote the fraction of p_i that the entity was runnable.
1529  *
1530  * We then designate the fractions u_i as our co-efficients, yielding the
1531  * following representation of historical load:
1532  *   u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + u_3*y^3 + ...
1533  *
1534  * We choose y based on the with of a reasonably scheduling period, fixing:
1535  *   y^32 = 0.5
1536  *
1537  * This means that the contribution to load ~32ms ago (u_32) will be weighted
1538  * approximately half as much as the contribution to load within the last ms
1539  * (u_0).
1540  *
1541  * When a period "rolls over" and we have new u_0`, multiplying the previous
1542  * sum again by y is sufficient to update:
1543  *   load_avg = u_0` + y*(u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + ... )
1544  *            = u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + ... [re-labeling u_i --> u_{i+1}]
1545  */
1546 static __always_inline int __update_entity_runnable_avg(u64 now,
1547                                                         struct sched_avg *sa,
1548                                                         int runnable)
1549 {
1550         u64 delta, periods;
1551         u32 runnable_contrib;
1552         int delta_w, decayed = 0;
1553
1554         delta = now - sa->last_runnable_update;
1555         /*
1556          * This should only happen when time goes backwards, which it
1557          * unfortunately does during sched clock init when we swap over to TSC.
1558          */
1559         if ((s64)delta < 0) {
1560                 sa->last_runnable_update = now;
1561                 return 0;
1562         }
1563
1564         /*
1565          * Use 1024ns as the unit of measurement since it's a reasonable
1566          * approximation of 1us and fast to compute.
1567          */
1568         delta >>= 10;
1569         if (!delta)
1570                 return 0;
1571         sa->last_runnable_update = now;
1572
1573         /* delta_w is the amount already accumulated against our next period */
1574         delta_w = sa->runnable_avg_period % 1024;
1575         if (delta + delta_w >= 1024) {
1576                 /* period roll-over */
1577                 decayed = 1;
1578
1579                 /*
1580                  * Now that we know we're crossing a period boundary, figure
1581                  * out how much from delta we need to complete the current
1582                  * period and accrue it.
1583                  */
1584                 delta_w = 1024 - delta_w;
1585                 if (runnable)
1586                         sa->runnable_avg_sum += delta_w;
1587                 sa->runnable_avg_period += delta_w;
1588
1589                 delta -= delta_w;
1590
1591                 /* Figure out how many additional periods this update spans */
1592                 periods = delta / 1024;
1593                 delta %= 1024;
1594
1595                 sa->runnable_avg_sum = decay_load(sa->runnable_avg_sum,
1596                                                   periods + 1);
1597                 sa->runnable_avg_period = decay_load(sa->runnable_avg_period,
1598                                                      periods + 1);
1599
1600                 /* Efficiently calculate \sum (1..n_period) 1024*y^i */
1601                 runnable_contrib = __compute_runnable_contrib(periods);
1602                 if (runnable)
1603                         sa->runnable_avg_sum += runnable_contrib;
1604                 sa->runnable_avg_period += runnable_contrib;
1605         }
1606
1607         /* Remainder of delta accrued against u_0` */
1608         if (runnable)
1609                 sa->runnable_avg_sum += delta;
1610         sa->runnable_avg_period += delta;
1611
1612         return decayed;
1613 }
1614
1615 /* Synchronize an entity's decay with its parenting cfs_rq.*/
1616 static inline u64 __synchronize_entity_decay(struct sched_entity *se)
1617 {
1618         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1619         u64 decays = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
1620
1621         decays -= se->avg.decay_count;
1622         if (!decays)
1623                 return 0;
1624
1625         se->avg.load_avg_contrib = decay_load(se->avg.load_avg_contrib, decays);
1626         se->avg.decay_count = 0;
1627
1628         return decays;
1629 }
1630
1631 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1632 static inline void __update_cfs_rq_tg_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
1633                                                  int force_update)
1634 {
1635         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1636         long tg_contrib;
1637
1638         tg_contrib = cfs_rq->runnable_load_avg + cfs_rq->blocked_load_avg;
1639         tg_contrib -= cfs_rq->tg_load_contrib;
1640
1641         if (force_update || abs(tg_contrib) > cfs_rq->tg_load_contrib / 8) {
1642                 atomic_long_add(tg_contrib, &tg->load_avg);
1643                 cfs_rq->tg_load_contrib += tg_contrib;
1644         }
1645 }
1646
1647 /*
1648  * Aggregate cfs_rq runnable averages into an equivalent task_group
1649  * representation for computing load contributions.
1650  */
1651 static inline void __update_tg_runnable_avg(struct sched_avg *sa,
1652                                                   struct cfs_rq *cfs_rq)
1653 {
1654         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1655         long contrib;
1656
1657         /* The fraction of a cpu used by this cfs_rq */
1658         contrib = div_u64(sa->runnable_avg_sum << NICE_0_SHIFT,
1659                           sa->runnable_avg_period + 1);
1660         contrib -= cfs_rq->tg_runnable_contrib;
1661
1662         if (abs(contrib) > cfs_rq->tg_runnable_contrib / 64) {
1663                 atomic_add(contrib, &tg->runnable_avg);
1664                 cfs_rq->tg_runnable_contrib += contrib;
1665         }
1666 }
1667
1668 static inline void __update_group_entity_contrib(struct sched_entity *se)
1669 {
1670         struct cfs_rq *cfs_rq = group_cfs_rq(se);
1671         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1672         int runnable_avg;
1673
1674         u64 contrib;
1675
1676         contrib = cfs_rq->tg_load_contrib * tg->shares;
1677         se->avg.load_avg_contrib = div_u64(contrib,
1678                                      atomic_long_read(&tg->load_avg) + 1);
1679
1680         /*
1681          * For group entities we need to compute a correction term in the case
1682          * that they are consuming <1 cpu so that we would contribute the same
1683          * load as a task of equal weight.
1684          *
1685          * Explicitly co-ordinating this measurement would be expensive, but
1686          * fortunately the sum of each cpus contribution forms a usable
1687          * lower-bound on the true value.
1688          *
1689          * Consider the aggregate of 2 contributions.  Either they are disjoint
1690          * (and the sum represents true value) or they are disjoint and we are
1691          * understating by the aggregate of their overlap.
1692          *
1693          * Extending this to N cpus, for a given overlap, the maximum amount we
1694          * understand is then n_i(n_i+1)/2 * w_i where n_i is the number of
1695          * cpus that overlap for this interval and w_i is the interval width.
1696          *
1697          * On a small machine; the first term is well-bounded which bounds the
1698          * total error since w_i is a subset of the period.  Whereas on a
1699          * larger machine, while this first term can be larger, if w_i is the
1700          * of consequential size guaranteed to see n_i*w_i quickly converge to
1701          * our upper bound of 1-cpu.
1702          */
1703         runnable_avg = atomic_read(&tg->runnable_avg);
1704         if (runnable_avg < NICE_0_LOAD) {
1705                 se->avg.load_avg_contrib *= runnable_avg;
1706                 se->avg.load_avg_contrib >>= NICE_0_SHIFT;
1707         }
1708 }
1709 #else
1710 static inline void __update_cfs_rq_tg_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
1711                                                  int force_update) {}
1712 static inline void __update_tg_runnable_avg(struct sched_avg *sa,
1713                                                   struct cfs_rq *cfs_rq) {}
1714 static inline void __update_group_entity_contrib(struct sched_entity *se) {}
1715 #endif
1716
1717 static inline void __update_task_entity_contrib(struct sched_entity *se)
1718 {
1719         u32 contrib;
1720
1721         /* avoid overflowing a 32-bit type w/ SCHED_LOAD_SCALE */
1722         contrib = se->avg.runnable_avg_sum * scale_load_down(se->load.weight);
1723         contrib /= (se->avg.runnable_avg_period + 1);
1724         se->avg.load_avg_contrib = scale_load(contrib);
1725 }
1726
1727 /* Compute the current contribution to load_avg by se, return any delta */
1728 static long __update_entity_load_avg_contrib(struct sched_entity *se)
1729 {
1730         long old_contrib = se->avg.load_avg_contrib;
1731
1732         if (entity_is_task(se)) {
1733                 __update_task_entity_contrib(se);
1734         } else {
1735                 __update_tg_runnable_avg(&se->avg, group_cfs_rq(se));
1736                 __update_group_entity_contrib(se);
1737         }
1738
1739         return se->avg.load_avg_contrib - old_contrib;
1740 }
1741
1742 static inline void subtract_blocked_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
1743                                                  long load_contrib)
1744 {
1745         if (likely(load_contrib < cfs_rq->blocked_load_avg))
1746                 cfs_rq->blocked_load_avg -= load_contrib;
1747         else
1748                 cfs_rq->blocked_load_avg = 0;
1749 }
1750
1751 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq);
1752
1753 /* Update a sched_entity's runnable average */
1754 static inline void update_entity_load_avg(struct sched_entity *se,
1755                                           int update_cfs_rq)
1756 {
1757         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1758         long contrib_delta;
1759         u64 now;
1760
1761         /*
1762          * For a group entity we need to use their owned cfs_rq_clock_task() in
1763          * case they are the parent of a throttled hierarchy.
1764          */
1765         if (entity_is_task(se))
1766                 now = cfs_rq_clock_task(cfs_rq);
1767         else
1768                 now = cfs_rq_clock_task(group_cfs_rq(se));
1769
1770         if (!__update_entity_runnable_avg(now, &se->avg, se->on_rq))
1771                 return;
1772
1773         contrib_delta = __update_entity_load_avg_contrib(se);
1774
1775         if (!update_cfs_rq)
1776                 return;
1777
1778         if (se->on_rq)
1779                 cfs_rq->runnable_load_avg += contrib_delta;
1780         else
1781                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, -contrib_delta);
1782 }
1783
1784 /*
1785  * Decay the load contributed by all blocked children and account this so that
1786  * their contribution may appropriately discounted when they wake up.
1787  */
1788 static void update_cfs_rq_blocked_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int force_update)
1789 {
1790         u64 now = cfs_rq_clock_task(cfs_rq) >> 20;
1791         u64 decays;
1792
1793         decays = now - cfs_rq->last_decay;
1794         if (!decays && !force_update)
1795                 return;
1796
1797         if (atomic_long_read(&cfs_rq->removed_load)) {
1798                 unsigned long removed_load;
1799                 removed_load = atomic_long_xchg(&cfs_rq->removed_load, 0);
1800                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, removed_load);
1801         }
1802
1803         if (decays) {
1804                 cfs_rq->blocked_load_avg = decay_load(cfs_rq->blocked_load_avg,
1805                                                       decays);
1806                 atomic64_add(decays, &cfs_rq->decay_counter);
1807                 cfs_rq->last_decay = now;
1808         }
1809
1810         __update_cfs_rq_tg_load_contrib(cfs_rq, force_update);
1811 }
1812
1813 static inline void update_rq_runnable_avg(struct rq *rq, int runnable)
1814 {
1815         __update_entity_runnable_avg(rq_clock_task(rq), &rq->avg, runnable);
1816         __update_tg_runnable_avg(&rq->avg, &rq->cfs);
1817 }
1818
1819 /* Add the load generated by se into cfs_rq's child load-average */
1820 static inline void enqueue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1821                                                   struct sched_entity *se,
1822                                                   int wakeup)
1823 {
1824         /*
1825          * We track migrations using entity decay_count <= 0, on a wake-up
1826          * migration we use a negative decay count to track the remote decays
1827          * accumulated while sleeping.
1828          *
1829          * Newly forked tasks are enqueued with se->avg.decay_count == 0, they
1830          * are seen by enqueue_entity_load_avg() as a migration with an already
1831          * constructed load_avg_contrib.
1832          */
1833         if (unlikely(se->avg.decay_count <= 0)) {
1834                 se->avg.last_runnable_update = rq_clock_task(rq_of(cfs_rq));
1835                 if (se->avg.decay_count) {
1836                         /*
1837                          * In a wake-up migration we have to approximate the
1838                          * time sleeping.  This is because we can't synchronize
1839                          * clock_task between the two cpus, and it is not
1840                          * guaranteed to be read-safe.  Instead, we can
1841                          * approximate this using our carried decays, which are
1842                          * explicitly atomically readable.
1843                          */
1844                         se->avg.last_runnable_update -= (-se->avg.decay_count)
1845                                                         << 20;
1846                         update_entity_load_avg(se, 0);
1847                         /* Indicate that we're now synchronized and on-rq */
1848                         se->avg.decay_count = 0;
1849                 }
1850                 wakeup = 0;
1851         } else {
1852                 /*
1853                  * Task re-woke on same cpu (or else migrate_task_rq_fair()
1854                  * would have made count negative); we must be careful to avoid
1855                  * double-accounting blocked time after synchronizing decays.
1856                  */
1857                 se->avg.last_runnable_update += __synchronize_entity_decay(se)
1858                                                         << 20;
1859         }
1860
1861         /* migrated tasks did not contribute to our blocked load */
1862         if (wakeup) {
1863                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, se->avg.load_avg_contrib);
1864                 update_entity_load_avg(se, 0);
1865         }
1866
1867         cfs_rq->runnable_load_avg += se->avg.load_avg_contrib;
1868         /* we force update consideration on load-balancer moves */
1869         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, !wakeup);
1870 }
1871
1872 /*
1873  * Remove se's load from this cfs_rq child load-average, if the entity is
1874  * transitioning to a blocked state we track its projected decay using
1875  * blocked_load_avg.
1876  */
1877 static inline void dequeue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1878                                                   struct sched_entity *se,
1879                                                   int sleep)
1880 {
1881         update_entity_load_avg(se, 1);
1882         /* we force update consideration on load-balancer moves */
1883         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, !sleep);
1884
1885         cfs_rq->runnable_load_avg -= se->avg.load_avg_contrib;
1886         if (sleep) {
1887                 cfs_rq->blocked_load_avg += se->avg.load_avg_contrib;
1888                 se->avg.decay_count = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
1889         } /* migrations, e.g. sleep=0 leave decay_count == 0 */
1890 }
1891
1892 /*
1893  * Update the rq's load with the elapsed running time before entering
1894  * idle. if the last scheduled task is not a CFS task, idle_enter will
1895  * be the only way to update the runnable statistic.
1896  */
1897 void idle_enter_fair(struct rq *this_rq)
1898 {
1899         update_rq_runnable_avg(this_rq, 1);
1900 }
1901
1902 /*
1903  * Update the rq's load with the elapsed idle time before a task is
1904  * scheduled. if the newly scheduled task is not a CFS task, idle_exit will
1905  * be the only way to update the runnable statistic.
1906  */
1907 void idle_exit_fair(struct rq *this_rq)
1908 {
1909         update_rq_runnable_avg(this_rq, 0);
1910 }
1911
1912 #else
1913 static inline void update_entity_load_avg(struct sched_entity *se,
1914                                           int update_cfs_rq) {}
1915 static inline void update_rq_runnable_avg(struct rq *rq, int runnable) {}
1916 static inline void enqueue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1917                                            struct sched_entity *se,
1918                                            int wakeup) {}
1919 static inline void dequeue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1920                                            struct sched_entity *se,
1921                                            int sleep) {}
1922 static inline void update_cfs_rq_blocked_load(struct cfs_rq *cfs_rq,
1923                                               int force_update) {}
1924 #endif
1925
1926 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1927 {
1928 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1929         struct task_struct *tsk = NULL;
1930
1931         if (entity_is_task(se))
1932                 tsk = task_of(se);
1933
1934         if (se->statistics.sleep_start) {
1935                 u64 delta = rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - se->statistics.sleep_start;
1936
1937                 if ((s64)delta < 0)
1938                         delta = 0;
1939
1940                 if (unlikely(delta > se->statistics.sleep_max))
1941                         se->statistics.sleep_max = delta;
1942
1943                 se->statistics.sleep_start = 0;
1944                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
1945
1946                 if (tsk) {
1947                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 1);
1948                         trace_sched_stat_sleep(tsk, delta);
1949                 }
1950         }
1951         if (se->statistics.block_start) {
1952                 u64 delta = rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - se->statistics.block_start;
1953
1954                 if ((s64)delta < 0)
1955                         delta = 0;
1956
1957                 if (unlikely(delta > se->statistics.block_max))
1958                         se->statistics.block_max = delta;
1959
1960                 se->statistics.block_start = 0;
1961                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
1962
1963                 if (tsk) {
1964                         if (tsk->in_iowait) {
1965                                 se->statistics.iowait_sum += delta;
1966                                 se->statistics.iowait_count++;
1967                                 trace_sched_stat_iowait(tsk, delta);
1968                         }
1969
1970                         trace_sched_stat_blocked(tsk, delta);
1971
1972                         /*
1973                          * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by
1974                          * 20 to get a milliseconds-range estimation of the
1975                          * amount of time that the task spent sleeping:
1976                          */
1977                         if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
1978                                 profile_hits(SLEEP_PROFILING,
1979                                                 (void *)get_wchan(tsk),
1980                                                 delta >> 20);
1981                         }
1982                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 0);
1983                 }
1984         }
1985 #endif
1986 }
1987
1988 static void check_spread(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1989 {
1990 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1991         s64 d = se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
1992
1993         if (d < 0)
1994                 d = -d;
1995
1996         if (d > 3*sysctl_sched_latency)
1997                 schedstat_inc(cfs_rq, nr_spread_over);
1998 #endif
1999 }
2000
2001 static void
2002 place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
2003 {
2004         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
2005
2006         /*
2007          * The 'current' period is already promised to the current tasks,
2008          * however the extra weight of the new task will slow them down a
2009          * little, place the new task so that it fits in the slot that
2010          * stays open at the end.
2011          */
2012         if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
2013                 vruntime += sched_vslice(cfs_rq, se);
2014
2015         /* sleeps up to a single latency don't count. */
2016         if (!initial) {
2017                 unsigned long thresh = sysctl_sched_latency;
2018
2019                 /*
2020                  * Halve their sleep time's effect, to allow
2021                  * for a gentler effect of sleepers:
2022                  */
2023                 if (sched_feat(GENTLE_FAIR_SLEEPERS))
2024                         thresh >>= 1;
2025
2026                 vruntime -= thresh;
2027         }
2028
2029         /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
2030         se->vruntime = max_vruntime(se->vruntime, vruntime);
2031 }
2032
2033 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq);
2034
2035 static void
2036 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
2037 {
2038         /*
2039          * Update the normalized vruntime before updating min_vruntime
2040          * through calling update_curr().
2041          */
2042         if (!(flags & ENQUEUE_WAKEUP) || (flags & ENQUEUE_WAKING))
2043                 se->vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
2044
2045         /*
2046          * Update run-time statistics of the 'current'.
2047          */
2048         update_curr(cfs_rq);
2049         enqueue_entity_load_avg(cfs_rq, se, flags & ENQUEUE_WAKEUP);
2050         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
2051         update_cfs_shares(cfs_rq);
2052
2053         if (flags & ENQUEUE_WAKEUP) {
2054                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
2055                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
2056         }
2057
2058         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
2059         check_spread(cfs_rq, se);
2060         if (se != cfs_rq->curr)
2061                 __enqueue_entity(cfs_rq, se);
2062         se->on_rq = 1;
2063
2064         if (cfs_rq->nr_running == 1) {
2065                 list_add_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
2066                 check_enqueue_throttle(cfs_rq);
2067         }
2068 }
2069
2070 static void __clear_buddies_last(struct sched_entity *se)
2071 {
2072         for_each_sched_entity(se) {
2073                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2074                 if (cfs_rq->last == se)
2075                         cfs_rq->last = NULL;
2076                 else
2077                         break;
2078         }
2079 }
2080
2081 static void __clear_buddies_next(struct sched_entity *se)
2082 {
2083         for_each_sched_entity(se) {
2084                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2085                 if (cfs_rq->next == se)
2086                         cfs_rq->next = NULL;
2087                 else
2088                         break;
2089         }
2090 }
2091
2092 static void __clear_buddies_skip(struct sched_entity *se)
2093 {
2094         for_each_sched_entity(se) {
2095                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2096                 if (cfs_rq->skip == se)
2097                         cfs_rq->skip = NULL;
2098                 else
2099                         break;
2100         }
2101 }
2102
2103 static void clear_buddies(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
2104 {
2105         if (cfs_rq->last == se)
2106                 __clear_buddies_last(se);
2107
2108         if (cfs_rq->next == se)
2109                 __clear_buddies_next(se);
2110
2111         if (cfs_rq->skip == se)
2112                 __clear_buddies_skip(se);
2113 }
2114
2115 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq);
2116
2117 static void
2118 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
2119 {
2120         /*
2121          * Update run-time statistics of the 'current'.
2122          */
2123         update_curr(cfs_rq);
2124         dequeue_entity_load_avg(cfs_rq, se, flags & DEQUEUE_SLEEP);
2125
2126         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
2127         if (flags & DEQUEUE_SLEEP) {
2128 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2129                 if (entity_is_task(se)) {
2130                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
2131
2132                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
2133                                 se->statistics.sleep_start = rq_clock(rq_of(cfs_rq));
2134                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
2135                                 se->statistics.block_start = rq_clock(rq_of(cfs_rq));
2136                 }
2137 #endif
2138         }
2139
2140         clear_buddies(cfs_rq, se);
2141
2142         if (se != cfs_rq->curr)
2143                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
2144         se->on_rq = 0;
2145         account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
2146
2147         /*
2148          * Normalize the entity after updating the min_vruntime because the
2149          * update can refer to the ->curr item and we need to reflect this
2150          * movement in our normalized position.
2151          */
2152         if (!(flags & DEQUEUE_SLEEP))
2153                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
2154
2155         /* return excess runtime on last dequeue */
2156         return_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2157
2158         update_min_vruntime(cfs_rq);
2159         update_cfs_shares(cfs_rq);
2160 }
2161
2162 /*
2163  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
2164  */
2165 static void
2166 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
2167 {
2168         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
2169         struct sched_entity *se;
2170         s64 delta;
2171
2172         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
2173         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
2174         if (delta_exec > ideal_runtime) {
2175                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2176                 /*
2177                  * The current task ran long enough, ensure it doesn't get
2178                  * re-elected due to buddy favours.
2179                  */
2180                 clear_buddies(cfs_rq, curr);
2181                 return;
2182         }
2183
2184         /*
2185          * Ensure that a task that missed wakeup preemption by a
2186          * narrow margin doesn't have to wait for a full slice.
2187          * This also mitigates buddy induced latencies under load.
2188          */
2189         if (delta_exec < sysctl_sched_min_granularity)
2190                 return;
2191
2192         se = __pick_first_entity(cfs_rq);
2193         delta = curr->vruntime - se->vruntime;
2194
2195         if (delta < 0)
2196                 return;
2197
2198         if (delta > ideal_runtime)
2199                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2200 }
2201
2202 static void
2203 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
2204 {
2205         /* 'current' is not kept within the tree. */
2206         if (se->on_rq) {
2207                 /*
2208                  * Any task has to be enqueued before it get to execute on
2209                  * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
2210                  * runqueue.
2211                  */
2212                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
2213                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
2214         }
2215
2216         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
2217         cfs_rq->curr = se;
2218 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2219         /*
2220          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
2221          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
2222          * when there are only lesser-weight tasks around):
2223          */
2224         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
2225                 se->statistics.slice_max = max(se->statistics.slice_max,
2226                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
2227         }
2228 #endif
2229         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
2230 }
2231
2232 static int
2233 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se);
2234
2235 /*
2236  * Pick the next process, keeping these things in mind, in this order:
2237  * 1) keep things fair between processes/task groups
2238  * 2) pick the "next" process, since someone really wants that to run
2239  * 3) pick the "last" process, for cache locality
2240  * 4) do not run the "skip" process, if something else is available
2241  */
2242 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
2243 {
2244         struct sched_entity *se = __pick_first_entity(cfs_rq);
2245         struct sched_entity *left = se;
2246
2247         /*
2248          * Avoid running the skip buddy, if running something else can
2249          * be done without getting too unfair.
2250          */
2251         if (cfs_rq->skip == se) {
2252                 struct sched_entity *second = __pick_next_entity(se);
2253                 if (second && wakeup_preempt_entity(second, left) < 1)
2254                         se = second;
2255         }
2256
2257         /*
2258          * Prefer last buddy, try to return the CPU to a preempted task.
2259          */
2260         if (cfs_rq->last && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->last, left) < 1)
2261                 se = cfs_rq->last;
2262
2263         /*
2264          * Someone really wants this to run. If it's not unfair, run it.
2265          */
2266         if (cfs_rq->next && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->next, left) < 1)
2267                 se = cfs_rq->next;
2268
2269         clear_buddies(cfs_rq, se);
2270
2271         return se;
2272 }
2273
2274 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq);
2275
2276 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
2277 {
2278         /*
2279          * If still on the runqueue then deactivate_task()
2280          * was not called and update_curr() has to be done:
2281          */
2282         if (prev->on_rq)
2283                 update_curr(cfs_rq);
2284
2285         /* throttle cfs_rqs exceeding runtime */
2286         check_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2287
2288         check_spread(cfs_rq, prev);
2289         if (prev->on_rq) {
2290                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
2291                 /* Put 'current' back into the tree. */
2292                 __enqueue_entity(cfs_rq, prev);
2293                 /* in !on_rq case, update occurred at dequeue */
2294                 update_entity_load_avg(prev, 1);
2295         }
2296         cfs_rq->curr = NULL;
2297 }
2298
2299 static void
2300 entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr, int queued)
2301 {
2302         /*
2303          * Update run-time statistics of the 'current'.
2304          */
2305         update_curr(cfs_rq);
2306
2307         /*
2308          * Ensure that runnable average is periodically updated.
2309          */
2310         update_entity_load_avg(curr, 1);
2311         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 1);
2312         update_cfs_shares(cfs_rq);
2313
2314 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
2315         /*
2316          * queued ticks are scheduled to match the slice, so don't bother
2317          * validating it and just reschedule.
2318          */
2319         if (queued) {
2320                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2321                 return;
2322         }
2323         /*
2324          * don't let the period tick interfere with the hrtick preemption
2325          */
2326         if (!sched_feat(DOUBLE_TICK) &&
2327                         hrtimer_active(&rq_of(cfs_rq)->hrtick_timer))
2328                 return;
2329 #endif
2330
2331         if (cfs_rq->nr_running > 1)
2332                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
2333 }
2334
2335
2336 /**************************************************
2337  * CFS bandwidth control machinery
2338  */
2339
2340 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
2341
2342 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
2343 static struct static_key __cfs_bandwidth_used;
2344
2345 static inline bool cfs_bandwidth_used(void)
2346 {
2347         return static_key_false(&__cfs_bandwidth_used);
2348 }
2349
2350 void account_cfs_bandwidth_used(int enabled, int was_enabled)
2351 {
2352         /* only need to count groups transitioning between enabled/!enabled */
2353         if (enabled && !was_enabled)
2354                 static_key_slow_inc(&__cfs_bandwidth_used);
2355         else if (!enabled && was_enabled)
2356                 static_key_slow_dec(&__cfs_bandwidth_used);
2357 }
2358 #else /* HAVE_JUMP_LABEL */
2359 static bool cfs_bandwidth_used(void)
2360 {
2361         return true;
2362 }
2363
2364 void account_cfs_bandwidth_used(int enabled, int was_enabled) {}
2365 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
2366
2367 /*
2368  * default period for cfs group bandwidth.
2369  * default: 0.1s, units: nanoseconds
2370  */
2371 static inline u64 default_cfs_period(void)
2372 {
2373         return 100000000ULL;
2374 }
2375
2376 static inline u64 sched_cfs_bandwidth_slice(void)
2377 {
2378         return (u64)sysctl_sched_cfs_bandwidth_slice * NSEC_PER_USEC;
2379 }
2380
2381 /*
2382  * Replenish runtime according to assigned quota and update expiration time.
2383  * We use sched_clock_cpu directly instead of rq->clock to avoid adding
2384  * additional synchronization around rq->lock.
2385  *
2386  * requires cfs_b->lock
2387  */
2388 void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2389 {
2390         u64 now;
2391
2392         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
2393                 return;
2394
2395         now = sched_clock_cpu(smp_processor_id());
2396         cfs_b->runtime = cfs_b->quota;
2397         cfs_b->runtime_expires = now + ktime_to_ns(cfs_b->period);
2398 }
2399
2400 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
2401 {
2402         return &tg->cfs_bandwidth;
2403 }
2404
2405 /* rq->task_clock normalized against any time this cfs_rq has spent throttled */
2406 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq)
2407 {
2408         if (unlikely(cfs_rq->throttle_count))
2409                 return cfs_rq->throttled_clock_task;
2410
2411         return rq_clock_task(rq_of(cfs_rq)) - cfs_rq->throttled_clock_task_time;
2412 }
2413
2414 /* returns 0 on failure to allocate runtime */
2415 static int assign_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2416 {
2417         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
2418         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
2419         u64 amount = 0, min_amount, expires;
2420
2421         /* note: this is a positive sum as runtime_remaining <= 0 */
2422         min_amount = sched_cfs_bandwidth_slice() - cfs_rq->runtime_remaining;
2423
2424         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2425         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
2426                 amount = min_amount;
2427         else {
2428                 /*
2429                  * If the bandwidth pool has become inactive, then at least one
2430                  * period must have elapsed since the last consumption.
2431                  * Refresh the global state and ensure bandwidth timer becomes
2432                  * active.
2433                  */
2434                 if (!cfs_b->timer_active) {
2435                         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
2436                         __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
2437                 }
2438
2439                 if (cfs_b->runtime > 0) {
2440                         amount = min(cfs_b->runtime, min_amount);
2441                         cfs_b->runtime -= amount;
2442                         cfs_b->idle = 0;
2443                 }
2444         }
2445         expires = cfs_b->runtime_expires;
2446         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2447
2448         cfs_rq->runtime_remaining += amount;
2449         /*
2450          * we may have advanced our local expiration to account for allowed
2451          * spread between our sched_clock and the one on which runtime was
2452          * issued.
2453          */
2454         if ((s64)(expires - cfs_rq->runtime_expires) > 0)
2455                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
2456
2457         return cfs_rq->runtime_remaining > 0;
2458 }
2459
2460 /*
2461  * Note: This depends on the synchronization provided by sched_clock and the
2462  * fact that rq->clock snapshots this value.
2463  */
2464 static void expire_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2465 {
2466         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2467
2468         /* if the deadline is ahead of our clock, nothing to do */
2469         if (likely((s64)(rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - cfs_rq->runtime_expires) < 0))
2470                 return;
2471
2472         if (cfs_rq->runtime_remaining < 0)
2473                 return;
2474
2475         /*
2476          * If the local deadline has passed we have to consider the
2477          * possibility that our sched_clock is 'fast' and the global deadline
2478          * has not truly expired.
2479          *
2480          * Fortunately we can check determine whether this the case by checking
2481          * whether the global deadline has advanced.
2482          */
2483
2484         if ((s64)(cfs_rq->runtime_expires - cfs_b->runtime_expires) >= 0) {
2485                 /* extend local deadline, drift is bounded above by 2 ticks */
2486                 cfs_rq->runtime_expires += TICK_NSEC;
2487         } else {
2488                 /* global deadline is ahead, expiration has passed */
2489                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
2490         }
2491 }
2492
2493 static void __account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
2494                                      unsigned long delta_exec)
2495 {
2496         /* dock delta_exec before expiring quota (as it could span periods) */
2497         cfs_rq->runtime_remaining -= delta_exec;
2498         expire_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2499
2500         if (likely(cfs_rq->runtime_remaining > 0))
2501                 return;
2502
2503         /*
2504          * if we're unable to extend our runtime we resched so that the active
2505          * hierarchy can be throttled
2506          */
2507         if (!assign_cfs_rq_runtime(cfs_rq) && likely(cfs_rq->curr))
2508                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2509 }
2510
2511 static __always_inline
2512 void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long delta_exec)
2513 {
2514         if (!cfs_bandwidth_used() || !cfs_rq->runtime_enabled)
2515                 return;
2516
2517         __account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
2518 }
2519
2520 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
2521 {
2522         return cfs_bandwidth_used() && cfs_rq->throttled;
2523 }
2524
2525 /* check whether cfs_rq, or any parent, is throttled */
2526 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq)
2527 {
2528         return cfs_bandwidth_used() && cfs_rq->throttle_count;
2529 }
2530
2531 /*
2532  * Ensure that neither of the group entities corresponding to src_cpu or
2533  * dest_cpu are members of a throttled hierarchy when performing group
2534  * load-balance operations.
2535  */
2536 static inline int throttled_lb_pair(struct task_group *tg,
2537                                     int src_cpu, int dest_cpu)
2538 {
2539         struct cfs_rq *src_cfs_rq, *dest_cfs_rq;
2540
2541         src_cfs_rq = tg->cfs_rq[src_cpu];
2542         dest_cfs_rq = tg->cfs_rq[dest_cpu];
2543
2544         return throttled_hierarchy(src_cfs_rq) ||
2545                throttled_hierarchy(dest_cfs_rq);
2546 }
2547
2548 /* updated child weight may affect parent so we have to do this bottom up */
2549 static int tg_unthrottle_up(struct task_group *tg, void *data)
2550 {
2551         struct rq *rq = data;
2552         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu_of(rq)];
2553
2554         cfs_rq->throttle_count--;
2555 #ifdef CONFIG_SMP
2556         if (!cfs_rq->throttle_count) {
2557                 /* adjust cfs_rq_clock_task() */
2558                 cfs_rq->throttled_clock_task_time += rq_clock_task(rq) -
2559                                              cfs_rq->throttled_clock_task;
2560         }
2561 #endif
2562
2563         return 0;
2564 }
2565
2566 static int tg_throttle_down(struct task_group *tg, void *data)
2567 {
2568         struct rq *rq = data;
2569         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu_of(rq)];
2570
2571         /* group is entering throttled state, stop time */
2572         if (!cfs_rq->throttle_count)
2573                 cfs_rq->throttled_clock_task = rq_clock_task(rq);
2574         cfs_rq->throttle_count++;
2575
2576         return 0;
2577 }
2578
2579 static void throttle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
2580 {
2581         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2582         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2583         struct sched_entity *se;
2584         long task_delta, dequeue = 1;
2585
2586         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
2587
2588         /* freeze hierarchy runnable averages while throttled */
2589         rcu_read_lock();
2590         walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_throttle_down, tg_nop, (void *)rq);
2591         rcu_read_unlock();
2592
2593         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
2594         for_each_sched_entity(se) {
2595                 struct cfs_rq *qcfs_rq = cfs_rq_of(se);
2596                 /* throttled entity or throttle-on-deactivate */
2597                 if (!se->on_rq)
2598                         break;
2599
2600                 if (dequeue)
2601                         dequeue_entity(qcfs_rq, se, DEQUEUE_SLEEP);
2602                 qcfs_rq->h_nr_running -= task_delta;
2603
2604                 if (qcfs_rq->load.weight)
2605                         dequeue = 0;
2606         }
2607
2608         if (!se)
2609                 rq->nr_running -= task_delta;
2610
2611         cfs_rq->throttled = 1;
2612         cfs_rq->throttled_clock = rq_clock(rq);
2613         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2614         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->throttled_list, &cfs_b->throttled_cfs_rq);
2615         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2616 }
2617
2618 void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
2619 {
2620         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2621         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2622         struct sched_entity *se;
2623         int enqueue = 1;
2624         long task_delta;
2625
2626         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq)];
2627
2628         cfs_rq->throttled = 0;
2629
2630         update_rq_clock(rq);
2631
2632         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2633         cfs_b->throttled_time += rq_clock(rq) - cfs_rq->throttled_clock;
2634         list_del_rcu(&cfs_rq->throttled_list);
2635         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2636
2637         /* update hierarchical throttle state */
2638         walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_nop, tg_unthrottle_up, (void *)rq);
2639
2640         if (!cfs_rq->load.weight)
2641                 return;
2642
2643         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
2644         for_each_sched_entity(se) {
2645                 if (se->on_rq)
2646                         enqueue = 0;
2647
2648                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2649                 if (enqueue)
2650                         enqueue_entity(cfs_rq, se, ENQUEUE_WAKEUP);
2651                 cfs_rq->h_nr_running += task_delta;
2652
2653                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2654                         break;
2655         }
2656
2657         if (!se)
2658                 rq->nr_running += task_delta;
2659
2660         /* determine whether we need to wake up potentially idle cpu */
2661         if (rq->curr == rq->idle && rq->cfs.nr_running)
2662                 resched_task(rq->curr);
2663 }
2664
2665 static u64 distribute_cfs_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b,
2666                 u64 remaining, u64 expires)
2667 {
2668         struct cfs_rq *cfs_rq;
2669         u64 runtime = remaining;
2670
2671         rcu_read_lock();
2672         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &cfs_b->throttled_cfs_rq,
2673                                 throttled_list) {
2674                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2675
2676                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2677                 if (!cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2678                         goto next;
2679
2680                 runtime = -cfs_rq->runtime_remaining + 1;
2681                 if (runtime > remaining)
2682                         runtime = remaining;
2683                 remaining -= runtime;
2684
2685                 cfs_rq->runtime_remaining += runtime;
2686                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
2687
2688                 /* we check whether we're throttled above */
2689                 if (cfs_rq->runtime_remaining > 0)
2690                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
2691
2692 next:
2693                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2694
2695                 if (!remaining)
2696                         break;
2697         }
2698         rcu_read_unlock();
2699
2700         return remaining;
2701 }
2702
2703 /*
2704  * Responsible for refilling a task_group's bandwidth and unthrottling its
2705  * cfs_rqs as appropriate. If there has been no activity within the last
2706  * period the timer is deactivated until scheduling resumes; cfs_b->idle is
2707  * used to track this state.
2708  */
2709 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun)
2710 {
2711         u64 runtime, runtime_expires;
2712         int idle = 1, throttled;
2713
2714         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2715         /* no need to continue the timer with no bandwidth constraint */
2716         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
2717                 goto out_unlock;
2718
2719         throttled = !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2720         /* idle depends on !throttled (for the case of a large deficit) */
2721         idle = cfs_b->idle && !throttled;
2722         cfs_b->nr_periods += overrun;
2723
2724         /* if we're going inactive then everything else can be deferred */
2725         if (idle)
2726                 goto out_unlock;
2727
2728         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
2729
2730         if (!throttled) {
2731                 /* mark as potentially idle for the upcoming period */
2732                 cfs_b->idle = 1;
2733                 goto out_unlock;
2734         }
2735
2736         /* account preceding periods in which throttling occurred */
2737         cfs_b->nr_throttled += overrun;
2738
2739         /*
2740          * There are throttled entities so we must first use the new bandwidth
2741          * to unthrottle them before making it generally available.  This
2742          * ensures that all existing debts will be paid before a new cfs_rq is
2743          * allowed to run.
2744          */
2745         runtime = cfs_b->runtime;
2746         runtime_expires = cfs_b->runtime_expires;
2747         cfs_b->runtime = 0;
2748
2749         /*
2750          * This check is repeated as we are holding onto the new bandwidth
2751          * while we unthrottle.  This can potentially race with an unthrottled
2752          * group trying to acquire new bandwidth from the global pool.
2753          */
2754         while (throttled && runtime > 0) {
2755                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2756                 /* we can't nest cfs_b->lock while distributing bandwidth */
2757                 runtime = distribute_cfs_runtime(cfs_b, runtime,
2758                                                  runtime_expires);
2759                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2760
2761                 throttled = !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2762         }
2763
2764         /* return (any) remaining runtime */
2765         cfs_b->runtime = runtime;
2766         /*
2767          * While we are ensured activity in the period following an
2768          * unthrottle, this also covers the case in which the new bandwidth is
2769          * insufficient to cover the existing bandwidth deficit.  (Forcing the
2770          * timer to remain active while there are any throttled entities.)
2771          */
2772         cfs_b->idle = 0;
2773 out_unlock:
2774         if (idle)
2775                 cfs_b->timer_active = 0;
2776         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2777
2778         return idle;
2779 }
2780
2781 /* a cfs_rq won't donate quota below this amount */
2782 static const u64 min_cfs_rq_runtime = 1 * NSEC_PER_MSEC;
2783 /* minimum remaining period time to redistribute slack quota */
2784 static const u64 min_bandwidth_expiration = 2 * NSEC_PER_MSEC;
2785 /* how long we wait to gather additional slack before distributing */
2786 static const u64 cfs_bandwidth_slack_period = 5 * NSEC_PER_MSEC;
2787
2788 /* are we near the end of the current quota period? */
2789 static int runtime_refresh_within(struct cfs_bandwidth *cfs_b, u64 min_expire)
2790 {
2791         struct hrtimer *refresh_timer = &cfs_b->period_timer;
2792         u64 remaining;
2793
2794         /* if the call-back is running a quota refresh is already occurring */
2795         if (hrtimer_callback_running(refresh_timer))
2796                 return 1;
2797
2798         /* is a quota refresh about to occur? */
2799         remaining = ktime_to_ns(hrtimer_expires_remaining(refresh_timer));
2800         if (remaining < min_expire)
2801                 return 1;
2802
2803         return 0;
2804 }
2805
2806 static void start_cfs_slack_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2807 {
2808         u64 min_left = cfs_bandwidth_slack_period + min_bandwidth_expiration;
2809
2810         /* if there's a quota refresh soon don't bother with slack */
2811         if (runtime_refresh_within(cfs_b, min_left))
2812                 return;
2813
2814         start_bandwidth_timer(&cfs_b->slack_timer,
2815                                 ns_to_ktime(cfs_bandwidth_slack_period));
2816 }
2817
2818 /* we know any runtime found here is valid as update_curr() precedes return */
2819 static void __return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2820 {
2821         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2822         s64 slack_runtime = cfs_rq->runtime_remaining - min_cfs_rq_runtime;
2823
2824         if (slack_runtime <= 0)
2825                 return;
2826
2827         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2828         if (cfs_b->quota != RUNTIME_INF &&
2829             cfs_rq->runtime_expires == cfs_b->runtime_expires) {
2830                 cfs_b->runtime += slack_runtime;
2831
2832                 /* we are under rq->lock, defer unthrottling using a timer */
2833                 if (cfs_b->runtime > sched_cfs_bandwidth_slice() &&
2834                     !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq))
2835                         start_cfs_slack_bandwidth(cfs_b);
2836         }
2837         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2838
2839         /* even if it's not valid for return we don't want to try again */
2840         cfs_rq->runtime_remaining -= slack_runtime;
2841 }
2842
2843 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2844 {
2845         if (!cfs_bandwidth_used())
2846                 return;
2847
2848         if (!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->nr_running)
2849                 return;
2850
2851         __return_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2852 }
2853
2854 /*
2855  * This is done with a timer (instead of inline with bandwidth return) since
2856  * it's necessary to juggle rq->locks to unthrottle their respective cfs_rqs.
2857  */
2858 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2859 {
2860         u64 runtime = 0, slice = sched_cfs_bandwidth_slice();
2861         u64 expires;
2862
2863         /* confirm we're still not at a refresh boundary */
2864         if (runtime_refresh_within(cfs_b, min_bandwidth_expiration))
2865                 return;
2866
2867         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2868         if (cfs_b->quota != RUNTIME_INF && cfs_b->runtime > slice) {
2869                 runtime = cfs_b->runtime;
2870                 cfs_b->runtime = 0;
2871         }
2872         expires = cfs_b->runtime_expires;
2873         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2874
2875         if (!runtime)
2876                 return;
2877
2878         runtime = distribute_cfs_runtime(cfs_b, runtime, expires);
2879
2880         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2881         if (expires == cfs_b->runtime_expires)
2882                 cfs_b->runtime = runtime;
2883         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2884 }
2885
2886 /*
2887  * When a group wakes up we want to make sure that its quota is not already
2888  * expired/exceeded, otherwise it may be allowed to steal additional ticks of
2889  * runtime as update_curr() throttling can not not trigger until it's on-rq.
2890  */
2891 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq)
2892 {
2893         if (!cfs_bandwidth_used())
2894                 return;
2895
2896         /* an active group must be handled by the update_curr()->put() path */
2897         if (!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->curr)
2898                 return;
2899
2900         /* ensure the group is not already throttled */
2901         if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2902                 return;
2903
2904         /* update runtime allocation */
2905         account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
2906         if (cfs_rq->runtime_remaining <= 0)
2907                 throttle_cfs_rq(cfs_rq);
2908 }
2909
2910 /* conditionally throttle active cfs_rq's from put_prev_entity() */
2911 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2912 {
2913         if (!cfs_bandwidth_used())
2914                 return;
2915
2916         if (likely(!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->runtime_remaining > 0))
2917                 return;
2918
2919         /*
2920          * it's possible for a throttled entity to be forced into a running
2921          * state (e.g. set_curr_task), in this case we're finished.
2922          */
2923         if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2924                 return;
2925
2926         throttle_cfs_rq(cfs_rq);
2927 }
2928
2929 static enum hrtimer_restart sched_cfs_slack_timer(struct hrtimer *timer)
2930 {
2931         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
2932                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, slack_timer);
2933         do_sched_cfs_slack_timer(cfs_b);
2934
2935         return HRTIMER_NORESTART;
2936 }
2937
2938 static enum hrtimer_restart sched_cfs_period_timer(struct hrtimer *timer)
2939 {
2940         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
2941                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, period_timer);
2942         ktime_t now;
2943         int overrun;
2944         int idle = 0;
2945
2946         for (;;) {
2947                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
2948                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, cfs_b->period);
2949
2950                 if (!overrun)
2951                         break;
2952
2953                 idle = do_sched_cfs_period_timer(cfs_b, overrun);
2954         }
2955
2956         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
2957 }
2958
2959 void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2960 {
2961         raw_spin_lock_init(&cfs_b->lock);
2962         cfs_b->runtime = 0;
2963         cfs_b->quota = RUNTIME_INF;
2964         cfs_b->period = ns_to_ktime(default_cfs_period());
2965
2966         INIT_LIST_HEAD(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2967         hrtimer_init(&cfs_b->period_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
2968         cfs_b->period_timer.function = sched_cfs_period_timer;
2969         hrtimer_init(&cfs_b->slack_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
2970         cfs_b->slack_timer.function = sched_cfs_slack_timer;
2971 }
2972
2973 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2974 {
2975         cfs_rq->runtime_enabled = 0;
2976         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->throttled_list);
2977 }
2978
2979 /* requires cfs_b->lock, may release to reprogram timer */
2980 void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2981 {
2982         /*
2983          * The timer may be active because we're trying to set a new bandwidth
2984          * period or because we're racing with the tear-down path
2985          * (timer_active==0 becomes visible before the hrtimer call-back
2986          * terminates).  In either case we ensure that it's re-programmed
2987          */
2988         while (unlikely(hrtimer_active(&cfs_b->period_timer))) {
2989                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2990                 /* ensure cfs_b->lock is available while we wait */
2991                 hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
2992
2993                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2994                 /* if someone else restarted the timer then we're done */
2995                 if (cfs_b->timer_active)
2996                         return;
2997         }
2998
2999         cfs_b->timer_active = 1;
3000         start_bandwidth_timer(&cfs_b->period_timer, cfs_b->period);
3001 }
3002
3003 static void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
3004 {
3005         hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
3006         hrtimer_cancel(&cfs_b->slack_timer);
3007 }
3008
3009 static void __maybe_unused unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq)
3010 {
3011         struct cfs_rq *cfs_rq;
3012
3013         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
3014                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
3015
3016                 if (!cfs_rq->runtime_enabled)
3017                         continue;
3018
3019                 /*
3020                  * clock_task is not advancing so we just need to make sure
3021                  * there's some valid quota amount
3022                  */
3023                 cfs_rq->runtime_remaining = cfs_b->quota;
3024                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3025                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
3026         }
3027 }
3028
3029 #else /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
3030 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq)
3031 {
3032         return rq_clock_task(rq_of(cfs_rq));
3033 }
3034
3035 static void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
3036                                      unsigned long delta_exec) {}
3037 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
3038 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
3039 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
3040
3041 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
3042 {
3043         return 0;
3044 }
3045
3046 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq)
3047 {
3048         return 0;
3049 }
3050
3051 static inline int throttled_lb_pair(struct task_group *tg,
3052                                     int src_cpu, int dest_cpu)
3053 {
3054         return 0;
3055 }
3056
3057 void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
3058
3059 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3060 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
3061 #endif
3062
3063 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
3064 {
3065         return NULL;
3066 }
3067 static inline void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
3068 static inline void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq) {}
3069
3070 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
3071
3072 /**************************************************
3073  * CFS operations on tasks:
3074  */
3075
3076 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
3077 static void hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3078 {
3079         struct sched_entity *se = &p->se;
3080         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3081
3082         WARN_ON(task_rq(p) != rq);
3083
3084         if (cfs_rq->nr_running > 1) {
3085                 u64 slice = sched_slice(cfs_rq, se);
3086                 u64 ran = se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime;
3087                 s64 delta = slice - ran;
3088
3089                 if (delta < 0) {
3090                         if (rq->curr == p)
3091                                 resched_task(p);
3092                         return;
3093                 }
3094
3095                 /*
3096                  * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
3097                  * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
3098                  */
3099                 if (rq->curr != p)
3100                         delta = max_t(s64, 10000LL, delta);
3101
3102                 hrtick_start(rq, delta);
3103         }
3104 }
3105
3106 /*
3107  * called from enqueue/dequeue and updates the hrtick when the
3108  * current task is from our class and nr_running is low enough
3109  * to matter.
3110  */
3111 static void hrtick_update(struct rq *rq)
3112 {
3113         struct task_struct *curr = rq->curr;
3114
3115         if (!hrtick_enabled(rq) || curr->sched_class != &fair_sched_class)
3116                 return;
3117
3118         if (cfs_rq_of(&curr->se)->nr_running < sched_nr_latency)
3119                 hrtick_start_fair(rq, curr);
3120 }
3121 #else /* !CONFIG_SCHED_HRTICK */
3122 static inline void
3123 hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3124 {
3125 }
3126
3127 static inline void hrtick_update(struct rq *rq)
3128 {
3129 }
3130 #endif
3131
3132 /*
3133  * The enqueue_task method is called before nr_running is
3134  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
3135  * then put the task into the rbtree:
3136  */
3137 static void
3138 enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
3139 {
3140         struct cfs_rq *cfs_rq;
3141         struct sched_entity *se = &p->se;
3142
3143         for_each_sched_entity(se) {
3144                 if (se->on_rq)
3145                         break;
3146                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3147                 enqueue_entity(cfs_rq, se, flags);
3148
3149                 /*
3150                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
3151                  *
3152                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
3153                  * post the final h_nr_running increment below.
3154                 */
3155                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3156                         break;
3157                 cfs_rq->h_nr_running++;
3158
3159                 flags = ENQUEUE_WAKEUP;
3160         }
3161
3162         for_each_sched_entity(se) {
3163                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3164                 cfs_rq->h_nr_running++;
3165
3166                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3167                         break;
3168
3169                 update_cfs_shares(cfs_rq);
3170                 update_entity_load_avg(se, 1);
3171         }
3172
3173         if (!se) {
3174                 update_rq_runnable_avg(rq, rq->nr_running);
3175                 inc_nr_running(rq);
3176         }
3177         hrtick_update(rq);
3178 }
3179
3180 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se);
3181
3182 /*
3183  * The dequeue_task method is called before nr_running is
3184  * decreased. We remove the task from the rbtree and
3185  * update the fair scheduling stats:
3186  */
3187 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
3188 {
3189         struct cfs_rq *cfs_rq;
3190         struct sched_entity *se = &p->se;
3191         int task_sleep = flags & DEQUEUE_SLEEP;
3192
3193         for_each_sched_entity(se) {
3194                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3195                 dequeue_entity(cfs_rq, se, flags);
3196
3197                 /*
3198                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
3199                  *
3200                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
3201                  * post the final h_nr_running decrement below.
3202                 */
3203                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3204                         break;
3205                 cfs_rq->h_nr_running--;
3206
3207                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
3208                 if (cfs_rq->load.weight) {
3209                         /*
3210                          * Bias pick_next to pick a task from this cfs_rq, as
3211                          * p is sleeping when it is within its sched_slice.
3212                          */
3213                         if (task_sleep && parent_entity(se))
3214                                 set_next_buddy(parent_entity(se));
3215
3216                         /* avoid re-evaluating load for this entity */
3217                         se = parent_entity(se);
3218                         break;
3219                 }
3220                 flags |= DEQUEUE_SLEEP;
3221         }
3222
3223         for_each_sched_entity(se) {
3224                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3225                 cfs_rq->h_nr_running--;
3226
3227                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3228                         break;
3229
3230                 update_cfs_shares(cfs_rq);
3231                 update_entity_load_avg(se, 1);
3232         }
3233
3234         if (!se) {
3235                 dec_nr_running(rq);
3236                 update_rq_runnable_avg(rq, 1);
3237         }
3238         hrtick_update(rq);
3239 }
3240
3241 #ifdef CONFIG_SMP
3242 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
3243 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
3244 {
3245         return cpu_rq(cpu)->cfs.runnable_load_avg;
3246 }
3247
3248 /*
3249  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
3250  * according to the scheduling class and "nice" value.
3251  *
3252  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
3253  * balance conservatively.
3254  */
3255 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
3256 {
3257         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3258         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
3259
3260         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
3261                 return total;
3262
3263         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
3264 }
3265
3266 /*
3267  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
3268  * according to the scheduling class and "nice" value.
3269  */
3270 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
3271 {
3272         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3273         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
3274
3275         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
3276                 return total;
3277
3278         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
3279 }
3280
3281 static unsigned long power_of(int cpu)
3282 {
3283         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
3284 }
3285
3286 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
3287 {
3288         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3289         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
3290         unsigned long load_avg = rq->cfs.runnable_load_avg;
3291
3292         if (nr_running)
3293                 return load_avg / nr_running;
3294
3295         return 0;
3296 }
3297
3298 static void record_wakee(struct task_struct *p)
3299 {
3300         /*
3301          * Rough decay (wiping) for cost saving, don't worry
3302          * about the boundary, really active task won't care
3303          * about the loss.
3304          */
3305         if (jiffies > current->wakee_flip_decay_ts + HZ) {
3306                 current->wakee_flips = 0;
3307                 current->wakee_flip_decay_ts = jiffies;
3308         }
3309
3310         if (current->last_wakee != p) {
3311                 current->last_wakee = p;
3312                 current->wakee_flips++;
3313         }
3314 }
3315
3316 static void task_waking_fair(struct task_struct *p)
3317 {
3318         struct sched_entity *se = &p->se;
3319         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3320         u64 min_vruntime;
3321
3322 #ifndef CONFIG_64BIT
3323         u64 min_vruntime_copy;
3324
3325         do {
3326                 min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime_copy;
3327                 smp_rmb();
3328                 min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
3329         } while (min_vruntime != min_vruntime_copy);
3330 #else
3331         min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
3332 #endif
3333
3334         se->vruntime -= min_vruntime;
3335         record_wakee(p);
3336 }
3337
3338 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3339 /*
3340  * effective_load() calculates the load change as seen from the root_task_group
3341  *
3342  * Adding load to a group doesn't make a group heavier, but can cause movement
3343  * of group shares between cpus. Assuming the shares were perfectly aligned one
3344  * can calculate the shift in shares.
3345  *
3346  * Calculate the effective load difference if @wl is added (subtracted) to @tg
3347  * on this @cpu and results in a total addition (subtraction) of @wg to the
3348  * total group weight.
3349  *
3350  * Given a runqueue weight distribution (rw_i) we can compute a shares
3351  * distribution (s_i) using:
3352  *
3353  *   s_i = rw_i / \Sum rw_j                                             (1)
3354  *
3355  * Suppose we have 4 CPUs and our @tg is a direct child of the root group and
3356  * has 7 equal weight tasks, distributed as below (rw_i), with the resulting
3357  * shares distribution (s_i):
3358  *
3359  *   rw_i = {   2,   4,   1,   0 }
3360  *   s_i  = { 2/7, 4/7, 1/7,   0 }
3361  *
3362  * As per wake_affine() we're interested in the load of two CPUs (the CPU the
3363  * task used to run on and the CPU the waker is running on), we need to
3364  * compute the effect of waking a task on either CPU and, in case of a sync
3365  * wakeup, compute the effect of the current task going to sleep.
3366  *
3367  * So for a change of @wl to the local @cpu with an overall group weight change
3368  * of @wl we can compute the new shares distribution (s'_i) using:
3369  *
3370  *   s'_i = (rw_i + @wl) / (@wg + \Sum rw_j)                            (2)
3371  *
3372  * Suppose we're interested in CPUs 0 and 1, and want to compute the load
3373  * differences in waking a task to CPU 0. The additional task changes the
3374  * weight and shares distributions like:
3375  *
3376  *   rw'_i = {   3,   4,   1,   0 }
3377  *   s'_i  = { 3/8, 4/8, 1/8,   0 }
3378  *
3379  * We can then compute the difference in effective weight by using:
3380  *
3381  *   dw_i = S * (s'_i - s_i)                                            (3)
3382  *
3383  * Where 'S' is the group weight as seen by its parent.
3384  *
3385  * Therefore the effective change in loads on CPU 0 would be 5/56 (3/8 - 2/7)
3386  * times the weight of the group. The effect on CPU 1 would be -4/56 (4/8 -
3387  * 4/7) times the weight of the group.
3388  */
3389 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu, long wl, long wg)
3390 {
3391         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
3392
3393         if (!tg->parent || !wl) /* the trivial, non-cgroup case */
3394                 return wl;
3395
3396         for_each_sched_entity(se) {
3397                 long w, W;
3398
3399                 tg = se->my_q->tg;
3400
3401                 /*
3402                  * W = @wg + \Sum rw_j
3403                  */
3404                 W = wg + calc_tg_weight(tg, se->my_q);
3405
3406                 /*
3407                  * w = rw_i + @wl
3408                  */
3409                 w = se->my_q->load.weight + wl;
3410
3411                 /*
3412                  * wl = S * s'_i; see (2)
3413                  */
3414                 if (W > 0 && w < W)
3415                         wl = (w * tg->shares) / W;
3416                 else
3417                         wl = tg->shares;
3418
3419                 /*
3420                  * Per the above, wl is the new se->load.weight value; since
3421                  * those are clipped to [MIN_SHARES, ...) do so now. See
3422                  * calc_cfs_shares().
3423                  */
3424                 if (wl < MIN_SHARES)
3425                         wl = MIN_SHARES;
3426
3427                 /*
3428                  * wl = dw_i = S * (s'_i - s_i); see (3)
3429                  */
3430                 wl -= se->load.weight;
3431
3432                 /*
3433                  * Recursively apply this logic to all parent groups to compute
3434                  * the final effective load change on the root group. Since
3435                  * only the @tg group gets extra weight, all parent groups can
3436                  * only redistribute existing shares. @wl is the shift in shares
3437                  * resulting from this level per the above.
3438                  */
3439                 wg = 0;
3440         }
3441
3442         return wl;
3443 }
3444 #else
3445
3446 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu, long wl, long wg)
3447 {
3448         return wl;
3449 }
3450
3451 #endif
3452
3453 static int wake_wide(struct task_struct *p)
3454 {
3455         int factor = this_cpu_read(sd_llc_size);
3456
3457         /*
3458          * Yeah, it's the switching-frequency, could means many wakee or
3459          * rapidly switch, use factor here will just help to automatically
3460          * adjust the loose-degree, so bigger node will lead to more pull.
3461          */
3462         if (p->wakee_flips > factor) {
3463                 /*
3464                  * wakee is somewhat hot, it needs certain amount of cpu
3465                  * resource, so if waker is far more hot, prefer to leave
3466                  * it alone.
3467                  */
3468                 if (current->wakee_flips > (factor * p->wakee_flips))
3469                         return 1;
3470         }
3471
3472         return 0;
3473 }
3474
3475 static int wake_affine(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int sync)
3476 {
3477         s64 this_load, load;
3478         int idx, this_cpu, prev_cpu;
3479         unsigned long tl_per_task;
3480         struct task_group *tg;
3481         unsigned long weight;
3482         int balanced;
3483
3484         /*
3485          * If we wake multiple tasks be careful to not bounce
3486          * ourselves around too much.
3487          */
3488         if (wake_wide(p))
3489                 return 0;
3490
3491         idx       = sd->wake_idx;
3492         this_cpu  = smp_processor_id();
3493         prev_cpu  = task_cpu(p);
3494         load      = source_load(prev_cpu, idx);
3495         this_load = target_load(this_cpu, idx);
3496
3497         /*
3498          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
3499          * effect of the currently running task from the load
3500          * of the current CPU:
3501          */
3502         if (sync) {
3503                 tg = task_group(current);
3504                 weight = current->se.load.weight;
3505
3506                 this_load += effective_load(tg, this_cpu, -weight, -weight);
3507                 load += effective_load(tg, prev_cpu, 0, -weight);
3508         }
3509
3510         tg = task_group(p);
3511         weight = p->se.load.weight;
3512
3513         /*
3514          * In low-load situations, where prev_cpu is idle and this_cpu is idle
3515          * due to the sync cause above having dropped this_load to 0, we'll
3516          * always have an imbalance, but there's really nothing you can do
3517          * about that, so that's good too.
3518          *
3519          * Otherwise check if either cpus are near enough in load to allow this
3520          * task to be woken on this_cpu.
3521          */
3522         if (this_load > 0) {
3523                 s64 this_eff_load, prev_eff_load;
3524
3525                 this_eff_load = 100;
3526                 this_eff_load *= power_of(prev_cpu);
3527                 this_eff_load *= this_load +
3528                         effective_load(tg, this_cpu, weight, weight);
3529
3530                 prev_eff_load = 100 + (sd->imbalance_pct - 100) / 2;
3531                 prev_eff_load *= power_of(this_cpu);
3532                 prev_eff_load *= load + effective_load(tg, prev_cpu, 0, weight);
3533
3534                 balanced = this_eff_load <= prev_eff_load;
3535         } else
3536                 balanced = true;
3537
3538         /*
3539          * If the currently running task will sleep within
3540          * a reasonable amount of time then attract this newly
3541          * woken task:
3542          */
3543         if (sync && balanced)
3544                 return 1;
3545
3546         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine_attempts);
3547         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3548
3549         if (balanced ||
3550             (this_load <= load &&
3551              this_load + target_load(prev_cpu, idx) <= tl_per_task)) {
3552                 /*
3553                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
3554                  * p is cache cold in this domain, and
3555                  * there is no bad imbalance.
3556                  */
3557                 schedstat_inc(sd, ttwu_move_affine);
3558                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine);
3559
3560                 return 1;
3561         }
3562         return 0;
3563 }
3564
3565 /*
3566  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
3567  * domain.
3568  */
3569 static struct sched_group *
3570 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p,
3571                   int this_cpu, int load_idx)
3572 {
3573         struct sched_group *idlest = NULL, *group = sd->groups;
3574         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
3575         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
3576
3577         do {
3578                 unsigned long load, avg_load;
3579                 int local_group;
3580                 int i;
3581
3582                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
3583                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
3584                                         tsk_cpus_allowed(p)))
3585                         continue;
3586
3587                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3588                                                sched_group_cpus(group));
3589
3590                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3591                 avg_load = 0;
3592
3593                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3594                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3595                         if (local_group)
3596                                 load = source_load(i, load_idx);
3597                         else
3598                                 load = target_load(i, load_idx);
3599
3600                         avg_load += load;
3601                 }
3602
3603                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3604                 avg_load = (avg_load * SCHED_POWER_SCALE) / group->sgp->power;
3605
3606                 if (local_group) {
3607                         this_load = avg_load;
3608                 } else if (avg_load < min_load) {
3609                         min_load = avg_load;
3610                         idlest = group;
3611                 }
3612         } while (group = group->next, group != sd->groups);
3613
3614         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
3615                 return NULL;
3616         return idlest;
3617 }
3618
3619 /*
3620  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
3621  */
3622 static int
3623 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
3624 {
3625         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
3626         int idlest = -1;
3627         int i;
3628
3629         /* Traverse only the allowed CPUs */
3630         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), tsk_cpus_allowed(p)) {
3631                 load = weighted_cpuload(i);
3632
3633                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
3634                         min_load = load;
3635                         idlest = i;
3636                 }
3637         }
3638
3639         return idlest;
3640 }
3641
3642 /*
3643  * Try and locate an idle CPU in the sched_domain.
3644  */
3645 static int select_idle_sibling(struct task_struct *p, int target)
3646 {
3647         struct sched_domain *sd;
3648         struct sched_group *sg;
3649         int i = task_cpu(p);
3650
3651         if (idle_cpu(target))
3652                 return target;
3653
3654         /*
3655          * If the prevous cpu is cache affine and idle, don't be stupid.
3656          */
3657         if (i != target && cpus_share_cache(i, target) && idle_cpu(i))
3658                 return i;
3659
3660         /*
3661          * Otherwise, iterate the domains and find an elegible idle cpu.
3662          */
3663         sd = rcu_dereference(per_cpu(sd_llc, target));
3664         for_each_lower_domain(sd) {
3665                 sg = sd->groups;
3666                 do {
3667                         if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(sg),
3668                                                 tsk_cpus_allowed(p)))
3669                                 goto next;
3670
3671                         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(sg)) {
3672                                 if (i == target || !idle_cpu(i))
3673                                         goto next;
3674                         }
3675
3676                         target = cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg),
3677                                         tsk_cpus_allowed(p));
3678                         goto done;
3679 next:
3680                         sg = sg->next;
3681                 } while (sg != sd->groups);
3682         }
3683 done:
3684         return target;
3685 }
3686
3687 /*
3688  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
3689  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
3690  * SD_BALANCE_EXEC.
3691  *
3692  * Balance, ie. select the least loaded group.
3693  *
3694  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
3695  *
3696  * preempt must be disabled.
3697  */
3698 static int
3699 select_task_rq_fair(struct task_struct *p, int sd_flag, int wake_flags)
3700 {
3701         struct sched_domain *tmp, *affine_sd = NULL, *sd = NULL;
3702         int cpu = smp_processor_id();
3703         int prev_cpu = task_cpu(p);
3704         int new_cpu = cpu;
3705         int want_affine = 0;
3706         int sync = wake_flags & WF_SYNC;
3707
3708         if (p->nr_cpus_allowed == 1)
3709                 return prev_cpu;
3710
3711         if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE) {
3712                 if (cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
3713                         want_affine = 1;
3714                 new_cpu = prev_cpu;
3715         }
3716
3717         rcu_read_lock();
3718         for_each_domain(cpu, tmp) {
3719                 if (!(tmp->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3720                         continue;
3721
3722                 /*
3723                  * If both cpu and prev_cpu are part of this domain,
3724                  * cpu is a valid SD_WAKE_AFFINE target.
3725                  */
3726                 if (want_affine && (tmp->flags & SD_WAKE_AFFINE) &&
3727                     cpumask_test_cpu(prev_cpu, sched_domain_span(tmp))) {
3728                         affine_sd = tmp;
3729                         break;
3730                 }
3731
3732                 if (tmp->flags & sd_flag)
3733                         sd = tmp;
3734         }
3735
3736         if (affine_sd) {
3737                 if (cpu != prev_cpu && wake_affine(affine_sd, p, sync))
3738                         prev_cpu = cpu;
3739
3740                 new_cpu = select_idle_sibling(p, prev_cpu);
3741                 goto unlock;
3742         }
3743
3744         while (sd) {
3745                 int load_idx = sd->forkexec_idx;
3746                 struct sched_group *group;
3747                 int weight;
3748
3749                 if (!(sd->flags & sd_flag)) {
3750                         sd = sd->child;
3751                         continue;
3752                 }
3753
3754                 if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE)
3755                         load_idx = sd->wake_idx;
3756
3757                 group = find_idlest_group(sd, p, cpu, load_idx);
3758                 if (!group) {
3759                         sd = sd->child;
3760                         continue;
3761                 }
3762
3763                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, p, cpu);
3764                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
3765                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
3766                         sd = sd->child;
3767                         continue;
3768                 }
3769
3770                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
3771                 cpu = new_cpu;
3772                 weight = sd->span_weight;
3773                 sd = NULL;
3774                 for_each_domain(cpu, tmp) {
3775                         if (weight <= tmp->span_weight)
3776                                 break;
3777                         if (tmp->flags & sd_flag)
3778                                 sd = tmp;
3779                 }
3780                 /* while loop will break here if sd == NULL */
3781         }
3782 unlock:
3783         rcu_read_unlock();
3784
3785         return new_cpu;
3786 }
3787
3788 /*
3789  * Called immediately before a task is migrated to a new cpu; task_cpu(p) and
3790  * cfs_rq_of(p) references at time of call are still valid and identify the
3791  * previous cpu.  However, the caller only guarantees p->pi_lock is held; no
3792  * other assumptions, including the state of rq->lock, should be made.
3793  */
3794 static void
3795 migrate_task_rq_fair(struct task_struct *p, int next_cpu)
3796 {
3797         struct sched_entity *se = &p->se;
3798         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3799
3800         /*
3801          * Load tracking: accumulate removed load so that it can be processed
3802          * when we next update owning cfs_rq under rq->lock.  Tasks contribute
3803          * to blocked load iff they have a positive decay-count.  It can never
3804          * be negative here since on-rq tasks have decay-count == 0.
3805          */
3806         if (se->avg.decay_count) {
3807                 se->avg.decay_count = -__synchronize_entity_decay(se);
3808                 atomic_long_add(se->avg.load_avg_contrib,
3809                                                 &cfs_rq->removed_load);
3810         }
3811 }
3812 #endif /* CONFIG_SMP */
3813
3814 static unsigned long
3815 wakeup_gran(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
3816 {
3817         unsigned long gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
3818
3819         /*
3820          * Since its curr running now, convert the gran from real-time
3821          * to virtual-time in his units.
3822          *
3823          * By using 'se' instead of 'curr' we penalize light tasks, so
3824          * they get preempted easier. That is, if 'se' < 'curr' then
3825          * the resulting gran will be larger, therefore penalizing the
3826          * lighter, if otoh 'se' > 'curr' then the resulting gran will
3827          * be smaller, again penalizing the lighter task.
3828          *
3829          * This is especially important for buddies when the leftmost
3830          * task is higher priority than the buddy.
3831          */
3832         return calc_delta_fair(gran, se);
3833 }
3834
3835 /*
3836  * Should 'se' preempt 'curr'.
3837  *
3838  *             |s1
3839  *        |s2
3840  *   |s3
3841  *         g
3842  *      |<--->|c
3843  *
3844  *  w(c, s1) = -1
3845  *  w(c, s2) =  0
3846  *  w(c, s3) =  1
3847  *
3848  */
3849 static int
3850 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
3851 {
3852         s64 gran, vdiff = curr->vruntime - se->vruntime;
3853
3854         if (vdiff <= 0)
3855                 return -1;
3856
3857         gran = wakeup_gran(curr, se);
3858         if (vdiff > gran)
3859                 return 1;
3860
3861         return 0;
3862 }
3863
3864 static void set_last_buddy(struct sched_entity *se)
3865 {
3866         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
3867                 return;
3868
3869         for_each_sched_entity(se)
3870                 cfs_rq_of(se)->last = se;
3871 }
3872
3873 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se)
3874 {
3875         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
3876                 return;
3877
3878         for_each_sched_entity(se)
3879                 cfs_rq_of(se)->next = se;
3880 }
3881
3882 static void set_skip_buddy(struct sched_entity *se)
3883 {
3884         for_each_sched_entity(se)
3885                 cfs_rq_of(se)->skip = se;
3886 }
3887
3888 /*
3889  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
3890  */
3891 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
3892 {
3893         struct task_struct *curr = rq->curr;
3894         struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
3895         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
3896         int scale = cfs_rq->nr_running >= sched_nr_latency;
3897         int next_buddy_marked = 0;
3898
3899         if (unlikely(se == pse))
3900                 return;
3901
3902         /*
3903          * This is possible from callers such as move_task(), in which we
3904          * unconditionally check_prempt_curr() after an enqueue (which may have
3905          * lead to a throttle).  This both saves work and prevents false
3906          * next-buddy nomination below.
3907          */
3908         if (unlikely(throttled_hierarchy(cfs_rq_of(pse))))
3909                 return;
3910
3911         if (sched_feat(NEXT_BUDDY) && scale && !(wake_flags & WF_FORK)) {
3912                 set_next_buddy(pse);
3913                 next_buddy_marked = 1;
3914         }
3915
3916         /*
3917          * We can come here with TIF_NEED_RESCHED already set from new task
3918          * wake up path.
3919          *
3920          * Note: this also catches the edge-case of curr being in a throttled
3921          * group (e.g. via set_curr_task), since update_curr() (in the
3922          * enqueue of curr) will have resulted in resched being set.  This
3923          * prevents us from potentially nominating it as a false LAST_BUDDY
3924          * below.
3925          */
3926         if (test_tsk_need_resched(curr))
3927                 return;
3928
3929         /* Idle tasks are by definition preempted by non-idle tasks. */
3930         if (unlikely(curr->policy == SCHED_IDLE) &&
3931             likely(p->policy != SCHED_IDLE))
3932                 goto preempt;
3933
3934         /*
3935          * Batch and idle tasks do not preempt non-idle tasks (their preemption
3936          * is driven by the tick):
3937          */
3938         if (unlikely(p->policy != SCHED_NORMAL) || !sched_feat(WAKEUP_PREEMPTION))
3939                 return;
3940
3941         find_matching_se(&se, &pse);
3942         update_curr(cfs_rq_of(se));
3943         BUG_ON(!pse);
3944         if (wakeup_preempt_entity(se, pse) == 1) {
3945                 /*
3946                  * Bias pick_next to pick the sched entity that is
3947                  * triggering this preemption.
3948                  */
3949                 if (!next_buddy_marked)
3950                         set_next_buddy(pse);
3951                 goto preempt;
3952         }
3953
3954         return;
3955
3956 preempt:
3957         resched_task(curr);
3958         /*
3959          * Only set the backward buddy when the current task is still
3960          * on the rq. This can happen when a wakeup gets interleaved
3961          * with schedule on the ->pre_schedule() or idle_balance()
3962          * point, either of which can * drop the rq lock.
3963          *
3964          * Also, during early boot the idle thread is in the fair class,
3965          * for obvious reasons its a bad idea to schedule back to it.
3966          */
3967         if (unlikely(!se->on_rq || curr == rq->idle))
3968                 return;
3969
3970         if (sched_feat(LAST_BUDDY) && scale && entity_is_task(se))
3971                 set_last_buddy(se);
3972 }
3973
3974 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
3975 {
3976         struct task_struct *p;
3977         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
3978         struct sched_entity *se;
3979
3980         if (!cfs_rq->nr_running)
3981                 return NULL;
3982
3983         do {
3984                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
3985                 set_next_entity(cfs_rq, se);
3986                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
3987         } while (cfs_rq);
3988
3989         p = task_of(se);
3990         if (hrtick_enabled(rq))
3991                 hrtick_start_fair(rq, p);
3992
3993         return p;
3994 }
3995
3996 /*
3997  * Account for a descheduled task:
3998  */
3999 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4000 {
4001         struct sched_entity *se = &prev->se;
4002         struct cfs_rq *cfs_rq;
4003
4004         for_each_sched_entity(se) {
4005                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
4006                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
4007         }
4008 }
4009
4010 /*
4011  * sched_yield() is very simple
4012  *
4013  * The magic of dealing with the ->skip buddy is in pick_next_entity.
4014  */
4015 static void yield_task_fair(struct rq *rq)
4016 {
4017         struct task_struct *curr = rq->curr;
4018         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
4019         struct sched_entity *se = &curr->se;
4020
4021         /*
4022          * Are we the only task in the tree?
4023          */
4024         if (unlikely(rq->nr_running == 1))
4025                 return;
4026
4027         clear_buddies(cfs_rq, se);
4028
4029         if (curr->policy != SCHED_BATCH) {
4030                 update_rq_clock(rq);
4031                 /*
4032                  * Update run-time statistics of the 'current'.
4033                  */
4034                 update_curr(cfs_rq);
4035                 /*
4036                  * Tell update_rq_clock() that we've just updated,
4037                  * so we don't do microscopic update in schedule()
4038                  * and double the fastpath cost.
4039                  */
4040                  rq->skip_clock_update = 1;
4041         }
4042
4043         set_skip_buddy(se);
4044 }
4045
4046 static bool yield_to_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt)
4047 {
4048         struct sched_entity *se = &p->se;
4049
4050         /* throttled hierarchies are not runnable */
4051         if (!se->on_rq || throttled_hierarchy(cfs_rq_of(se)))
4052                 return false;
4053
4054         /* Tell the scheduler that we'd really like pse to run next. */
4055         set_next_buddy(se);
4056
4057         yield_task_fair(rq);
4058
4059         return true;
4060 }
4061
4062 #ifdef CONFIG_SMP
4063 /**************************************************
4064  * Fair scheduling class load-balancing methods.
4065  *
4066  * BASICS
4067  *
4068  * The purpose of load-balancing is to achieve the same basic fairness the
4069  * per-cpu scheduler provides, namely provide a proportional amount of compute
4070  * time to each task. This is expressed in the following equation:
4071  *
4072  *   W_i,n/P_i == W_j,n/P_j for all i,j                               (1)
4073  *
4074  * Where W_i,n is the n-th weight average for cpu i. The instantaneous weight
4075  * W_i,0 is defined as:
4076  *
4077  *   W_i,0 = \Sum_j w_i,j                                             (2)
4078  *
4079  * Where w_i,j is the weight of the j-th runnable task on cpu i. This weight
4080  * is derived from the nice value as per prio_to_weight[].
4081  *
4082  * The weight average is an exponential decay average of the instantaneous
4083  * weight:
4084  *
4085  *   W'_i,n = (2^n - 1) / 2^n * W_i,n + 1 / 2^n * W_i,0               (3)
4086  *
4087  * P_i is the cpu power (or compute capacity) of cpu i, typically it is the
4088  * fraction of 'recent' time available for SCHED_OTHER task execution. But it
4089  * can also include other factors [XXX].
4090  *
4091  * To achieve this balance we define a measure of imbalance which follows
4092  * directly from (1):
4093  *
4094  *   imb_i,j = max{ avg(W/P), W_i/P_i } - min{ avg(W/P), W_j/P_j }    (4)
4095  *
4096  * We them move tasks around to minimize the imbalance. In the continuous
4097  * function space it is obvious this converges, in the discrete case we get
4098  * a few fun cases generally called infeasible weight scenarios.
4099  *
4100  * [XXX expand on:
4101  *     - infeasible weights;
4102  *     - local vs global optima in the discrete case. ]
4103  *
4104  *
4105  * SCHED DOMAINS
4106  *
4107  * In order to solve the imbalance equation (4), and avoid the obvious O(n^2)
4108  * for all i,j solution, we create a tree of cpus that follows the hardware
4109  * topology where each level pairs two lower groups (or better). This results
4110  * in O(log n) layers. Furthermore we reduce the number of cpus going up the
4111  * tree to only the first of the previous level and we decrease the frequency
4112  * of load-balance at each level inv. proportional to the number of cpus in
4113  * the groups.
4114  *
4115  * This yields:
4116  *
4117  *     log_2 n     1     n
4118  *   \Sum       { --- * --- * 2^i } = O(n)                            (5)
4119  *     i = 0      2^i   2^i
4120  *                               `- size of each group
4121  *         |         |     `- number of cpus doing load-balance
4122  *         |         `- freq
4123  *         `- sum over all levels
4124  *
4125  * Coupled with a limit on how many tasks we can migrate every balance pass,
4126  * this makes (5) the runtime complexity of the balancer.
4127  *
4128  * An important property here is that each CPU is still (indirectly) connected
4129  * to every other cpu in at most O(log n) steps:
4130  *
4131  * The adjacency matrix of the resulting graph is given by:
4132  *
4133  *             log_2 n     
4134  *   A_i,j = \Union     (i % 2^k == 0) && i / 2^(k+1) == j / 2^(k+1)  (6)
4135  *             k = 0
4136  *
4137  * And you'll find that:
4138  *
4139  *   A^(log_2 n)_i,j != 0  for all i,j                                (7)
4140  *
4141  * Showing there's indeed a path between every cpu in at most O(log n) steps.
4142  * The task movement gives a factor of O(m), giving a convergence complexity
4143  * of:
4144  *
4145  *   O(nm log n),  n := nr_cpus, m := nr_tasks                        (8)
4146  *
4147  *
4148  * WORK CONSERVING
4149  *
4150  * In order to avoid CPUs going idle while there's still work to do, new idle
4151  * balancing is more aggressive and has the newly idle cpu iterate up the domain
4152  * tree itself instead of relying on other CPUs to bring it work.
4153  *
4154  * This adds some complexity to both (5) and (8) but it reduces the total idle
4155  * time.
4156  *
4157  * [XXX more?]
4158  *
4159  *
4160  * CGROUPS
4161  *
4162  * Cgroups make a horror show out of (2), instead of a simple sum we get:
4163  *
4164  *                                s_k,i
4165  *   W_i,0 = \Sum_j \Prod_k w_k * -----                               (9)
4166  *                                 S_k
4167  *
4168  * Where
4169  *
4170  *   s_k,i = \Sum_j w_i,j,k  and  S_k = \Sum_i s_k,i                 (10)
4171  *
4172  * w_i,j,k is the weight of the j-th runnable task in the k-th cgroup on cpu i.
4173  *
4174  * The big problem is S_k, its a global sum needed to compute a local (W_i)
4175  * property.
4176  *
4177  * [XXX write more on how we solve this.. _after_ merging pjt's patches that
4178  *      rewrite all of this once again.]
4179  */ 
4180
4181 static unsigned long __read_mostly max_load_balance_interval = HZ/10;
4182
4183 #define LBF_ALL_PINNED  0x01
4184 #define LBF_NEED_BREAK  0x02
4185 #define LBF_DST_PINNED  0x04
4186 #define LBF_SOME_PINNED 0x08
4187
4188 struct lb_env {
4189         struct sched_domain     *sd;
4190
4191         struct rq               *src_rq;
4192         int                     src_cpu;
4193
4194         int                     dst_cpu;
4195         struct rq               *dst_rq;
4196
4197         struct cpumask          *dst_grpmask;
4198         int                     new_dst_cpu;
4199         enum cpu_idle_type      idle;
4200         long                    imbalance;
4201         /* The set of CPUs under consideration for load-balancing */
4202         struct cpumask          *cpus;
4203
4204         unsigned int            flags;
4205
4206         unsigned int            loop;
4207         unsigned int            loop_break;
4208         unsigned int            loop_max;
4209 };
4210
4211 /*
4212  * move_task - move a task from one runqueue to another runqueue.
4213  * Both runqueues must be locked.
4214  */
4215 static void move_task(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
4216 {
4217         deactivate_task(env->src_rq, p, 0);
4218         set_task_cpu(p, env->dst_cpu);
4219         activate_task(env->dst_rq, p, 0);
4220         check_preempt_curr(env->dst_rq, p, 0);
4221 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4222         if (p->numa_preferred_nid != -1) {
4223                 int src_nid = cpu_to_node(env->src_cpu);
4224                 int dst_nid = cpu_to_node(env->dst_cpu);
4225
4226                 /*
4227                  * If the load balancer has moved the task then limit
4228                  * migrations from taking place in the short term in
4229                  * case this is a short-lived migration.
4230                  */
4231                 if (src_nid != dst_nid && dst_nid != p->numa_preferred_nid)
4232                         p->numa_migrate_seq = 0;
4233         }
4234 #endif
4235 }
4236
4237 /*
4238  * Is this task likely cache-hot:
4239  */
4240 static int
4241 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
4242 {
4243         s64 delta;
4244
4245         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
4246                 return 0;
4247
4248         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
4249                 return 0;
4250
4251         /*
4252          * Buddy candidates are cache hot:
4253          */
4254         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
4255                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
4256                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
4257                 return 1;
4258
4259         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
4260                 return 1;
4261         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
4262                 return 0;
4263
4264         delta = now - p->se.exec_start;
4265
4266         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
4267 }
4268
4269 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4270 /* Returns true if the destination node has incurred more faults */
4271 static bool migrate_improves_locality(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
4272 {
4273         int src_nid, dst_nid;
4274
4275         if (!sched_feat(NUMA_FAVOUR_HIGHER) || !p->numa_faults ||
4276             !(env->sd->flags & SD_NUMA)) {
4277                 return false;
4278         }
4279
4280         src_nid = cpu_to_node(env->src_cpu);
4281         dst_nid = cpu_to_node(env->dst_cpu);
4282
4283         if (src_nid == dst_nid ||
4284             p->numa_migrate_seq >= sysctl_numa_balancing_settle_count)
4285                 return false;
4286
4287         if (dst_nid == p->numa_preferred_nid ||
4288             task_faults(p, dst_nid) > task_faults(p, src_nid))
4289                 return true;
4290
4291         return false;
4292 }
4293
4294
4295 static bool migrate_degrades_locality(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
4296 {
4297         int src_nid, dst_nid;
4298
4299         if (!sched_feat(NUMA) || !sched_feat(NUMA_RESIST_LOWER))
4300                 return false;
4301
4302         if (!p->numa_faults || !(env->sd->flags & SD_NUMA))
4303                 return false;
4304
4305         src_nid = cpu_to_node(env->src_cpu);
4306         dst_nid = cpu_to_node(env->dst_cpu);
4307
4308         if (src_nid == dst_nid ||
4309             p->numa_migrate_seq >= sysctl_numa_balancing_settle_count)
4310                 return false;
4311
4312         if (task_faults(p, dst_nid) < task_faults(p, src_nid))
4313                 return true;
4314
4315         return false;
4316 }
4317
4318 #else
4319 static inline bool migrate_improves_locality(struct task_struct *p,
4320                                              struct lb_env *env)
4321 {
4322         return false;
4323 }
4324
4325 static inline bool migrate_degrades_locality(struct task_struct *p,
4326                                              struct lb_env *env)
4327 {
4328         return false;
4329 }
4330 #endif
4331
4332 /*
4333  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
4334  */
4335 static
4336 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
4337 {
4338         int tsk_cache_hot = 0;
4339         /*
4340          * We do not migrate tasks that are:
4341          * 1) throttled_lb_pair, or
4342          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
4343          * 3) running (obviously), or
4344          * 4) are cache-hot on their current CPU.
4345          */
4346         if (throttled_lb_pair(task_group(p), env->src_cpu, env->dst_cpu))
4347                 return 0;
4348
4349         if (!cpumask_test_cpu(env->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(p))) {
4350                 int cpu;
4351
4352                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_affine);
4353
4354                 env->flags |= LBF_SOME_PINNED;
4355
4356                 /*
4357                  * Remember if this task can be migrated to any other cpu in
4358                  * our sched_group. We may want to revisit it if we couldn't
4359                  * meet load balance goals by pulling other tasks on src_cpu.
4360                  *
4361                  * Also avoid computing new_dst_cpu if we have already computed
4362                  * one in current iteration.
4363                  */
4364                 if (!env->dst_grpmask || (env->flags & LBF_DST_PINNED))
4365                         return 0;
4366
4367                 /* Prevent to re-select dst_cpu via env's cpus */
4368                 for_each_cpu_and(cpu, env->dst_grpmask, env->cpus) {
4369                         if (cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p))) {
4370                                 env->flags |= LBF_DST_PINNED;
4371                                 env->new_dst_cpu = cpu;
4372                                 break;
4373                         }
4374                 }
4375
4376                 return 0;
4377         }
4378
4379         /* Record that we found atleast one task that could run on dst_cpu */
4380         env->flags &= ~LBF_ALL_PINNED;
4381
4382         if (task_running(env->src_rq, p)) {
4383                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_running);
4384                 return 0;
4385         }
4386
4387         /*
4388          * Aggressive migration if:
4389          * 1) destination numa is preferred
4390          * 2) task is cache cold, or
4391          * 3) too many balance attempts have failed.
4392          */
4393         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq_clock_task(env->src_rq), env->sd);
4394         if (!tsk_cache_hot)
4395                 tsk_cache_hot = migrate_degrades_locality(p, env);
4396
4397         if (migrate_improves_locality(p, env)) {
4398 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4399                 if (tsk_cache_hot) {
4400                         schedstat_inc(env->sd, lb_hot_gained[env->idle]);
4401                         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_forced_migrations);
4402                 }
4403 #endif
4404                 return 1;
4405         }
4406
4407         if (!tsk_cache_hot ||
4408                 env->sd->nr_balance_failed > env->sd->cache_nice_tries) {
4409
4410                 if (tsk_cache_hot) {
4411                         schedstat_inc(env->sd, lb_hot_gained[env->idle]);
4412                         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_forced_migrations);
4413                 }
4414
4415                 return 1;
4416         }
4417
4418         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_hot);
4419         return 0;
4420 }
4421
4422 /*
4423  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
4424  * part of active balancing operations within "domain".
4425  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
4426  *
4427  * Called with both runqueues locked.
4428  */
4429 static int move_one_task(struct lb_env *env)
4430 {
4431         struct task_struct *p, *n;
4432
4433         list_for_each_entry_safe(p, n, &env->src_rq->cfs_tasks, se.group_node) {
4434                 if (!can_migrate_task(p, env))
4435                         continue;
4436
4437                 move_task(p, env);
4438                 /*
4439                  * Right now, this is only the second place move_task()
4440                  * is called, so we can safely collect move_task()
4441                  * stats here rather than inside move_task().
4442                  */
4443                 schedstat_inc(env->sd, lb_gained[env->idle]);
4444                 return 1;
4445         }
4446         return 0;
4447 }
4448
4449 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p);
4450
4451 static const unsigned int sched_nr_migrate_break = 32;
4452
4453 /*
4454  * move_tasks tries to move up to imbalance weighted load from busiest to
4455  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
4456  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
4457  *
4458  * Called with both runqueues locked.
4459  */
4460 static int move_tasks(struct lb_env *env)
4461 {
4462         struct list_head *tasks = &env->src_rq->cfs_tasks;
4463         struct task_struct *p;
4464         unsigned long load;
4465         int pulled = 0;
4466
4467         if (env->imbalance <= 0)
4468                 return 0;
4469
4470         while (!list_empty(tasks)) {
4471                 p = list_first_entry(tasks, struct task_struct, se.group_node);
4472
4473                 env->loop++;
4474                 /* We've more or less seen every task there is, call it quits */
4475                 if (env->loop > env->loop_max)
4476                         break;
4477
4478                 /* take a breather every nr_migrate tasks */
4479                 if (env->loop > env->loop_break) {
4480                         env->loop_break += sched_nr_migrate_break;
4481                         env->flags |= LBF_NEED_BREAK;
4482                         break;
4483                 }
4484
4485                 if (!can_migrate_task(p, env))
4486                         goto next;
4487
4488                 load = task_h_load(p);
4489
4490                 if (sched_feat(LB_MIN) && load < 16 && !env->sd->nr_balance_failed)
4491                         goto next;
4492
4493                 if ((load / 2) > env->imbalance)
4494                         goto next;
4495
4496                 move_task(p, env);
4497                 pulled++;
4498                 env->imbalance -= load;
4499
4500 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4501                 /*
4502                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
4503                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
4504                  * the critical section.
4505                  */
4506                 if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE)
4507                         break;
4508 #endif
4509
4510                 /*
4511                  * We only want to steal up to the prescribed amount of
4512                  * weighted load.
4513                  */
4514                 if (env->imbalance <= 0)
4515                         break;
4516
4517                 continue;
4518 next:
4519                 list_move_tail(&p->se.group_node, tasks);
4520         }
4521
4522         /*
4523          * Right now, this is one of only two places move_task() is called,
4524          * so we can safely collect move_task() stats here rather than
4525          * inside move_task().
4526          */
4527         schedstat_add(env->sd, lb_gained[env->idle], pulled);
4528
4529         return pulled;
4530 }
4531
4532 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4533 /*
4534  * update tg->load_weight by folding this cpu's load_avg
4535  */
4536 static void __update_blocked_averages_cpu(struct task_group *tg, int cpu)
4537 {
4538         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
4539         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
4540
4541         /* throttled entities do not contribute to load */
4542         if (throttled_hierarchy(cfs_rq))
4543                 return;
4544
4545         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 1);
4546
4547         if (se) {
4548                 update_entity_load_avg(se, 1);
4549                 /*
4550                  * We pivot on our runnable average having decayed to zero for
4551                  * list removal.  This generally implies that all our children
4552                  * have also been removed (modulo rounding error or bandwidth
4553                  * control); however, such cases are rare and we can fix these
4554                  * at enqueue.
4555                  *
4556                  * TODO: fix up out-of-order children on enqueue.
4557                  */
4558                 if (!se->avg.runnable_avg_sum && !cfs_rq->nr_running)
4559                         list_del_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
4560         } else {
4561                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
4562                 update_rq_runnable_avg(rq, rq->nr_running);
4563         }
4564 }
4565
4566 static void update_blocked_averages(int cpu)
4567 {
4568         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4569         struct cfs_rq *cfs_rq;
4570         unsigned long flags;
4571
4572         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4573         update_rq_clock(rq);
4574         /*
4575          * Iterates the task_group tree in a bottom up fashion, see
4576          * list_add_leaf_cfs_rq() for details.
4577          */
4578         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
4579                 /*
4580                  * Note: We may want to consider periodically releasing
4581                  * rq->lock about these updates so that creating many task
4582                  * groups does not result in continually extending hold time.
4583                  */
4584                 __update_blocked_averages_cpu(cfs_rq->tg, rq->cpu);
4585         }
4586
4587         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4588 }
4589
4590 /*
4591  * Compute the hierarchical load factor for cfs_rq and all its ascendants.
4592  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
4593  * group is a fraction of its parents load.
4594  */
4595 static void update_cfs_rq_h_load(struct cfs_rq *cfs_rq)
4596 {
4597         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
4598         struct sched_entity *se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq)];
4599         unsigned long now = jiffies;
4600         unsigned long load;
4601
4602         if (cfs_rq->last_h_load_update == now)
4603                 return;
4604
4605         cfs_rq->h_load_next = NULL;
4606         for_each_sched_entity(se) {
4607                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
4608                 cfs_rq->h_load_next = se;
4609                 if (cfs_rq->last_h_load_update == now)
4610                         break;
4611         }
4612
4613         if (!se) {
4614                 cfs_rq->h_load = cfs_rq->runnable_load_avg;
4615                 cfs_rq->last_h_load_update = now;
4616         }
4617
4618         while ((se = cfs_rq->h_load_next) != NULL) {
4619                 load = cfs_rq->h_load;
4620                 load = div64_ul(load * se->avg.load_avg_contrib,
4621                                 cfs_rq->runnable_load_avg + 1);
4622                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
4623                 cfs_rq->h_load = load;
4624                 cfs_rq->last_h_load_update = now;
4625         }
4626 }
4627
4628 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p)
4629 {
4630         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
4631
4632         update_cfs_rq_h_load(cfs_rq);
4633         return div64_ul(p->se.avg.load_avg_contrib * cfs_rq->h_load,
4634                         cfs_rq->runnable_load_avg + 1);
4635 }
4636 #else
4637 static inline void update_blocked_averages(int cpu)
4638 {
4639 }
4640
4641 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p)
4642 {
4643         return p->se.avg.load_avg_contrib;
4644 }
4645 #endif
4646
4647 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
4648 /*
4649  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
4650  */
4651 struct sg_lb_stats {
4652         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
4653         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
4654         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
4655         unsigned long load_per_task;
4656         unsigned long group_power;
4657         unsigned int sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
4658         unsigned int group_capacity;
4659         unsigned int idle_cpus;
4660         unsigned int group_weight;
4661         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
4662         int group_has_capacity; /* Is there extra capacity in the group? */
4663 };
4664
4665 /*
4666  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
4667  *               during load balancing.
4668  */
4669 struct sd_lb_stats {
4670         struct sched_group *busiest;    /* Busiest group in this sd */
4671         struct sched_group *local;      /* Local group in this sd */
4672         unsigned long total_load;       /* Total load of all groups in sd */
4673         unsigned long total_pwr;        /* Total power of all groups in sd */
4674         unsigned long avg_load; /* Average load across all groups in sd */
4675
4676         struct sg_lb_stats busiest_stat;/* Statistics of the busiest group */
4677         struct sg_lb_stats local_stat;  /* Statistics of the local group */
4678 };
4679
4680 static inline void init_sd_lb_stats(struct sd_lb_stats *sds)
4681 {
4682         /*
4683          * Skimp on the clearing to avoid duplicate work. We can avoid clearing
4684          * local_stat because update_sg_lb_stats() does a full clear/assignment.
4685          * We must however clear busiest_stat::avg_load because
4686          * update_sd_pick_busiest() reads this before assignment.
4687          */
4688         *sds = (struct sd_lb_stats){
4689                 .busiest = NULL,
4690                 .local = NULL,
4691                 .total_load = 0UL,
4692                 .total_pwr = 0UL,
4693                 .busiest_stat = {
4694                         .avg_load = 0UL,
4695                 },
4696         };
4697 }
4698
4699 /**
4700  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
4701  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
4702  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
4703  *
4704  * Return: The load index.
4705  */
4706 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
4707                                         enum cpu_idle_type idle)
4708 {
4709         int load_idx;
4710
4711         switch (idle) {
4712         case CPU_NOT_IDLE:
4713                 load_idx = sd->busy_idx;
4714                 break;
4715
4716         case CPU_NEWLY_IDLE:
4717                 load_idx = sd->newidle_idx;
4718                 break;
4719         default:
4720                 load_idx = sd->idle_idx;
4721                 break;
4722         }
4723
4724         return load_idx;
4725 }
4726
4727 static unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4728 {
4729         return SCHED_POWER_SCALE;
4730 }
4731
4732 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4733 {
4734         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
4735 }
4736
4737 static unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4738 {
4739         unsigned long weight = sd->span_weight;
4740         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
4741
4742         smt_gain /= weight;
4743
4744         return smt_gain;
4745 }
4746
4747 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4748 {
4749         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
4750 }
4751
4752 static unsigned long scale_rt_power(int cpu)
4753 {
4754         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4755         u64 total, available, age_stamp, avg;
4756
4757         /*
4758          * Since we're reading these variables without serialization make sure
4759          * we read them once before doing sanity checks on them.
4760          */
4761         age_stamp = ACCESS_ONCE(rq->age_stamp);
4762         avg = ACCESS_ONCE(rq->rt_avg);
4763
4764         total = sched_avg_period() + (rq_clock(rq) - age_stamp);
4765
4766         if (unlikely(total < avg)) {
4767                 /* Ensures that power won't end up being negative */
4768                 available = 0;
4769         } else {
4770                 available = total - avg;
4771         }
4772
4773         if (unlikely((s64)total < SCHED_POWER_SCALE))
4774                 total = SCHED_POWER_SCALE;
4775
4776         total >>= SCHED_POWER_SHIFT;
4777
4778         return div_u64(available, total);
4779 }
4780
4781 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4782 {
4783         unsigned long weight = sd->span_weight;
4784         unsigned long power = SCHED_POWER_SCALE;
4785         struct sched_group *sdg = sd->groups;
4786
4787         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
4788                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
4789                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
4790                 else
4791                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
4792
4793                 power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
4794         }
4795
4796         sdg->sgp->power_orig = power;
4797
4798         if (sched_feat(ARCH_POWER))
4799                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
4800         else
4801                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
4802
4803         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
4804
4805         power *= scale_rt_power(cpu);
4806         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
4807
4808         if (!power)
4809                 power = 1;
4810
4811         cpu_rq(cpu)->cpu_power = power;
4812         sdg->sgp->power = power;
4813 }
4814
4815 void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4816 {
4817         struct sched_domain *child = sd->child;
4818         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
4819         unsigned long power, power_orig;
4820         unsigned long interval;
4821
4822         interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4823         interval = clamp(interval, 1UL, max_load_balance_interval);
4824         sdg->sgp->next_update = jiffies + interval;
4825
4826         if (!child) {
4827                 update_cpu_power(sd, cpu);
4828                 return;
4829         }
4830
4831         power_orig = power = 0;
4832
4833         if (child->flags & SD_OVERLAP) {
4834                 /*
4835                  * SD_OVERLAP domains cannot assume that child groups
4836                  * span the current group.
4837                  */
4838
4839                 for_each_cpu(cpu, sched_group_cpus(sdg)) {
4840                         struct sched_group *sg = cpu_rq(cpu)->sd->groups;
4841
4842                         power_orig += sg->sgp->power_orig;
4843                         power += sg->sgp->power;
4844                 }
4845         } else  {
4846                 /*
4847                  * !SD_OVERLAP domains can assume that child groups
4848                  * span the current group.
4849                  */ 
4850
4851                 group = child->groups;
4852                 do {
4853                         power_orig += group->sgp->power_orig;
4854                         power += group->sgp->power;
4855                         group = group->next;
4856                 } while (group != child->groups);
4857         }
4858
4859         sdg->sgp->power_orig = power_orig;
4860         sdg->sgp->power = power;
4861 }
4862
4863 /*
4864  * Try and fix up capacity for tiny siblings, this is needed when
4865  * things like SD_ASYM_PACKING need f_b_g to select another sibling
4866  * which on its own isn't powerful enough.
4867  *
4868  * See update_sd_pick_busiest() and check_asym_packing().
4869  */
4870 static inline int
4871 fix_small_capacity(struct sched_domain *sd, struct sched_group *group)
4872 {
4873         /*
4874          * Only siblings can have significantly less than SCHED_POWER_SCALE
4875          */
4876         if (!(sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER))
4877                 return 0;
4878
4879         /*
4880          * If ~90% of the cpu_power is still there, we're good.
4881          */
4882         if (group->sgp->power * 32 > group->sgp->power_orig * 29)
4883                 return 1;
4884
4885         return 0;
4886 }
4887
4888 /*
4889  * Group imbalance indicates (and tries to solve) the problem where balancing
4890  * groups is inadequate due to tsk_cpus_allowed() constraints.
4891  *
4892  * Imagine a situation of two groups of 4 cpus each and 4 tasks each with a
4893  * cpumask covering 1 cpu of the first group and 3 cpus of the second group.
4894  * Something like:
4895  *
4896  *      { 0 1 2 3 } { 4 5 6 7 }
4897  *              *     * * *
4898  *
4899  * If we were to balance group-wise we'd place two tasks in the first group and
4900  * two tasks in the second group. Clearly this is undesired as it will overload
4901  * cpu 3 and leave one of the cpus in the second group unused.
4902  *
4903  * The current solution to this issue is detecting the skew in the first group
4904  * by noticing the lower domain failed to reach balance and had difficulty
4905  * moving tasks due to affinity constraints.
4906  *
4907  * When this is so detected; this group becomes a candidate for busiest; see
4908  * update_sd_pick_busiest(). And calculcate_imbalance() and
4909  * find_busiest_group() avoid some of the usual balance conditions to allow it
4910  * to create an effective group imbalance.
4911  *
4912  * This is a somewhat tricky proposition since the next run might not find the
4913  * group imbalance and decide the groups need to be balanced again. A most
4914  * subtle and fragile situation.
4915  */
4916
4917 static inline int sg_imbalanced(struct sched_group *group)
4918 {
4919         return group->sgp->imbalance;
4920 }
4921
4922 /*
4923  * Compute the group capacity.
4924  *
4925  * Avoid the issue where N*frac(smt_power) >= 1 creates 'phantom' cores by
4926  * first dividing out the smt factor and computing the actual number of cores
4927  * and limit power unit capacity with that.
4928  */
4929 static inline int sg_capacity(struct lb_env *env, struct sched_group *group)
4930 {
4931         unsigned int capacity, smt, cpus;
4932         unsigned int power, power_orig;
4933
4934         power = group->sgp->power;
4935         power_orig = group->sgp->power_orig;
4936         cpus = group->group_weight;
4937
4938         /* smt := ceil(cpus / power), assumes: 1 < smt_power < 2 */
4939         smt = DIV_ROUND_UP(SCHED_POWER_SCALE * cpus, power_orig);
4940         capacity = cpus / smt; /* cores */
4941
4942         capacity = min_t(unsigned, capacity, DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_POWER_SCALE));
4943         if (!capacity)
4944                 capacity = fix_small_capacity(env->sd, group);
4945
4946         return capacity;
4947 }
4948
4949 /**
4950  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
4951  * @env: The load balancing environment.
4952  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
4953  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
4954  * @local_group: Does group contain this_cpu.
4955  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
4956  */
4957 static inline void update_sg_lb_stats(struct lb_env *env,
4958                         struct sched_group *group, int load_idx,
4959                         int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
4960 {
4961         unsigned long nr_running;
4962         unsigned long load;
4963         int i;
4964
4965         memset(sgs, 0, sizeof(*sgs));
4966
4967         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), env->cpus) {
4968                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
4969
4970                 nr_running = rq->nr_running;
4971
4972                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
4973                 if (local_group)
4974                         load = target_load(i, load_idx);
4975                 else
4976                         load = source_load(i, load_idx);
4977
4978                 sgs->group_load += load;
4979                 sgs->sum_nr_running += nr_running;
4980                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
4981                 if (idle_cpu(i))
4982                         sgs->idle_cpus++;
4983         }
4984
4985         /* Adjust by relative CPU power of the group */
4986         sgs->group_power = group->sgp->power;
4987         sgs->avg_load = (sgs->group_load*SCHED_POWER_SCALE) / sgs->group_power;
4988
4989         if (sgs->sum_nr_running)
4990                 sgs->load_per_task = sgs->sum_weighted_load / sgs->sum_nr_running;
4991
4992         sgs->group_weight = group->group_weight;
4993
4994         sgs->group_imb = sg_imbalanced(group);
4995         sgs->group_capacity = sg_capacity(env, group);
4996
4997         if (sgs->group_capacity > sgs->sum_nr_running)
4998                 sgs->group_has_capacity = 1;
4999 }
5000
5001 /**
5002  * update_sd_pick_busiest - return 1 on busiest group
5003  * @env: The load balancing environment.
5004  * @sds: sched_domain statistics
5005  * @sg: sched_group candidate to be checked for being the busiest
5006  * @sgs: sched_group statistics
5007  *
5008  * Determine if @sg is a busier group than the previously selected
5009  * busiest group.
5010  *
5011  * Return: %true if @sg is a busier group than the previously selected
5012  * busiest group. %false otherwise.
5013  */
5014 static bool update_sd_pick_busiest(struct lb_env *env,
5015                                    struct sd_lb_stats *sds,
5016                                    struct sched_group *sg,
5017                                    struct sg_lb_stats *sgs)
5018 {
5019         if (sgs->avg_load <= sds->busiest_stat.avg_load)
5020                 return false;
5021
5022         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity)
5023                 return true;
5024
5025         if (sgs->group_imb)
5026                 return true;
5027
5028         /*
5029          * ASYM_PACKING needs to move all the work to the lowest
5030          * numbered CPUs in the group, therefore mark all groups
5031          * higher than ourself as busy.
5032          */
5033         if ((env->sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && sgs->sum_nr_running &&
5034             env->dst_cpu < group_first_cpu(sg)) {
5035                 if (!sds->busiest)
5036                         return true;
5037
5038                 if (group_first_cpu(sds->busiest) > group_first_cpu(sg))
5039                         return true;
5040         }
5041
5042         return false;
5043 }
5044
5045 /**
5046  * update_sd_lb_stats - Update sched_domain's statistics for load balancing.
5047  * @env: The load balancing environment.
5048  * @balance: Should we balance.
5049  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
5050  */
5051 static inline void update_sd_lb_stats(struct lb_env *env,
5052                                         struct sd_lb_stats *sds)
5053 {
5054         struct sched_domain *child = env->sd->child;
5055         struct sched_group *sg = env->sd->groups;
5056         struct sg_lb_stats tmp_sgs;
5057         int load_idx, prefer_sibling = 0;
5058
5059         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5060                 prefer_sibling = 1;
5061
5062         load_idx = get_sd_load_idx(env->sd, env->idle);
5063
5064         do {
5065                 struct sg_lb_stats *sgs = &tmp_sgs;
5066                 int local_group;
5067
5068                 local_group = cpumask_test_cpu(env->dst_cpu, sched_group_cpus(sg));
5069                 if (local_group) {
5070                         sds->local = sg;
5071                         sgs = &sds->local_stat;
5072
5073                         if (env->idle != CPU_NEWLY_IDLE ||
5074                             time_after_eq(jiffies, sg->sgp->next_update))
5075                                 update_group_power(env->sd, env->dst_cpu);
5076                 }
5077
5078                 update_sg_lb_stats(env, sg, load_idx, local_group, sgs);
5079
5080                 if (local_group)
5081                         goto next_group;
5082
5083                 /*
5084                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
5085                  * first, lower the sg capacity to one so that we'll try
5086                  * and move all the excess tasks away. We lower the capacity
5087                  * of a group only if the local group has the capacity to fit
5088                  * these excess tasks, i.e. nr_running < group_capacity. The
5089                  * extra check prevents the case where you always pull from the
5090                  * heaviest group when it is already under-utilized (possible
5091                  * with a large weight task outweighs the tasks on the system).
5092                  */
5093                 if (prefer_sibling && sds->local &&
5094                     sds->local_stat.group_has_capacity)
5095                         sgs->group_capacity = min(sgs->group_capacity, 1U);
5096
5097                 if (update_sd_pick_busiest(env, sds, sg, sgs)) {
5098                         sds->busiest = sg;
5099                         sds->busiest_stat = *sgs;
5100                 }
5101
5102 next_group:
5103                 /* Now, start updating sd_lb_stats */
5104                 sds->total_load += sgs->group_load;
5105                 sds->total_pwr += sgs->group_power;
5106
5107                 sg = sg->next;
5108         } while (sg != env->sd->groups);
5109 }
5110
5111 /**
5112  * check_asym_packing - Check to see if the group is packed into the
5113  *                      sched doman.
5114  *
5115  * This is primarily intended to used at the sibling level.  Some
5116  * cores like POWER7 prefer to use lower numbered SMT threads.  In the
5117  * case of POWER7, it can move to lower SMT modes only when higher
5118  * threads are idle.  When in lower SMT modes, the threads will
5119  * perform better since they share less core resources.  Hence when we
5120  * have idle threads, we want them to be the higher ones.
5121  *
5122  * This packing function is run on idle threads.  It checks to see if
5123  * the busiest CPU in this domain (core in the P7 case) has a higher
5124  * CPU number than the packing function is being run on.  Here we are
5125  * assuming lower CPU number will be equivalent to lower a SMT thread
5126  * number.
5127  *
5128  * Return: 1 when packing is required and a task should be moved to
5129  * this CPU.  The amount of the imbalance is returned in *imbalance.
5130  *
5131  * @env: The load balancing environment.
5132  * @sds: Statistics of the sched_domain which is to be packed
5133  */
5134 static int check_asym_packing(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
5135 {
5136         int busiest_cpu;
5137
5138         if (!(env->sd->flags & SD_ASYM_PACKING))
5139                 return 0;
5140
5141         if (!sds->busiest)
5142                 return 0;
5143
5144         busiest_cpu = group_first_cpu(sds->busiest);
5145         if (env->dst_cpu > busiest_cpu)
5146                 return 0;
5147
5148         env->imbalance = DIV_ROUND_CLOSEST(
5149                 sds->busiest_stat.avg_load * sds->busiest_stat.group_power,
5150                 SCHED_POWER_SCALE);
5151
5152         return 1;
5153 }
5154
5155 /**
5156  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
5157  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
5158  *                      load balancing.
5159  * @env: The load balancing environment.
5160  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
5161  */
5162 static inline
5163 void fix_small_imbalance(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
5164 {
5165         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
5166         unsigned int imbn = 2;
5167         unsigned long scaled_busy_load_per_task;
5168         struct sg_lb_stats *local, *busiest;
5169
5170         local = &sds->local_stat;
5171         busiest = &sds->busiest_stat;
5172
5173         if (!local->sum_nr_running)
5174                 local->load_per_task = cpu_avg_load_per_task(env->dst_cpu);
5175         else if (busiest->load_per_task > local->load_per_task)
5176                 imbn = 1;
5177
5178         scaled_busy_load_per_task =
5179                 (busiest->load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
5180                 busiest->group_power;
5181
5182         if (busiest->avg_load + scaled_busy_load_per_task >=
5183             local->avg_load + (scaled_busy_load_per_task * imbn)) {
5184                 env->imbalance = busiest->load_per_task;
5185                 return;
5186         }
5187
5188         /*
5189          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
5190          * however we may be able to increase total CPU power used by
5191          * moving them.
5192          */
5193
5194         pwr_now += busiest->group_power *
5195                         min(busiest->load_per_task, busiest->avg_load);
5196         pwr_now += local->group_power *
5197                         min(local->load_per_task, local->avg_load);
5198         pwr_now /= SCHED_POWER_SCALE;
5199
5200         /* Amount of load we'd subtract */
5201         tmp = (busiest->load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
5202                 busiest->group_power;
5203         if (busiest->avg_load > tmp) {
5204                 pwr_move += busiest->group_power *
5205                             min(busiest->load_per_task,
5206                                 busiest->avg_load - tmp);
5207         }
5208
5209         /* Amount of load we'd add */
5210         if (busiest->avg_load * busiest->group_power <
5211             busiest->load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) {
5212                 tmp = (busiest->avg_load * busiest->group_power) /
5213                       local->group_power;
5214         } else {
5215                 tmp = (busiest->load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
5216                       local->group_power;
5217         }
5218         pwr_move += local->group_power *
5219                     min(local->load_per_task, local->avg_load + tmp);
5220         pwr_move /= SCHED_POWER_SCALE;
5221
5222         /* Move if we gain throughput */
5223         if (pwr_move > pwr_now)
5224                 env->imbalance = busiest->load_per_task;
5225 }
5226
5227 /**
5228  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
5229  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
5230  * @env: load balance environment
5231  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
5232  */
5233 static inline void calculate_imbalance(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
5234 {
5235         unsigned long max_pull, load_above_capacity = ~0UL;
5236         struct sg_lb_stats *local, *busiest;
5237
5238         local = &sds->local_stat;
5239         busiest = &sds->busiest_stat;
5240
5241         if (busiest->group_imb) {
5242                 /*
5243                  * In the group_imb case we cannot rely on group-wide averages
5244                  * to ensure cpu-load equilibrium, look at wider averages. XXX
5245                  */
5246                 busiest->load_per_task =
5247                         min(busiest->load_per_task, sds->avg_load);
5248         }
5249
5250         /*
5251          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
5252          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
5253          * its cpu_power, while calculating max_load..)
5254          */
5255         if (busiest->avg_load <= sds->avg_load ||
5256             local->avg_load >= sds->avg_load) {
5257                 env->imbalance = 0;
5258                 return fix_small_imbalance(env, sds);
5259         }
5260
5261         if (!busiest->group_imb) {
5262                 /*
5263                  * Don't want to pull so many tasks that a group would go idle.
5264                  * Except of course for the group_imb case, since then we might
5265                  * have to drop below capacity to reach cpu-load equilibrium.
5266                  */
5267                 load_above_capacity =
5268                         (busiest->sum_nr_running - busiest->group_capacity);
5269
5270                 load_above_capacity *= (SCHED_LOAD_SCALE * SCHED_POWER_SCALE);
5271                 load_above_capacity /= busiest->group_power;
5272         }
5273
5274         /*
5275          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
5276          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
5277          * reduce the max loaded cpu below the average load. At the same time,
5278          * we also don't want to reduce the group load below the group capacity
5279          * (so that we can implement power-savings policies etc). Thus we look
5280          * for the minimum possible imbalance.
5281          */
5282         max_pull = min(busiest->avg_load - sds->avg_load, load_above_capacity);
5283
5284         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
5285         env->imbalance = min(
5286                 max_pull * busiest->group_power,
5287                 (sds->avg_load - local->avg_load) * local->group_power
5288         ) / SCHED_POWER_SCALE;
5289
5290         /*
5291          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
5292          * there is no guarantee that any tasks will be moved so we'll have
5293          * a think about bumping its value to force at least one task to be
5294          * moved
5295          */
5296         if (env->imbalance < busiest->load_per_task)
5297                 return fix_small_imbalance(env, sds);
5298 }
5299
5300 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
5301
5302 /**
5303  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
5304  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
5305  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
5306  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
5307  * such a group exists.
5308  *
5309  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
5310  * to restore balance.
5311  *
5312  * @env: The load balancing environment.
5313  *
5314  * Return:      - The busiest group if imbalance exists.
5315  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
5316  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
5317  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
5318  */
5319 static struct sched_group *find_busiest_group(struct lb_env *env)
5320 {
5321         struct sg_lb_stats *local, *busiest;
5322         struct sd_lb_stats sds;
5323
5324         init_sd_lb_stats(&sds);
5325
5326         /*
5327          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
5328          * this level.
5329          */
5330         update_sd_lb_stats(env, &sds);
5331         local = &sds.local_stat;
5332         busiest = &sds.busiest_stat;
5333
5334         if ((env->idle == CPU_IDLE || env->idle == CPU_NEWLY_IDLE) &&
5335             check_asym_packing(env, &sds))
5336                 return sds.busiest;
5337
5338         /* There is no busy sibling group to pull tasks from */
5339         if (!sds.busiest || busiest->sum_nr_running == 0)
5340                 goto out_balanced;
5341
5342         sds.avg_load = (SCHED_POWER_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
5343
5344         /*
5345          * If the busiest group is imbalanced the below checks don't
5346          * work because they assume all things are equal, which typically
5347          * isn't true due to cpus_allowed constraints and the like.
5348          */
5349         if (busiest->group_imb)
5350                 goto force_balance;
5351
5352         /* SD_BALANCE_NEWIDLE trumps SMP nice when underutilized */
5353         if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE && local->group_has_capacity &&
5354             !busiest->group_has_capacity)
5355                 goto force_balance;
5356
5357         /*
5358          * If the local group is more busy than the selected busiest group
5359          * don't try and pull any tasks.
5360          */
5361         if (local->avg_load >= busiest->avg_load)
5362                 goto out_balanced;
5363
5364         /*
5365          * Don't pull any tasks if this group is already above the domain
5366          * average load.
5367          */
5368         if (local->avg_load >= sds.avg_load)
5369                 goto out_balanced;
5370
5371         if (env->idle == CPU_IDLE) {
5372                 /*
5373                  * This cpu is idle. If the busiest group load doesn't
5374                  * have more tasks than the number of available cpu's and
5375                  * there is no imbalance between this and busiest group
5376                  * wrt to idle cpu's, it is balanced.
5377                  */
5378                 if ((local->idle_cpus < busiest->idle_cpus) &&
5379                     busiest->sum_nr_running <= busiest->group_weight)
5380                         goto out_balanced;
5381         } else {
5382                 /*
5383                  * In the CPU_NEWLY_IDLE, CPU_NOT_IDLE cases, use
5384                  * imbalance_pct to be conservative.
5385                  */
5386                 if (100 * busiest->avg_load <=
5387                                 env->sd->imbalance_pct * local->avg_load)
5388                         goto out_balanced;
5389         }
5390
5391 force_balance:
5392         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
5393         calculate_imbalance(env, &sds);
5394         return sds.busiest;
5395
5396 out_balanced:
5397         env->imbalance = 0;
5398         return NULL;
5399 }
5400
5401 /*
5402  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
5403  */
5404 static struct rq *find_busiest_queue(struct lb_env *env,
5405                                      struct sched_group *group)
5406 {
5407         struct rq *busiest = NULL, *rq;
5408         unsigned long busiest_load = 0, busiest_power = 1;
5409         int i;
5410
5411         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), env->cpus) {
5412                 unsigned long power = power_of(i);
5413                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power,
5414                                                            SCHED_POWER_SCALE);
5415                 unsigned long wl;
5416
5417                 if (!capacity)
5418                         capacity = fix_small_capacity(env->sd, group);
5419
5420                 rq = cpu_rq(i);
5421                 wl = weighted_cpuload(i);
5422
5423                 /*
5424                  * When comparing with imbalance, use weighted_cpuload()
5425                  * which is not scaled with the cpu power.
5426                  */
5427                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > env->imbalance)
5428                         continue;
5429
5430                 /*
5431                  * For the load comparisons with the other cpu's, consider
5432                  * the weighted_cpuload() scaled with the cpu power, so that
5433                  * the load can be moved away from the cpu that is potentially
5434                  * running at a lower capacity.
5435                  *
5436                  * Thus we're looking for max(wl_i / power_i), crosswise
5437                  * multiplication to rid ourselves of the division works out
5438                  * to: wl_i * power_j > wl_j * power_i;  where j is our
5439                  * previous maximum.
5440                  */
5441                 if (wl * busiest_power > busiest_load * power) {
5442                         busiest_load = wl;
5443                         busiest_power = power;
5444                         busiest = rq;
5445                 }
5446         }
5447
5448         return busiest;
5449 }
5450
5451 /*
5452  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
5453  * so long as it is large enough.
5454  */
5455 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
5456
5457 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
5458 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
5459
5460 static int need_active_balance(struct lb_env *env)
5461 {
5462         struct sched_domain *sd = env->sd;
5463
5464         if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE) {
5465
5466                 /*
5467                  * ASYM_PACKING needs to force migrate tasks from busy but
5468                  * higher numbered CPUs in order to pack all tasks in the
5469                  * lowest numbered CPUs.
5470                  */
5471                 if ((sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && env->src_cpu > env->dst_cpu)
5472                         return 1;
5473         }
5474
5475         return unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2);
5476 }
5477
5478 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data);
5479
5480 static int should_we_balance(struct lb_env *env)
5481 {
5482         struct sched_group *sg = env->sd->groups;
5483         struct cpumask *sg_cpus, *sg_mask;
5484         int cpu, balance_cpu = -1;
5485
5486         /*
5487          * In the newly idle case, we will allow all the cpu's
5488          * to do the newly idle load balance.
5489          */
5490         if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE)
5491                 return 1;
5492
5493         sg_cpus = sched_group_cpus(sg);
5494         sg_mask = sched_group_mask(sg);
5495         /* Try to find first idle cpu */
5496         for_each_cpu_and(cpu, sg_cpus, env->cpus) {
5497                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, sg_mask) || !idle_cpu(cpu))
5498                         continue;
5499
5500                 balance_cpu = cpu;
5501                 break;
5502         }
5503
5504         if (balance_cpu == -1)
5505                 balance_cpu = group_balance_cpu(sg);
5506
5507         /*
5508          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
5509          * is eligible for doing load balancing at this and above domains.
5510          */
5511         return balance_cpu == env->dst_cpu;
5512 }
5513
5514 /*
5515  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
5516  * tasks if there is an imbalance.
5517  */
5518 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
5519                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
5520                         int *continue_balancing)
5521 {
5522         int ld_moved, cur_ld_moved, active_balance = 0;
5523         struct sched_domain *sd_parent = sd->parent;
5524         struct sched_group *group;
5525         struct rq *busiest;
5526         unsigned long flags;
5527         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_mask);
5528
5529         struct lb_env env = {
5530                 .sd             = sd,
5531                 .dst_cpu        = this_cpu,
5532                 .dst_rq         = this_rq,
5533                 .dst_grpmask    = sched_group_cpus(sd->groups),
5534                 .idle           = idle,
5535                 .loop_break     = sched_nr_migrate_break,
5536                 .cpus           = cpus,
5537         };
5538
5539         /*
5540          * For NEWLY_IDLE load_balancing, we don't need to consider
5541          * other cpus in our group
5542          */
5543         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
5544                 env.dst_grpmask = NULL;
5545
5546         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
5547
5548         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
5549
5550 redo:
5551         if (!should_we_balance(&env)) {
5552                 *continue_balancing = 0;
5553                 goto out_balanced;
5554         }
5555
5556         group = find_busiest_group(&env);
5557         if (!group) {
5558                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
5559                 goto out_balanced;
5560         }
5561
5562         busiest = find_busiest_queue(&env, group);
5563         if (!busiest) {
5564                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
5565                 goto out_balanced;
5566         }
5567
5568         BUG_ON(busiest == env.dst_rq);
5569
5570         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], env.imbalance);
5571
5572         ld_moved = 0;
5573         if (busiest->nr_running > 1) {
5574                 /*
5575                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
5576                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
5577                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
5578                  * correctly treated as an imbalance.
5579                  */
5580                 env.flags |= LBF_ALL_PINNED;
5581                 env.src_cpu   = busiest->cpu;
5582                 env.src_rq    = busiest;
5583                 env.loop_max  = min(sysctl_sched_nr_migrate, busiest->nr_running);
5584
5585 more_balance:
5586                 local_irq_save(flags);
5587                 double_rq_lock(env.dst_rq, busiest);
5588
5589                 /*
5590                  * cur_ld_moved - load moved in current iteration
5591                  * ld_moved     - cumulative load moved across iterations
5592                  */
5593                 cur_ld_moved = move_tasks(&env);
5594                 ld_moved += cur_ld_moved;
5595                 double_rq_unlock(env.dst_rq, busiest);
5596                 local_irq_restore(flags);
5597
5598                 /*
5599                  * some other cpu did the load balance for us.
5600                  */
5601                 if (cur_ld_moved && env.dst_cpu != smp_processor_id())
5602                         resched_cpu(env.dst_cpu);
5603
5604                 if (env.flags & LBF_NEED_BREAK) {
5605                         env.flags &= ~LBF_NEED_BREAK;
5606                         goto more_balance;
5607                 }
5608
5609                 /*
5610                  * Revisit (affine) tasks on src_cpu that couldn't be moved to
5611                  * us and move them to an alternate dst_cpu in our sched_group
5612                  * where they can run. The upper limit on how many times we
5613                  * iterate on same src_cpu is dependent on number of cpus in our
5614                  * sched_group.
5615                  *
5616                  * This changes load balance semantics a bit on who can move
5617                  * load to a given_cpu. In addition to the given_cpu itself
5618                  * (or a ilb_cpu acting on its behalf where given_cpu is
5619                  * nohz-idle), we now have balance_cpu in a position to move
5620                  * load to given_cpu. In rare situations, this may cause
5621                  * conflicts (balance_cpu and given_cpu/ilb_cpu deciding
5622                  * _independently_ and at _same_ time to move some load to
5623                  * given_cpu) causing exceess load to be moved to given_cpu.
5624                  * This however should not happen so much in practice and
5625                  * moreover subsequent load balance cycles should correct the
5626                  * excess load moved.
5627                  */
5628                 if ((env.flags & LBF_DST_PINNED) && env.imbalance > 0) {
5629
5630                         /* Prevent to re-select dst_cpu via env's cpus */
5631                         cpumask_clear_cpu(env.dst_cpu, env.cpus);
5632
5633                         env.dst_rq       = cpu_rq(env.new_dst_cpu);
5634                         env.dst_cpu      = env.new_dst_cpu;
5635                         env.flags       &= ~LBF_DST_PINNED;
5636                         env.loop         = 0;
5637                         env.loop_break   = sched_nr_migrate_break;
5638
5639                         /*
5640                          * Go back to "more_balance" rather than "redo" since we
5641                          * need to continue with same src_cpu.
5642                          */
5643                         goto more_balance;
5644                 }
5645
5646                 /*
5647                  * We failed to reach balance because of affinity.
5648                  */
5649                 if (sd_parent) {
5650                         int *group_imbalance = &sd_parent->groups->sgp->imbalance;
5651
5652                         if ((env.flags & LBF_SOME_PINNED) && env.imbalance > 0) {
5653                                 *group_imbalance = 1;
5654                         } else if (*group_imbalance)
5655                                 *group_imbalance = 0;
5656                 }
5657
5658                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
5659                 if (unlikely(env.flags & LBF_ALL_PINNED)) {
5660                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
5661                         if (!cpumask_empty(cpus)) {
5662                                 env.loop = 0;
5663                                 env.loop_break = sched_nr_migrate_break;
5664                                 goto redo;
5665                         }
5666                         goto out_balanced;
5667                 }
5668         }
5669
5670         if (!ld_moved) {
5671                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
5672                 /*
5673                  * Increment the failure counter only on periodic balance.
5674                  * We do not want newidle balance, which can be very
5675                  * frequent, pollute the failure counter causing
5676                  * excessive cache_hot migrations and active balances.
5677                  */
5678                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE)
5679                         sd->nr_balance_failed++;
5680
5681                 if (need_active_balance(&env)) {
5682                         raw_spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
5683
5684                         /* don't kick the active_load_balance_cpu_stop,
5685                          * if the curr task on busiest cpu can't be
5686                          * moved to this_cpu
5687                          */
5688                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
5689                                         tsk_cpus_allowed(busiest->curr))) {
5690                                 raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock,
5691                                                             flags);
5692                                 env.flags |= LBF_ALL_PINNED;
5693                                 goto out_one_pinned;
5694                         }
5695
5696                         /*
5697                          * ->active_balance synchronizes accesses to
5698                          * ->active_balance_work.  Once set, it's cleared
5699                          * only after active load balance is finished.
5700                          */
5701                         if (!busiest->active_balance) {
5702                                 busiest->active_balance = 1;
5703                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
5704                                 active_balance = 1;
5705                         }
5706                         raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
5707
5708                         if (active_balance) {
5709                                 stop_one_cpu_nowait(cpu_of(busiest),
5710                                         active_load_balance_cpu_stop, busiest,
5711                                         &busiest->active_balance_work);
5712                         }
5713
5714                         /*
5715                          * We've kicked active balancing, reset the failure
5716                          * counter.
5717                          */
5718                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
5719                 }
5720         } else
5721                 sd->nr_balance_failed = 0;
5722
5723         if (likely(!active_balance)) {
5724                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
5725                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
5726         } else {
5727                 /*
5728                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
5729                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
5730                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
5731                  * move_tasks).
5732                  */
5733                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
5734                         sd->balance_interval *= 2;
5735         }
5736
5737         goto out;
5738
5739 out_balanced:
5740         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
5741
5742         sd->nr_balance_failed = 0;
5743
5744 out_one_pinned:
5745         /* tune up the balancing interval */
5746         if (((env.flags & LBF_ALL_PINNED) &&
5747                         sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
5748                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
5749                 sd->balance_interval *= 2;
5750
5751         ld_moved = 0;
5752 out:
5753         return ld_moved;
5754 }
5755
5756 /*
5757  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
5758  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
5759  */
5760 void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
5761 {
5762         struct sched_domain *sd;
5763         int pulled_task = 0;
5764         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
5765         u64 curr_cost = 0;
5766
5767         this_rq->idle_stamp = rq_clock(this_rq);
5768
5769         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
5770                 return;
5771
5772         /*
5773          * Drop the rq->lock, but keep IRQ/preempt disabled.
5774          */
5775         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
5776
5777         update_blocked_averages(this_cpu);
5778         rcu_read_lock();
5779         for_each_domain(this_cpu, sd) {
5780                 unsigned long interval;
5781                 int continue_balancing = 1;
5782                 u64 t0, domain_cost;
5783
5784                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
5785                         continue;
5786
5787                 if (this_rq->avg_idle < curr_cost + sd->max_newidle_lb_cost)
5788                         break;
5789
5790                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE) {
5791                         t0 = sched_clock_cpu(this_cpu);
5792
5793                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
5794                         pulled_task = load_balance(this_cpu, this_rq,
5795                                                    sd, CPU_NEWLY_IDLE,
5796                                                    &continue_balancing);
5797
5798                         domain_cost = sched_clock_cpu(this_cpu) - t0;
5799                         if (domain_cost > sd->max_newidle_lb_cost)
5800                                 sd->max_newidle_lb_cost = domain_cost;
5801
5802                         curr_cost += domain_cost;
5803                 }
5804
5805                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
5806                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
5807                         next_balance = sd->last_balance + interval;
5808                 if (pulled_task) {
5809                         this_rq->idle_stamp = 0;
5810                         break;
5811                 }
5812         }
5813         rcu_read_unlock();
5814
5815         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
5816
5817         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
5818                 /*
5819                  * We are going idle. next_balance may be set based on
5820                  * a busy processor. So reset next_balance.
5821                  */
5822                 this_rq->next_balance = next_balance;
5823         }
5824
5825         if (curr_cost > this_rq->max_idle_balance_cost)
5826                 this_rq->max_idle_balance_cost = curr_cost;
5827 }
5828
5829 /*
5830  * active_load_balance_cpu_stop is run by cpu stopper. It pushes
5831  * running tasks off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at
5832  * least 1 task to be running on each physical CPU where possible, and
5833  * avoids physical / logical imbalances.
5834  */
5835 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data)
5836 {
5837         struct rq *busiest_rq = data;
5838         int busiest_cpu = cpu_of(busiest_rq);
5839         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
5840         struct rq *target_rq = cpu_rq(target_cpu);
5841         struct sched_domain *sd;
5842
5843         raw_spin_lock_irq(&busiest_rq->lock);
5844
5845         /* make sure the requested cpu hasn't gone down in the meantime */
5846         if (unlikely(busiest_cpu != smp_processor_id() ||
5847                      !busiest_rq->active_balance))
5848                 goto out_unlock;
5849
5850         /* Is there any task to move? */
5851         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
5852                 goto out_unlock;
5853
5854         /*
5855          * This condition is "impossible", if it occurs
5856          * we need to fix it. Originally reported by
5857          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
5858          */
5859         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
5860
5861         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
5862         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
5863
5864         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
5865         rcu_read_lock();
5866         for_each_domain(target_cpu, sd) {
5867                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
5868                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
5869                                 break;
5870         }
5871
5872         if (likely(sd)) {
5873                 struct lb_env env = {
5874                         .sd             = sd,
5875                         .dst_cpu        = target_cpu,
5876                         .dst_rq         = target_rq,
5877                         .src_cpu        = busiest_rq->cpu,
5878                         .src_rq         = busiest_rq,
5879                         .idle           = CPU_IDLE,
5880                 };
5881
5882                 schedstat_inc(sd, alb_count);
5883
5884                 if (move_one_task(&env))
5885                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
5886                 else
5887                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
5888         }
5889         rcu_read_unlock();
5890         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
5891 out_unlock:
5892         busiest_rq->active_balance = 0;
5893         raw_spin_unlock_irq(&busiest_rq->lock);
5894         return 0;
5895 }
5896
5897 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
5898 /*
5899  * idle load balancing details
5900  * - When one of the busy CPUs notice that there may be an idle rebalancing
5901  *   needed, they will kick the idle load balancer, which then does idle
5902  *   load balancing for all the idle CPUs.
5903  */
5904 static struct {
5905         cpumask_var_t idle_cpus_mask;
5906         atomic_t nr_cpus;
5907         unsigned long next_balance;     /* in jiffy units */
5908 } nohz ____cacheline_aligned;
5909
5910 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
5911 {
5912         int ilb = cpumask_first(nohz.idle_cpus_mask);
5913
5914         if (ilb < nr_cpu_ids && idle_cpu(ilb))
5915                 return ilb;
5916
5917         return nr_cpu_ids;
5918 }
5919
5920 /*
5921  * Kick a CPU to do the nohz balancing, if it is time for it. We pick the
5922  * nohz_load_balancer CPU (if there is one) otherwise fallback to any idle
5923  * CPU (if there is one).
5924  */
5925 static void nohz_balancer_kick(int cpu)
5926 {
5927         int ilb_cpu;
5928
5929         nohz.next_balance++;
5930
5931         ilb_cpu = find_new_ilb(cpu);
5932
5933         if (ilb_cpu >= nr_cpu_ids)
5934                 return;
5935
5936         if (test_and_set_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(ilb_cpu)))
5937                 return;
5938         /*
5939          * Use smp_send_reschedule() instead of resched_cpu().
5940          * This way we generate a sched IPI on the target cpu which
5941          * is idle. And the softirq performing nohz idle load balance
5942          * will be run before returning from the IPI.
5943          */
5944         smp_send_reschedule(ilb_cpu);
5945         return;
5946 }
5947
5948 static inline void nohz_balance_exit_idle(int cpu)
5949 {
5950         if (unlikely(test_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu)))) {
5951                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
5952                 atomic_dec(&nohz.nr_cpus);
5953                 clear_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu));
5954         }
5955 }
5956
5957 static inline void set_cpu_sd_state_busy(void)
5958 {
5959         struct sched_domain *sd;
5960
5961         rcu_read_lock();
5962         sd = rcu_dereference_check_sched_domain(this_rq()->sd);
5963
5964         if (!sd || !sd->nohz_idle)
5965                 goto unlock;
5966         sd->nohz_idle = 0;
5967
5968         for (; sd; sd = sd->parent)
5969                 atomic_inc(&sd->groups->sgp->nr_busy_cpus);
5970 unlock:
5971         rcu_read_unlock();
5972 }
5973
5974 void set_cpu_sd_state_idle(void)
5975 {
5976         struct sched_domain *sd;
5977
5978         rcu_read_lock();
5979         sd = rcu_dereference_check_sched_domain(this_rq()->sd);
5980
5981         if (!sd || sd->nohz_idle)
5982                 goto unlock;
5983         sd->nohz_idle = 1;
5984
5985         for (; sd; sd = sd->parent)
5986                 atomic_dec(&sd->groups->sgp->nr_busy_cpus);
5987 unlock:
5988         rcu_read_unlock();
5989 }
5990
5991 /*
5992  * This routine will record that the cpu is going idle with tick stopped.
5993  * This info will be used in performing idle load balancing in the future.
5994  */
5995 void nohz_balance_enter_idle(int cpu)
5996 {
5997         /*
5998          * If this cpu is going down, then nothing needs to be done.
5999          */
6000         if (!cpu_active(cpu))
6001                 return;
6002
6003         if (test_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu)))
6004                 return;
6005
6006         cpumask_set_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
6007         atomic_inc(&nohz.nr_cpus);
6008         set_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu));
6009 }
6010
6011 static int sched_ilb_notifier(struct notifier_block *nfb,
6012                                         unsigned long action, void *hcpu)
6013 {
6014         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6015         case CPU_DYING:
6016                 nohz_balance_exit_idle(smp_processor_id());
6017                 return NOTIFY_OK;
6018         default:
6019                 return NOTIFY_DONE;
6020         }
6021 }
6022 #endif
6023
6024 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
6025
6026 /*
6027  * Scale the max load_balance interval with the number of CPUs in the system.
6028  * This trades load-balance latency on larger machines for less cross talk.
6029  */
6030 void update_max_interval(void)
6031 {
6032         max_load_balance_interval = HZ*num_online_cpus()/10;
6033 }
6034
6035 /*
6036  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
6037  * and initiates a balancing operation if so.
6038  *
6039  * Balancing parameters are set up in init_sched_domains.
6040  */
6041 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
6042 {
6043         int continue_balancing = 1;
6044         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6045         unsigned long interval;
6046         struct sched_domain *sd;
6047         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
6048         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
6049         int update_next_balance = 0;
6050         int need_serialize, need_decay = 0;
6051         u64 max_cost = 0;
6052
6053         update_blocked_averages(cpu);
6054
6055         rcu_read_lock();
6056         for_each_domain(cpu, sd) {
6057                 /*
6058                  * Decay the newidle max times here because this is a regular
6059                  * visit to all the domains. Decay ~1% per second.
6060                  */
6061                 if (time_after(jiffies, sd->next_decay_max_lb_cost)) {
6062                         sd->max_newidle_lb_cost =
6063                                 (sd->max_newidle_lb_cost * 253) / 256;
6064                         sd->next_decay_max_lb_cost = jiffies + HZ;
6065                         need_decay = 1;
6066                 }
6067                 max_cost += sd->max_newidle_lb_cost;
6068
6069                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
6070                         continue;
6071
6072                 /*
6073                  * Stop the load balance at this level. There is another
6074                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
6075                  * actively.
6076                  */
6077                 if (!continue_balancing) {
6078                         if (need_decay)
6079                                 continue;
6080                         break;
6081                 }
6082
6083                 interval = sd->balance_interval;
6084                 if (idle != CPU_IDLE)
6085                         interval *= sd->busy_factor;
6086
6087                 /* scale ms to jiffies */
6088                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
6089                 interval = clamp(interval, 1UL, max_load_balance_interval);
6090
6091                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
6092
6093                 if (need_serialize) {
6094                         if (!spin_trylock(&balancing))
6095                                 goto out;
6096                 }
6097
6098                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
6099                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &continue_balancing)) {
6100                                 /*
6101                                  * The LBF_DST_PINNED logic could have changed
6102                                  * env->dst_cpu, so we can't know our idle
6103                                  * state even if we migrated tasks. Update it.
6104                                  */
6105                                 idle = idle_cpu(cpu) ? CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
6106                         }
6107                         sd->last_balance = jiffies;
6108                 }
6109                 if (need_serialize)
6110                         spin_unlock(&balancing);
6111 out:
6112                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
6113                         next_balance = sd->last_balance + interval;
6114                         update_next_balance = 1;
6115                 }
6116         }
6117         if (need_decay) {
6118                 /*
6119                  * Ensure the rq-wide value also decays but keep it at a
6120                  * reasonable floor to avoid funnies with rq->avg_idle.
6121                  */
6122                 rq->max_idle_balance_cost =
6123                         max((u64)sysctl_sched_migration_cost, max_cost);
6124         }
6125         rcu_read_unlock();
6126
6127         /*
6128          * next_balance will be updated only when there is a need.
6129          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
6130          * updated.
6131          */
6132         if (likely(update_next_balance))
6133                 rq->next_balance = next_balance;
6134 }
6135
6136 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6137 /*
6138  * In CONFIG_NO_HZ_COMMON case, the idle balance kickee will do the
6139  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
6140  */
6141 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle)
6142 {
6143         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
6144         struct rq *rq;
6145         int balance_cpu;
6146
6147         if (idle != CPU_IDLE ||
6148             !test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(this_cpu)))
6149                 goto end;
6150
6151         for_each_cpu(balance_cpu, nohz.idle_cpus_mask) {
6152                 if (balance_cpu == this_cpu || !idle_cpu(balance_cpu))
6153                         continue;
6154
6155                 /*
6156                  * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
6157                  * work being done for other cpus. Next load
6158                  * balancing owner will pick it up.
6159                  */
6160                 if (need_resched())
6161                         break;
6162
6163                 rq = cpu_rq(balance_cpu);
6164
6165                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
6166                 update_rq_clock(rq);
6167                 update_idle_cpu_load(rq);
6168                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
6169
6170                 rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
6171
6172                 if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
6173                         this_rq->next_balance = rq->next_balance;
6174         }
6175         nohz.next_balance = this_rq->next_balance;
6176 end:
6177         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(this_cpu));
6178 }
6179
6180 /*
6181  * Current heuristic for kicking the idle load balancer in the presence
6182  * of an idle cpu is the system.
6183  *   - This rq has more than one task.
6184  *   - At any scheduler domain level, this cpu's scheduler group has multiple
6185  *     busy cpu's exceeding the group's power.
6186  *   - For SD_ASYM_PACKING, if the lower numbered cpu's in the scheduler
6187  *     domain span are idle.
6188  */
6189 static inline int nohz_kick_needed(struct rq *rq, int cpu)
6190 {
6191         unsigned long now = jiffies;
6192         struct sched_domain *sd;
6193
6194         if (unlikely(idle_cpu(cpu)))
6195                 return 0;
6196
6197        /*
6198         * We may be recently in ticked or tickless idle mode. At the first
6199         * busy tick after returning from idle, we will update the busy stats.
6200         */
6201         set_cpu_sd_state_busy();
6202         nohz_balance_exit_idle(cpu);
6203
6204         /*
6205          * None are in tickless mode and hence no need for NOHZ idle load
6206          * balancing.
6207          */
6208         if (likely(!atomic_read(&nohz.nr_cpus)))
6209                 return 0;
6210
6211         if (time_before(now, nohz.next_balance))
6212                 return 0;
6213
6214         if (rq->nr_running >= 2)
6215                 goto need_kick;
6216
6217         rcu_read_lock();
6218         for_each_domain(cpu, sd) {
6219                 struct sched_group *sg = sd->groups;
6220                 struct sched_group_power *sgp = sg->sgp;
6221                 int nr_busy = atomic_read(&sgp->nr_busy_cpus);
6222
6223                 if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES && nr_busy > 1)
6224                         goto need_kick_unlock;
6225
6226                 if (sd->flags & SD_ASYM_PACKING && nr_busy != sg->group_weight
6227                     && (cpumask_first_and(nohz.idle_cpus_mask,
6228                                           sched_domain_span(sd)) < cpu))
6229                         goto need_kick_unlock;
6230
6231                 if (!(sd->flags & (SD_SHARE_PKG_RESOURCES | SD_ASYM_PACKING)))
6232                         break;
6233         }
6234         rcu_read_unlock();
6235         return 0;
6236
6237 need_kick_unlock:
6238         rcu_read_unlock();
6239 need_kick:
6240         return 1;
6241 }
6242 #else
6243 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle) { }
6244 #endif
6245
6246 /*
6247  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
6248  * Also triggered for nohz idle balancing (with nohz_balancing_kick set).
6249  */
6250 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
6251 {
6252         int this_cpu = smp_processor_id();
6253         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
6254         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_balance ?
6255                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
6256
6257         rebalance_domains(this_cpu, idle);
6258
6259         /*
6260          * If this cpu has a pending nohz_balance_kick, then do the
6261          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
6262          * stopped.
6263          */
6264         nohz_idle_balance(this_cpu, idle);
6265 }
6266
6267 static inline int on_null_domain(int cpu)
6268 {
6269         return !rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
6270 }
6271
6272 /*
6273  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
6274  */
6275 void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
6276 {
6277         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
6278         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
6279             likely(!on_null_domain(cpu)))
6280                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
6281 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6282         if (nohz_kick_needed(rq, cpu) && likely(!on_null_domain(cpu)))
6283                 nohz_balancer_kick(cpu);
6284 #endif
6285 }
6286
6287 static void rq_online_fair(struct rq *rq)
6288 {
6289         update_sysctl();
6290 }
6291
6292 static void rq_offline_fair(struct rq *rq)
6293 {
6294         update_sysctl();
6295
6296         /* Ensure any throttled groups are reachable by pick_next_task */
6297         unthrottle_offline_cfs_rqs(rq);
6298 }
6299
6300 #endif /* CONFIG_SMP */
6301
6302 /*
6303  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
6304  */
6305 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr, int queued)
6306 {
6307         struct cfs_rq *cfs_rq;
6308         struct sched_entity *se = &curr->se;
6309
6310         for_each_sched_entity(se) {
6311                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
6312                 entity_tick(cfs_rq, se, queued);
6313         }
6314
6315         if (numabalancing_enabled)
6316                 task_tick_numa(rq, curr);
6317
6318         update_rq_runnable_avg(rq, 1);
6319 }
6320
6321 /*
6322  * called on fork with the child task as argument from the parent's context
6323  *  - child not yet on the tasklist
6324  *  - preemption disabled
6325  */
6326 static void task_fork_fair(struct task_struct *p)
6327 {
6328         struct cfs_rq *cfs_rq;
6329         struct sched_entity *se = &p->se, *curr;
6330         int this_cpu = smp_processor_id();
6331         struct rq *rq = this_rq();
6332         unsigned long flags;
6333
6334         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6335
6336         update_rq_clock(rq);
6337
6338         cfs_rq = task_cfs_rq(current);
6339         curr = cfs_rq->curr;
6340
6341         /*
6342          * Not only the cpu but also the task_group of the parent might have
6343          * been changed after parent->se.parent,cfs_rq were copied to
6344          * child->se.parent,cfs_rq. So call __set_task_cpu() to make those
6345          * of child point to valid ones.
6346          */
6347         rcu_read_lock();
6348         __set_task_cpu(p, this_cpu);
6349         rcu_read_unlock();
6350
6351         update_curr(cfs_rq);
6352
6353         if (curr)
6354                 se->vruntime = curr->vruntime;
6355         place_entity(cfs_rq, se, 1);
6356
6357         if (sysctl_sched_child_runs_first && curr && entity_before(curr, se)) {
6358                 /*
6359                  * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
6360                  * 'current' within the tree based on its new key value.
6361                  */
6362                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
6363                 resched_task(rq->curr);
6364         }
6365
6366         se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
6367
6368         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6369 }
6370
6371 /*
6372  * Priority of the task has changed. Check to see if we preempt
6373  * the current task.
6374  */
6375 static void
6376 prio_changed_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int oldprio)
6377 {
6378         if (!p->se.on_rq)
6379                 return;
6380
6381         /*
6382          * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
6383          * our priority decreased, or if we are not currently running on
6384          * this runqueue and our priority is higher than the current's
6385          */
6386         if (rq->curr == p) {
6387                 if (p->prio > oldprio)
6388                         resched_task(rq->curr);
6389         } else
6390                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
6391 }
6392
6393 static void switched_from_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6394 {
6395         struct sched_entity *se = &p->se;
6396         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
6397
6398         /*
6399          * Ensure the task's vruntime is normalized, so that when its
6400          * switched back to the fair class the enqueue_entity(.flags=0) will
6401          * do the right thing.
6402          *
6403          * If it was on_rq, then the dequeue_entity(.flags=0) will already
6404          * have normalized the vruntime, if it was !on_rq, then only when
6405          * the task is sleeping will it still have non-normalized vruntime.
6406          */
6407         if (!se->on_rq && p->state != TASK_RUNNING) {
6408                 /*
6409                  * Fix up our vruntime so that the current sleep doesn't
6410                  * cause 'unlimited' sleep bonus.
6411                  */
6412                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
6413                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
6414         }
6415
6416 #ifdef CONFIG_SMP
6417         /*
6418         * Remove our load from contribution when we leave sched_fair
6419         * and ensure we don't carry in an old decay_count if we
6420         * switch back.
6421         */
6422         if (se->avg.decay_count) {
6423                 __synchronize_entity_decay(se);
6424                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, se->avg.load_avg_contrib);
6425         }
6426 #endif
6427 }
6428
6429 /*
6430  * We switched to the sched_fair class.
6431  */
6432 static void switched_to_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6433 {
6434         if (!p->se.on_rq)
6435                 return;
6436
6437         /*
6438          * We were most likely switched from sched_rt, so
6439          * kick off the schedule if running, otherwise just see
6440          * if we can still preempt the current task.
6441          */
6442         if (rq->curr == p)
6443                 resched_task(rq->curr);
6444         else
6445                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
6446 }
6447
6448 /* Account for a task changing its policy or group.
6449  *
6450  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
6451  * migrates between groups/classes.
6452  */
6453 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
6454 {
6455         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
6456
6457         for_each_sched_entity(se) {
6458                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
6459
6460                 set_next_entity(cfs_rq, se);
6461                 /* ensure bandwidth has been allocated on our new cfs_rq */
6462                 account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
6463         }
6464 }
6465
6466 void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
6467 {
6468         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
6469         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
6470 #ifndef CONFIG_64BIT
6471         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
6472 #endif
6473 #ifdef CONFIG_SMP
6474         atomic64_set(&cfs_rq->decay_counter, 1);
6475         atomic_long_set(&cfs_rq->removed_load, 0);
6476 #endif
6477 }
6478
6479 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6480 static void task_move_group_fair(struct task_struct *p, int on_rq)
6481 {
6482         struct cfs_rq *cfs_rq;
6483         /*
6484          * If the task was not on the rq at the time of this cgroup movement
6485          * it must have been asleep, sleeping tasks keep their ->vruntime
6486          * absolute on their old rq until wakeup (needed for the fair sleeper
6487          * bonus in place_entity()).
6488          *
6489          * If it was on the rq, we've just 'preempted' it, which does convert
6490          * ->vruntime to a relative base.
6491          *
6492          * Make sure both cases convert their relative position when migrating
6493          * to another cgroup's rq. This does somewhat interfere with the
6494          * fair sleeper stuff for the first placement, but who cares.
6495          */
6496         /*
6497          * When !on_rq, vruntime of the task has usually NOT been normalized.
6498          * But there are some cases where it has already been normalized:
6499          *
6500          * - Moving a forked child which is waiting for being woken up by
6501          *   wake_up_new_task().
6502          * - Moving a task which has been woken up by try_to_wake_up() and
6503          *   waiting for actually being woken up by sched_ttwu_pending().
6504          *
6505          * To prevent boost or penalty in the new cfs_rq caused by delta
6506          * min_vruntime between the two cfs_rqs, we skip vruntime adjustment.
6507          */
6508         if (!on_rq && (!p->se.sum_exec_runtime || p->state == TASK_WAKING))
6509                 on_rq = 1;
6510
6511         if (!on_rq)
6512                 p->se.vruntime -= cfs_rq_of(&p->se)->min_vruntime;
6513         set_task_rq(p, task_cpu(p));
6514         if (!on_rq) {
6515                 cfs_rq = cfs_rq_of(&p->se);
6516                 p->se.vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
6517 #ifdef CONFIG_SMP
6518                 /*
6519                  * migrate_task_rq_fair() will have removed our previous
6520                  * contribution, but we must synchronize for ongoing future
6521                  * decay.
6522                  */
6523                 p->se.avg.decay_count = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
6524                 cfs_rq->blocked_load_avg += p->se.avg.load_avg_contrib;
6525 #endif
6526         }
6527 }
6528
6529 void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
6530 {
6531         int i;
6532
6533         destroy_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
6534
6535         for_each_possible_cpu(i) {
6536                 if (tg->cfs_rq)
6537                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
6538                 if (tg->se)
6539                         kfree(tg->se[i]);
6540         }
6541
6542         kfree(tg->cfs_rq);
6543         kfree(tg->se);
6544 }
6545
6546 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6547 {
6548         struct cfs_rq *cfs_rq;
6549         struct sched_entity *se;
6550         int i;
6551
6552         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
6553         if (!tg->cfs_rq)
6554                 goto err;
6555         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
6556         if (!tg->se)
6557                 goto err;
6558
6559         tg->shares = NICE_0_LOAD;
6560
6561         init_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
6562
6563         for_each_possible_cpu(i) {
6564                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
6565                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
6566                 if (!cfs_rq)
6567                         goto err;
6568
6569                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
6570                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
6571                 if (!se)
6572                         goto err_free_rq;
6573
6574                 init_cfs_rq(cfs_rq);
6575                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, parent->se[i]);
6576         }
6577
6578         return 1;
6579
6580 err_free_rq:
6581         kfree(cfs_rq);
6582 err:
6583         return 0;
6584 }
6585
6586 void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
6587 {
6588         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6589         unsigned long flags;
6590
6591         /*
6592         * Only empty task groups can be destroyed; so we can speculatively
6593         * check on_list without danger of it being re-added.
6594         */
6595         if (!tg->cfs_rq[cpu]->on_list)
6596                 return;
6597
6598         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6599         list_del_leaf_cfs_rq(tg->cfs_rq[cpu]);
6600         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6601 }
6602
6603 void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
6604                         struct sched_entity *se, int cpu,
6605                         struct sched_entity *parent)
6606 {
6607         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6608
6609         cfs_rq->tg = tg;
6610         cfs_rq->rq = rq;
6611         init_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
6612
6613         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
6614         tg->se[cpu] = se;
6615
6616         /* se could be NULL for root_task_group */
6617         if (!se)
6618                 return;
6619
6620         if (!parent)
6621                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
6622         else
6623                 se->cfs_rq = parent->my_q;
6624
6625         se->my_q = cfs_rq;
6626         update_load_set(&se->load, 0);
6627         se->parent = parent;
6628 }
6629
6630 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
6631
6632 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
6633 {
6634         int i;
6635         unsigned long flags;
6636
6637         /*
6638          * We can't change the weight of the root cgroup.
6639          */
6640         if (!tg->se[0])
6641                 return -EINVAL;
6642
6643         shares = clamp(shares, scale_load(MIN_SHARES), scale_load(MAX_SHARES));
6644
6645         mutex_lock(&shares_mutex);
6646         if (tg->shares == shares)
6647                 goto done;
6648
6649         tg->shares = shares;
6650         for_each_possible_cpu(i) {
6651                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
6652                 struct sched_entity *se;
6653
6654                 se = tg->se[i];
6655                 /* Propagate contribution to hierarchy */
6656                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6657
6658                 /* Possible calls to update_curr() need rq clock */
6659                 update_rq_clock(rq);
6660                 for_each_sched_entity(se)
6661                         update_cfs_shares(group_cfs_rq(se));
6662                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6663         }
6664
6665 done:
6666         mutex_unlock(&shares_mutex);
6667         return 0;
6668 }
6669 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6670
6671 void free_fair_sched_group(struct task_group *tg) { }
6672
6673 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6674 {
6675         return 1;
6676 }
6677
6678 void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu) { }
6679
6680 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6681
6682
6683 static unsigned int get_rr_interval_fair(struct rq *rq, struct task_struct *task)
6684 {
6685         struct sched_entity *se = &task->se;
6686         unsigned int rr_interval = 0;
6687
6688         /*
6689          * Time slice is 0 for SCHED_OTHER tasks that are on an otherwise
6690          * idle runqueue:
6691          */
6692         if (rq->cfs.load.weight)
6693                 rr_interval = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(cfs_rq_of(se), se));
6694
6695         return rr_interval;
6696 }
6697
6698 /*
6699  * All the scheduling class methods:
6700  */
6701 const struct sched_class fair_sched_class = {
6702         .next                   = &idle_sched_class,
6703         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
6704         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
6705         .yield_task             = yield_task_fair,
6706         .yield_to_task          = yield_to_task_fair,
6707
6708         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
6709
6710         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
6711         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
6712
6713 #ifdef CONFIG_SMP
6714         .select_task_rq         = select_task_rq_fair,
6715         .migrate_task_rq        = migrate_task_rq_fair,
6716
6717         .rq_online              = rq_online_fair,
6718         .rq_offline             = rq_offline_fair,
6719
6720         .task_waking            = task_waking_fair,
6721 #endif
6722
6723         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
6724         .task_tick              = task_tick_fair,
6725         .task_fork              = task_fork_fair,
6726
6727         .prio_changed           = prio_changed_fair,
6728         .switched_from          = switched_from_fair,
6729         .switched_to            = switched_to_fair,
6730
6731         .get_rr_interval        = get_rr_interval_fair,
6732
6733 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6734         .task_move_group        = task_move_group_fair,
6735 #endif
6736 };
6737
6738 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6739 void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
6740 {
6741         struct cfs_rq *cfs_rq;
6742
6743         rcu_read_lock();
6744         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
6745                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
6746         rcu_read_unlock();
6747 }
6748 #endif
6749
6750 __init void init_sched_fair_class(void)
6751 {
6752 #ifdef CONFIG_SMP
6753         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
6754
6755 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6756         nohz.next_balance = jiffies;
6757         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
6758         cpu_notifier(sched_ilb_notifier, 0);
6759 #endif
6760 #endif /* SMP */
6761
6762 }