sched/numa: Do not trap hinting faults for shared libraries
[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                 /*
1235                  * Shared library pages mapped by multiple processes are not
1236                  * migrated as it is expected they are cache replicated. Avoid
1237                  * hinting faults in read-only file-backed mappings or the vdso
1238                  * as migrating the pages will be of marginal benefit.
1239                  */
1240                 if (!vma->vm_mm ||
1241                     (vma->vm_file && (vma->vm_flags & (VM_READ|VM_WRITE)) == (VM_READ)))
1242                         continue;
1243
1244                 do {
1245                         start = max(start, vma->vm_start);
1246                         end = ALIGN(start + (pages << PAGE_SHIFT), HPAGE_SIZE);
1247                         end = min(end, vma->vm_end);
1248                         nr_pte_updates += change_prot_numa(vma, start, end);
1249
1250                         /*
1251                          * Scan sysctl_numa_balancing_scan_size but ensure that
1252                          * at least one PTE is updated so that unused virtual
1253                          * address space is quickly skipped.
1254                          */
1255                         if (nr_pte_updates)
1256                                 pages -= (end - start) >> PAGE_SHIFT;
1257
1258                         start = end;
1259                         if (pages <= 0)
1260                                 goto out;
1261                 } while (end != vma->vm_end);
1262         }
1263
1264 out:
1265         /*
1266          * If the whole process was scanned without updates then no NUMA
1267          * hinting faults are being recorded and scan rate should be lower.
1268          */
1269         if (mm->numa_scan_offset == 0 && !nr_pte_updates) {
1270                 p->numa_scan_period = min(p->numa_scan_period_max,
1271                         p->numa_scan_period << 1);
1272
1273                 next_scan = now + msecs_to_jiffies(p->numa_scan_period);
1274                 mm->numa_next_scan = next_scan;
1275         }
1276
1277         /*
1278          * It is possible to reach the end of the VMA list but the last few
1279          * VMAs are not guaranteed to the vma_migratable. If they are not, we
1280          * would find the !migratable VMA on the next scan but not reset the
1281          * scanner to the start so check it now.
1282          */
1283         if (vma)
1284                 mm->numa_scan_offset = start;
1285         else
1286                 reset_ptenuma_scan(p);
1287         up_read(&mm->mmap_sem);
1288 }
1289
1290 /*
1291  * Drive the periodic memory faults..
1292  */
1293 void task_tick_numa(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1294 {
1295         struct callback_head *work = &curr->numa_work;
1296         u64 period, now;
1297
1298         /*
1299          * We don't care about NUMA placement if we don't have memory.
1300          */
1301         if (!curr->mm || (curr->flags & PF_EXITING) || work->next != work)
1302                 return;
1303
1304         /*
1305          * Using runtime rather than walltime has the dual advantage that
1306          * we (mostly) drive the selection from busy threads and that the
1307          * task needs to have done some actual work before we bother with
1308          * NUMA placement.
1309          */
1310         now = curr->se.sum_exec_runtime;
1311         period = (u64)curr->numa_scan_period * NSEC_PER_MSEC;
1312
1313         if (now - curr->node_stamp > period) {
1314                 if (!curr->node_stamp)
1315                         curr->numa_scan_period = task_scan_min(curr);
1316                 curr->node_stamp += period;
1317
1318                 if (!time_before(jiffies, curr->mm->numa_next_scan)) {
1319                         init_task_work(work, task_numa_work); /* TODO: move this into sched_fork() */
1320                         task_work_add(curr, work, true);
1321                 }
1322         }
1323 }
1324 #else
1325 static void task_tick_numa(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1326 {
1327 }
1328 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1329
1330 static void
1331 account_entity_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1332 {
1333         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
1334         if (!parent_entity(se))
1335                 update_load_add(&rq_of(cfs_rq)->load, se->load.weight);
1336 #ifdef CONFIG_SMP
1337         if (entity_is_task(se))
1338                 list_add(&se->group_node, &rq_of(cfs_rq)->cfs_tasks);
1339 #endif
1340         cfs_rq->nr_running++;
1341 }
1342
1343 static void
1344 account_entity_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1345 {
1346         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
1347         if (!parent_entity(se))
1348                 update_load_sub(&rq_of(cfs_rq)->load, se->load.weight);
1349         if (entity_is_task(se))
1350                 list_del_init(&se->group_node);
1351         cfs_rq->nr_running--;
1352 }
1353
1354 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1355 # ifdef CONFIG_SMP
1356 static inline long calc_tg_weight(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq)
1357 {
1358         long tg_weight;
1359
1360         /*
1361          * Use this CPU's actual weight instead of the last load_contribution
1362          * to gain a more accurate current total weight. See
1363          * update_cfs_rq_load_contribution().
1364          */
1365         tg_weight = atomic_long_read(&tg->load_avg);
1366         tg_weight -= cfs_rq->tg_load_contrib;
1367         tg_weight += cfs_rq->load.weight;
1368
1369         return tg_weight;
1370 }
1371
1372 static long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
1373 {
1374         long tg_weight, load, shares;
1375
1376         tg_weight = calc_tg_weight(tg, cfs_rq);
1377         load = cfs_rq->load.weight;
1378
1379         shares = (tg->shares * load);
1380         if (tg_weight)
1381                 shares /= tg_weight;
1382
1383         if (shares < MIN_SHARES)
1384                 shares = MIN_SHARES;
1385         if (shares > tg->shares)
1386                 shares = tg->shares;
1387
1388         return shares;
1389 }
1390 # else /* CONFIG_SMP */
1391 static inline long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
1392 {
1393         return tg->shares;
1394 }
1395 # endif /* CONFIG_SMP */
1396 static void reweight_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
1397                             unsigned long weight)
1398 {
1399         if (se->on_rq) {
1400                 /* commit outstanding execution time */
1401                 if (cfs_rq->curr == se)
1402                         update_curr(cfs_rq);
1403                 account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
1404         }
1405
1406         update_load_set(&se->load, weight);
1407
1408         if (se->on_rq)
1409                 account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
1410 }
1411
1412 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq);
1413
1414 static void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
1415 {
1416         struct task_group *tg;
1417         struct sched_entity *se;
1418         long shares;
1419
1420         tg = cfs_rq->tg;
1421         se = tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
1422         if (!se || throttled_hierarchy(cfs_rq))
1423                 return;
1424 #ifndef CONFIG_SMP
1425         if (likely(se->load.weight == tg->shares))
1426                 return;
1427 #endif
1428         shares = calc_cfs_shares(cfs_rq, tg);
1429
1430         reweight_entity(cfs_rq_of(se), se, shares);
1431 }
1432 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
1433 static inline void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
1434 {
1435 }
1436 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
1437
1438 #ifdef CONFIG_SMP
1439 /*
1440  * We choose a half-life close to 1 scheduling period.
1441  * Note: The tables below are dependent on this value.
1442  */
1443 #define LOAD_AVG_PERIOD 32
1444 #define LOAD_AVG_MAX 47742 /* maximum possible load avg */
1445 #define LOAD_AVG_MAX_N 345 /* number of full periods to produce LOAD_MAX_AVG */
1446
1447 /* Precomputed fixed inverse multiplies for multiplication by y^n */
1448 static const u32 runnable_avg_yN_inv[] = {
1449         0xffffffff, 0xfa83b2da, 0xf5257d14, 0xefe4b99a, 0xeac0c6e6, 0xe5b906e6,
1450         0xe0ccdeeb, 0xdbfbb796, 0xd744fcc9, 0xd2a81d91, 0xce248c14, 0xc9b9bd85,
1451         0xc5672a10, 0xc12c4cc9, 0xbd08a39e, 0xb8fbaf46, 0xb504f333, 0xb123f581,
1452         0xad583ee9, 0xa9a15ab4, 0xa5fed6a9, 0xa2704302, 0x9ef5325f, 0x9b8d39b9,
1453         0x9837f050, 0x94f4efa8, 0x91c3d373, 0x8ea4398a, 0x8b95c1e3, 0x88980e80,
1454         0x85aac367, 0x82cd8698,
1455 };
1456
1457 /*
1458  * Precomputed \Sum y^k { 1<=k<=n }.  These are floor(true_value) to prevent
1459  * over-estimates when re-combining.
1460  */
1461 static const u32 runnable_avg_yN_sum[] = {
1462             0, 1002, 1982, 2941, 3880, 4798, 5697, 6576, 7437, 8279, 9103,
1463          9909,10698,11470,12226,12966,13690,14398,15091,15769,16433,17082,
1464         17718,18340,18949,19545,20128,20698,21256,21802,22336,22859,23371,
1465 };
1466
1467 /*
1468  * Approximate:
1469  *   val * y^n,    where y^32 ~= 0.5 (~1 scheduling period)
1470  */
1471 static __always_inline u64 decay_load(u64 val, u64 n)
1472 {
1473         unsigned int local_n;
1474
1475         if (!n)
1476                 return val;
1477         else if (unlikely(n > LOAD_AVG_PERIOD * 63))
1478                 return 0;
1479
1480         /* after bounds checking we can collapse to 32-bit */
1481         local_n = n;
1482
1483         /*
1484          * As y^PERIOD = 1/2, we can combine
1485          *    y^n = 1/2^(n/PERIOD) * k^(n%PERIOD)
1486          * With a look-up table which covers k^n (n<PERIOD)
1487          *
1488          * To achieve constant time decay_load.
1489          */
1490         if (unlikely(local_n >= LOAD_AVG_PERIOD)) {
1491                 val >>= local_n / LOAD_AVG_PERIOD;
1492                 local_n %= LOAD_AVG_PERIOD;
1493         }
1494
1495         val *= runnable_avg_yN_inv[local_n];
1496         /* We don't use SRR here since we always want to round down. */
1497         return val >> 32;
1498 }
1499
1500 /*
1501  * For updates fully spanning n periods, the contribution to runnable
1502  * average will be: \Sum 1024*y^n
1503  *
1504  * We can compute this reasonably efficiently by combining:
1505  *   y^PERIOD = 1/2 with precomputed \Sum 1024*y^n {for  n <PERIOD}
1506  */
1507 static u32 __compute_runnable_contrib(u64 n)
1508 {
1509         u32 contrib = 0;
1510
1511         if (likely(n <= LOAD_AVG_PERIOD))
1512                 return runnable_avg_yN_sum[n];
1513         else if (unlikely(n >= LOAD_AVG_MAX_N))
1514                 return LOAD_AVG_MAX;
1515
1516         /* Compute \Sum k^n combining precomputed values for k^i, \Sum k^j */
1517         do {
1518                 contrib /= 2; /* y^LOAD_AVG_PERIOD = 1/2 */
1519                 contrib += runnable_avg_yN_sum[LOAD_AVG_PERIOD];
1520
1521                 n -= LOAD_AVG_PERIOD;
1522         } while (n > LOAD_AVG_PERIOD);
1523
1524         contrib = decay_load(contrib, n);
1525         return contrib + runnable_avg_yN_sum[n];
1526 }
1527
1528 /*
1529  * We can represent the historical contribution to runnable average as the
1530  * coefficients of a geometric series.  To do this we sub-divide our runnable
1531  * history into segments of approximately 1ms (1024us); label the segment that
1532  * occurred N-ms ago p_N, with p_0 corresponding to the current period, e.g.
1533  *
1534  * [<- 1024us ->|<- 1024us ->|<- 1024us ->| ...
1535  *      p0            p1           p2
1536  *     (now)       (~1ms ago)  (~2ms ago)
1537  *
1538  * Let u_i denote the fraction of p_i that the entity was runnable.
1539  *
1540  * We then designate the fractions u_i as our co-efficients, yielding the
1541  * following representation of historical load:
1542  *   u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + u_3*y^3 + ...
1543  *
1544  * We choose y based on the with of a reasonably scheduling period, fixing:
1545  *   y^32 = 0.5
1546  *
1547  * This means that the contribution to load ~32ms ago (u_32) will be weighted
1548  * approximately half as much as the contribution to load within the last ms
1549  * (u_0).
1550  *
1551  * When a period "rolls over" and we have new u_0`, multiplying the previous
1552  * sum again by y is sufficient to update:
1553  *   load_avg = u_0` + y*(u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + ... )
1554  *            = u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + ... [re-labeling u_i --> u_{i+1}]
1555  */
1556 static __always_inline int __update_entity_runnable_avg(u64 now,
1557                                                         struct sched_avg *sa,
1558                                                         int runnable)
1559 {
1560         u64 delta, periods;
1561         u32 runnable_contrib;
1562         int delta_w, decayed = 0;
1563
1564         delta = now - sa->last_runnable_update;
1565         /*
1566          * This should only happen when time goes backwards, which it
1567          * unfortunately does during sched clock init when we swap over to TSC.
1568          */
1569         if ((s64)delta < 0) {
1570                 sa->last_runnable_update = now;
1571                 return 0;
1572         }
1573
1574         /*
1575          * Use 1024ns as the unit of measurement since it's a reasonable
1576          * approximation of 1us and fast to compute.
1577          */
1578         delta >>= 10;
1579         if (!delta)
1580                 return 0;
1581         sa->last_runnable_update = now;
1582
1583         /* delta_w is the amount already accumulated against our next period */
1584         delta_w = sa->runnable_avg_period % 1024;
1585         if (delta + delta_w >= 1024) {
1586                 /* period roll-over */
1587                 decayed = 1;
1588
1589                 /*
1590                  * Now that we know we're crossing a period boundary, figure
1591                  * out how much from delta we need to complete the current
1592                  * period and accrue it.
1593                  */
1594                 delta_w = 1024 - delta_w;
1595                 if (runnable)
1596                         sa->runnable_avg_sum += delta_w;
1597                 sa->runnable_avg_period += delta_w;
1598
1599                 delta -= delta_w;
1600
1601                 /* Figure out how many additional periods this update spans */
1602                 periods = delta / 1024;
1603                 delta %= 1024;
1604
1605                 sa->runnable_avg_sum = decay_load(sa->runnable_avg_sum,
1606                                                   periods + 1);
1607                 sa->runnable_avg_period = decay_load(sa->runnable_avg_period,
1608                                                      periods + 1);
1609
1610                 /* Efficiently calculate \sum (1..n_period) 1024*y^i */
1611                 runnable_contrib = __compute_runnable_contrib(periods);
1612                 if (runnable)
1613                         sa->runnable_avg_sum += runnable_contrib;
1614                 sa->runnable_avg_period += runnable_contrib;
1615         }
1616
1617         /* Remainder of delta accrued against u_0` */
1618         if (runnable)
1619                 sa->runnable_avg_sum += delta;
1620         sa->runnable_avg_period += delta;
1621
1622         return decayed;
1623 }
1624
1625 /* Synchronize an entity's decay with its parenting cfs_rq.*/
1626 static inline u64 __synchronize_entity_decay(struct sched_entity *se)
1627 {
1628         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1629         u64 decays = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
1630
1631         decays -= se->avg.decay_count;
1632         if (!decays)
1633                 return 0;
1634
1635         se->avg.load_avg_contrib = decay_load(se->avg.load_avg_contrib, decays);
1636         se->avg.decay_count = 0;
1637
1638         return decays;
1639 }
1640
1641 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1642 static inline void __update_cfs_rq_tg_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
1643                                                  int force_update)
1644 {
1645         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1646         long tg_contrib;
1647
1648         tg_contrib = cfs_rq->runnable_load_avg + cfs_rq->blocked_load_avg;
1649         tg_contrib -= cfs_rq->tg_load_contrib;
1650
1651         if (force_update || abs(tg_contrib) > cfs_rq->tg_load_contrib / 8) {
1652                 atomic_long_add(tg_contrib, &tg->load_avg);
1653                 cfs_rq->tg_load_contrib += tg_contrib;
1654         }
1655 }
1656
1657 /*
1658  * Aggregate cfs_rq runnable averages into an equivalent task_group
1659  * representation for computing load contributions.
1660  */
1661 static inline void __update_tg_runnable_avg(struct sched_avg *sa,
1662                                                   struct cfs_rq *cfs_rq)
1663 {
1664         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1665         long contrib;
1666
1667         /* The fraction of a cpu used by this cfs_rq */
1668         contrib = div_u64(sa->runnable_avg_sum << NICE_0_SHIFT,
1669                           sa->runnable_avg_period + 1);
1670         contrib -= cfs_rq->tg_runnable_contrib;
1671
1672         if (abs(contrib) > cfs_rq->tg_runnable_contrib / 64) {
1673                 atomic_add(contrib, &tg->runnable_avg);
1674                 cfs_rq->tg_runnable_contrib += contrib;
1675         }
1676 }
1677
1678 static inline void __update_group_entity_contrib(struct sched_entity *se)
1679 {
1680         struct cfs_rq *cfs_rq = group_cfs_rq(se);
1681         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1682         int runnable_avg;
1683
1684         u64 contrib;
1685
1686         contrib = cfs_rq->tg_load_contrib * tg->shares;
1687         se->avg.load_avg_contrib = div_u64(contrib,
1688                                      atomic_long_read(&tg->load_avg) + 1);
1689
1690         /*
1691          * For group entities we need to compute a correction term in the case
1692          * that they are consuming <1 cpu so that we would contribute the same
1693          * load as a task of equal weight.
1694          *
1695          * Explicitly co-ordinating this measurement would be expensive, but
1696          * fortunately the sum of each cpus contribution forms a usable
1697          * lower-bound on the true value.
1698          *
1699          * Consider the aggregate of 2 contributions.  Either they are disjoint
1700          * (and the sum represents true value) or they are disjoint and we are
1701          * understating by the aggregate of their overlap.
1702          *
1703          * Extending this to N cpus, for a given overlap, the maximum amount we
1704          * understand is then n_i(n_i+1)/2 * w_i where n_i is the number of
1705          * cpus that overlap for this interval and w_i is the interval width.
1706          *
1707          * On a small machine; the first term is well-bounded which bounds the
1708          * total error since w_i is a subset of the period.  Whereas on a
1709          * larger machine, while this first term can be larger, if w_i is the
1710          * of consequential size guaranteed to see n_i*w_i quickly converge to
1711          * our upper bound of 1-cpu.
1712          */
1713         runnable_avg = atomic_read(&tg->runnable_avg);
1714         if (runnable_avg < NICE_0_LOAD) {
1715                 se->avg.load_avg_contrib *= runnable_avg;
1716                 se->avg.load_avg_contrib >>= NICE_0_SHIFT;
1717         }
1718 }
1719 #else
1720 static inline void __update_cfs_rq_tg_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
1721                                                  int force_update) {}
1722 static inline void __update_tg_runnable_avg(struct sched_avg *sa,
1723                                                   struct cfs_rq *cfs_rq) {}
1724 static inline void __update_group_entity_contrib(struct sched_entity *se) {}
1725 #endif
1726
1727 static inline void __update_task_entity_contrib(struct sched_entity *se)
1728 {
1729         u32 contrib;
1730
1731         /* avoid overflowing a 32-bit type w/ SCHED_LOAD_SCALE */
1732         contrib = se->avg.runnable_avg_sum * scale_load_down(se->load.weight);
1733         contrib /= (se->avg.runnable_avg_period + 1);
1734         se->avg.load_avg_contrib = scale_load(contrib);
1735 }
1736
1737 /* Compute the current contribution to load_avg by se, return any delta */
1738 static long __update_entity_load_avg_contrib(struct sched_entity *se)
1739 {
1740         long old_contrib = se->avg.load_avg_contrib;
1741
1742         if (entity_is_task(se)) {
1743                 __update_task_entity_contrib(se);
1744         } else {
1745                 __update_tg_runnable_avg(&se->avg, group_cfs_rq(se));
1746                 __update_group_entity_contrib(se);
1747         }
1748
1749         return se->avg.load_avg_contrib - old_contrib;
1750 }
1751
1752 static inline void subtract_blocked_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
1753                                                  long load_contrib)
1754 {
1755         if (likely(load_contrib < cfs_rq->blocked_load_avg))
1756                 cfs_rq->blocked_load_avg -= load_contrib;
1757         else
1758                 cfs_rq->blocked_load_avg = 0;
1759 }
1760
1761 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq);
1762
1763 /* Update a sched_entity's runnable average */
1764 static inline void update_entity_load_avg(struct sched_entity *se,
1765                                           int update_cfs_rq)
1766 {
1767         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1768         long contrib_delta;
1769         u64 now;
1770
1771         /*
1772          * For a group entity we need to use their owned cfs_rq_clock_task() in
1773          * case they are the parent of a throttled hierarchy.
1774          */
1775         if (entity_is_task(se))
1776                 now = cfs_rq_clock_task(cfs_rq);
1777         else
1778                 now = cfs_rq_clock_task(group_cfs_rq(se));
1779
1780         if (!__update_entity_runnable_avg(now, &se->avg, se->on_rq))
1781                 return;
1782
1783         contrib_delta = __update_entity_load_avg_contrib(se);
1784
1785         if (!update_cfs_rq)
1786                 return;
1787
1788         if (se->on_rq)
1789                 cfs_rq->runnable_load_avg += contrib_delta;
1790         else
1791                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, -contrib_delta);
1792 }
1793
1794 /*
1795  * Decay the load contributed by all blocked children and account this so that
1796  * their contribution may appropriately discounted when they wake up.
1797  */
1798 static void update_cfs_rq_blocked_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int force_update)
1799 {
1800         u64 now = cfs_rq_clock_task(cfs_rq) >> 20;
1801         u64 decays;
1802
1803         decays = now - cfs_rq->last_decay;
1804         if (!decays && !force_update)
1805                 return;
1806
1807         if (atomic_long_read(&cfs_rq->removed_load)) {
1808                 unsigned long removed_load;
1809                 removed_load = atomic_long_xchg(&cfs_rq->removed_load, 0);
1810                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, removed_load);
1811         }
1812
1813         if (decays) {
1814                 cfs_rq->blocked_load_avg = decay_load(cfs_rq->blocked_load_avg,
1815                                                       decays);
1816                 atomic64_add(decays, &cfs_rq->decay_counter);
1817                 cfs_rq->last_decay = now;
1818         }
1819
1820         __update_cfs_rq_tg_load_contrib(cfs_rq, force_update);
1821 }
1822
1823 static inline void update_rq_runnable_avg(struct rq *rq, int runnable)
1824 {
1825         __update_entity_runnable_avg(rq_clock_task(rq), &rq->avg, runnable);
1826         __update_tg_runnable_avg(&rq->avg, &rq->cfs);
1827 }
1828
1829 /* Add the load generated by se into cfs_rq's child load-average */
1830 static inline void enqueue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1831                                                   struct sched_entity *se,
1832                                                   int wakeup)
1833 {
1834         /*
1835          * We track migrations using entity decay_count <= 0, on a wake-up
1836          * migration we use a negative decay count to track the remote decays
1837          * accumulated while sleeping.
1838          *
1839          * Newly forked tasks are enqueued with se->avg.decay_count == 0, they
1840          * are seen by enqueue_entity_load_avg() as a migration with an already
1841          * constructed load_avg_contrib.
1842          */
1843         if (unlikely(se->avg.decay_count <= 0)) {
1844                 se->avg.last_runnable_update = rq_clock_task(rq_of(cfs_rq));
1845                 if (se->avg.decay_count) {
1846                         /*
1847                          * In a wake-up migration we have to approximate the
1848                          * time sleeping.  This is because we can't synchronize
1849                          * clock_task between the two cpus, and it is not
1850                          * guaranteed to be read-safe.  Instead, we can
1851                          * approximate this using our carried decays, which are
1852                          * explicitly atomically readable.
1853                          */
1854                         se->avg.last_runnable_update -= (-se->avg.decay_count)
1855                                                         << 20;
1856                         update_entity_load_avg(se, 0);
1857                         /* Indicate that we're now synchronized and on-rq */
1858                         se->avg.decay_count = 0;
1859                 }
1860                 wakeup = 0;
1861         } else {
1862                 /*
1863                  * Task re-woke on same cpu (or else migrate_task_rq_fair()
1864                  * would have made count negative); we must be careful to avoid
1865                  * double-accounting blocked time after synchronizing decays.
1866                  */
1867                 se->avg.last_runnable_update += __synchronize_entity_decay(se)
1868                                                         << 20;
1869         }
1870
1871         /* migrated tasks did not contribute to our blocked load */
1872         if (wakeup) {
1873                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, se->avg.load_avg_contrib);
1874                 update_entity_load_avg(se, 0);
1875         }
1876
1877         cfs_rq->runnable_load_avg += se->avg.load_avg_contrib;
1878         /* we force update consideration on load-balancer moves */
1879         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, !wakeup);
1880 }
1881
1882 /*
1883  * Remove se's load from this cfs_rq child load-average, if the entity is
1884  * transitioning to a blocked state we track its projected decay using
1885  * blocked_load_avg.
1886  */
1887 static inline void dequeue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1888                                                   struct sched_entity *se,
1889                                                   int sleep)
1890 {
1891         update_entity_load_avg(se, 1);
1892         /* we force update consideration on load-balancer moves */
1893         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, !sleep);
1894
1895         cfs_rq->runnable_load_avg -= se->avg.load_avg_contrib;
1896         if (sleep) {
1897                 cfs_rq->blocked_load_avg += se->avg.load_avg_contrib;
1898                 se->avg.decay_count = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
1899         } /* migrations, e.g. sleep=0 leave decay_count == 0 */
1900 }
1901
1902 /*
1903  * Update the rq's load with the elapsed running time before entering
1904  * idle. if the last scheduled task is not a CFS task, idle_enter will
1905  * be the only way to update the runnable statistic.
1906  */
1907 void idle_enter_fair(struct rq *this_rq)
1908 {
1909         update_rq_runnable_avg(this_rq, 1);
1910 }
1911
1912 /*
1913  * Update the rq's load with the elapsed idle time before a task is
1914  * scheduled. if the newly scheduled task is not a CFS task, idle_exit will
1915  * be the only way to update the runnable statistic.
1916  */
1917 void idle_exit_fair(struct rq *this_rq)
1918 {
1919         update_rq_runnable_avg(this_rq, 0);
1920 }
1921
1922 #else
1923 static inline void update_entity_load_avg(struct sched_entity *se,
1924                                           int update_cfs_rq) {}
1925 static inline void update_rq_runnable_avg(struct rq *rq, int runnable) {}
1926 static inline void enqueue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1927                                            struct sched_entity *se,
1928                                            int wakeup) {}
1929 static inline void dequeue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1930                                            struct sched_entity *se,
1931                                            int sleep) {}
1932 static inline void update_cfs_rq_blocked_load(struct cfs_rq *cfs_rq,
1933                                               int force_update) {}
1934 #endif
1935
1936 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1937 {
1938 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1939         struct task_struct *tsk = NULL;
1940
1941         if (entity_is_task(se))
1942                 tsk = task_of(se);
1943
1944         if (se->statistics.sleep_start) {
1945                 u64 delta = rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - se->statistics.sleep_start;
1946
1947                 if ((s64)delta < 0)
1948                         delta = 0;
1949
1950                 if (unlikely(delta > se->statistics.sleep_max))
1951                         se->statistics.sleep_max = delta;
1952
1953                 se->statistics.sleep_start = 0;
1954                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
1955
1956                 if (tsk) {
1957                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 1);
1958                         trace_sched_stat_sleep(tsk, delta);
1959                 }
1960         }
1961         if (se->statistics.block_start) {
1962                 u64 delta = rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - se->statistics.block_start;
1963
1964                 if ((s64)delta < 0)
1965                         delta = 0;
1966
1967                 if (unlikely(delta > se->statistics.block_max))
1968                         se->statistics.block_max = delta;
1969
1970                 se->statistics.block_start = 0;
1971                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
1972
1973                 if (tsk) {
1974                         if (tsk->in_iowait) {
1975                                 se->statistics.iowait_sum += delta;
1976                                 se->statistics.iowait_count++;
1977                                 trace_sched_stat_iowait(tsk, delta);
1978                         }
1979
1980                         trace_sched_stat_blocked(tsk, delta);
1981
1982                         /*
1983                          * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by
1984                          * 20 to get a milliseconds-range estimation of the
1985                          * amount of time that the task spent sleeping:
1986                          */
1987                         if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
1988                                 profile_hits(SLEEP_PROFILING,
1989                                                 (void *)get_wchan(tsk),
1990                                                 delta >> 20);
1991                         }
1992                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 0);
1993                 }
1994         }
1995 #endif
1996 }
1997
1998 static void check_spread(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1999 {
2000 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2001         s64 d = se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
2002
2003         if (d < 0)
2004                 d = -d;
2005
2006         if (d > 3*sysctl_sched_latency)
2007                 schedstat_inc(cfs_rq, nr_spread_over);
2008 #endif
2009 }
2010
2011 static void
2012 place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
2013 {
2014         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
2015
2016         /*
2017          * The 'current' period is already promised to the current tasks,
2018          * however the extra weight of the new task will slow them down a
2019          * little, place the new task so that it fits in the slot that
2020          * stays open at the end.
2021          */
2022         if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
2023                 vruntime += sched_vslice(cfs_rq, se);
2024
2025         /* sleeps up to a single latency don't count. */
2026         if (!initial) {
2027                 unsigned long thresh = sysctl_sched_latency;
2028
2029                 /*
2030                  * Halve their sleep time's effect, to allow
2031                  * for a gentler effect of sleepers:
2032                  */
2033                 if (sched_feat(GENTLE_FAIR_SLEEPERS))
2034                         thresh >>= 1;
2035
2036                 vruntime -= thresh;
2037         }
2038
2039         /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
2040         se->vruntime = max_vruntime(se->vruntime, vruntime);
2041 }
2042
2043 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq);
2044
2045 static void
2046 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
2047 {
2048         /*
2049          * Update the normalized vruntime before updating min_vruntime
2050          * through calling update_curr().
2051          */
2052         if (!(flags & ENQUEUE_WAKEUP) || (flags & ENQUEUE_WAKING))
2053                 se->vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
2054
2055         /*
2056          * Update run-time statistics of the 'current'.
2057          */
2058         update_curr(cfs_rq);
2059         enqueue_entity_load_avg(cfs_rq, se, flags & ENQUEUE_WAKEUP);
2060         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
2061         update_cfs_shares(cfs_rq);
2062
2063         if (flags & ENQUEUE_WAKEUP) {
2064                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
2065                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
2066         }
2067
2068         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
2069         check_spread(cfs_rq, se);
2070         if (se != cfs_rq->curr)
2071                 __enqueue_entity(cfs_rq, se);
2072         se->on_rq = 1;
2073
2074         if (cfs_rq->nr_running == 1) {
2075                 list_add_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
2076                 check_enqueue_throttle(cfs_rq);
2077         }
2078 }
2079
2080 static void __clear_buddies_last(struct sched_entity *se)
2081 {
2082         for_each_sched_entity(se) {
2083                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2084                 if (cfs_rq->last == se)
2085                         cfs_rq->last = NULL;
2086                 else
2087                         break;
2088         }
2089 }
2090
2091 static void __clear_buddies_next(struct sched_entity *se)
2092 {
2093         for_each_sched_entity(se) {
2094                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2095                 if (cfs_rq->next == se)
2096                         cfs_rq->next = NULL;
2097                 else
2098                         break;
2099         }
2100 }
2101
2102 static void __clear_buddies_skip(struct sched_entity *se)
2103 {
2104         for_each_sched_entity(se) {
2105                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2106                 if (cfs_rq->skip == se)
2107                         cfs_rq->skip = NULL;
2108                 else
2109                         break;
2110         }
2111 }
2112
2113 static void clear_buddies(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
2114 {
2115         if (cfs_rq->last == se)
2116                 __clear_buddies_last(se);
2117
2118         if (cfs_rq->next == se)
2119                 __clear_buddies_next(se);
2120
2121         if (cfs_rq->skip == se)
2122                 __clear_buddies_skip(se);
2123 }
2124
2125 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq);
2126
2127 static void
2128 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
2129 {
2130         /*
2131          * Update run-time statistics of the 'current'.
2132          */
2133         update_curr(cfs_rq);
2134         dequeue_entity_load_avg(cfs_rq, se, flags & DEQUEUE_SLEEP);
2135
2136         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
2137         if (flags & DEQUEUE_SLEEP) {
2138 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2139                 if (entity_is_task(se)) {
2140                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
2141
2142                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
2143                                 se->statistics.sleep_start = rq_clock(rq_of(cfs_rq));
2144                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
2145                                 se->statistics.block_start = rq_clock(rq_of(cfs_rq));
2146                 }
2147 #endif
2148         }
2149
2150         clear_buddies(cfs_rq, se);
2151
2152         if (se != cfs_rq->curr)
2153                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
2154         se->on_rq = 0;
2155         account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
2156
2157         /*
2158          * Normalize the entity after updating the min_vruntime because the
2159          * update can refer to the ->curr item and we need to reflect this
2160          * movement in our normalized position.
2161          */
2162         if (!(flags & DEQUEUE_SLEEP))
2163                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
2164
2165         /* return excess runtime on last dequeue */
2166         return_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2167
2168         update_min_vruntime(cfs_rq);
2169         update_cfs_shares(cfs_rq);
2170 }
2171
2172 /*
2173  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
2174  */
2175 static void
2176 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
2177 {
2178         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
2179         struct sched_entity *se;
2180         s64 delta;
2181
2182         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
2183         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
2184         if (delta_exec > ideal_runtime) {
2185                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2186                 /*
2187                  * The current task ran long enough, ensure it doesn't get
2188                  * re-elected due to buddy favours.
2189                  */
2190                 clear_buddies(cfs_rq, curr);
2191                 return;
2192         }
2193
2194         /*
2195          * Ensure that a task that missed wakeup preemption by a
2196          * narrow margin doesn't have to wait for a full slice.
2197          * This also mitigates buddy induced latencies under load.
2198          */
2199         if (delta_exec < sysctl_sched_min_granularity)
2200                 return;
2201
2202         se = __pick_first_entity(cfs_rq);
2203         delta = curr->vruntime - se->vruntime;
2204
2205         if (delta < 0)
2206                 return;
2207
2208         if (delta > ideal_runtime)
2209                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2210 }
2211
2212 static void
2213 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
2214 {
2215         /* 'current' is not kept within the tree. */
2216         if (se->on_rq) {
2217                 /*
2218                  * Any task has to be enqueued before it get to execute on
2219                  * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
2220                  * runqueue.
2221                  */
2222                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
2223                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
2224         }
2225
2226         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
2227         cfs_rq->curr = se;
2228 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2229         /*
2230          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
2231          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
2232          * when there are only lesser-weight tasks around):
2233          */
2234         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
2235                 se->statistics.slice_max = max(se->statistics.slice_max,
2236                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
2237         }
2238 #endif
2239         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
2240 }
2241
2242 static int
2243 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se);
2244
2245 /*
2246  * Pick the next process, keeping these things in mind, in this order:
2247  * 1) keep things fair between processes/task groups
2248  * 2) pick the "next" process, since someone really wants that to run
2249  * 3) pick the "last" process, for cache locality
2250  * 4) do not run the "skip" process, if something else is available
2251  */
2252 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
2253 {
2254         struct sched_entity *se = __pick_first_entity(cfs_rq);
2255         struct sched_entity *left = se;
2256
2257         /*
2258          * Avoid running the skip buddy, if running something else can
2259          * be done without getting too unfair.
2260          */
2261         if (cfs_rq->skip == se) {
2262                 struct sched_entity *second = __pick_next_entity(se);
2263                 if (second && wakeup_preempt_entity(second, left) < 1)
2264                         se = second;
2265         }
2266
2267         /*
2268          * Prefer last buddy, try to return the CPU to a preempted task.
2269          */
2270         if (cfs_rq->last && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->last, left) < 1)
2271                 se = cfs_rq->last;
2272
2273         /*
2274          * Someone really wants this to run. If it's not unfair, run it.
2275          */
2276         if (cfs_rq->next && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->next, left) < 1)
2277                 se = cfs_rq->next;
2278
2279         clear_buddies(cfs_rq, se);
2280
2281         return se;
2282 }
2283
2284 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq);
2285
2286 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
2287 {
2288         /*
2289          * If still on the runqueue then deactivate_task()
2290          * was not called and update_curr() has to be done:
2291          */
2292         if (prev->on_rq)
2293                 update_curr(cfs_rq);
2294
2295         /* throttle cfs_rqs exceeding runtime */
2296         check_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2297
2298         check_spread(cfs_rq, prev);
2299         if (prev->on_rq) {
2300                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
2301                 /* Put 'current' back into the tree. */
2302                 __enqueue_entity(cfs_rq, prev);
2303                 /* in !on_rq case, update occurred at dequeue */
2304                 update_entity_load_avg(prev, 1);
2305         }
2306         cfs_rq->curr = NULL;
2307 }
2308
2309 static void
2310 entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr, int queued)
2311 {
2312         /*
2313          * Update run-time statistics of the 'current'.
2314          */
2315         update_curr(cfs_rq);
2316
2317         /*
2318          * Ensure that runnable average is periodically updated.
2319          */
2320         update_entity_load_avg(curr, 1);
2321         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 1);
2322         update_cfs_shares(cfs_rq);
2323
2324 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
2325         /*
2326          * queued ticks are scheduled to match the slice, so don't bother
2327          * validating it and just reschedule.
2328          */
2329         if (queued) {
2330                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2331                 return;
2332         }
2333         /*
2334          * don't let the period tick interfere with the hrtick preemption
2335          */
2336         if (!sched_feat(DOUBLE_TICK) &&
2337                         hrtimer_active(&rq_of(cfs_rq)->hrtick_timer))
2338                 return;
2339 #endif
2340
2341         if (cfs_rq->nr_running > 1)
2342                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
2343 }
2344
2345
2346 /**************************************************
2347  * CFS bandwidth control machinery
2348  */
2349
2350 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
2351
2352 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
2353 static struct static_key __cfs_bandwidth_used;
2354
2355 static inline bool cfs_bandwidth_used(void)
2356 {
2357         return static_key_false(&__cfs_bandwidth_used);
2358 }
2359
2360 void account_cfs_bandwidth_used(int enabled, int was_enabled)
2361 {
2362         /* only need to count groups transitioning between enabled/!enabled */
2363         if (enabled && !was_enabled)
2364                 static_key_slow_inc(&__cfs_bandwidth_used);
2365         else if (!enabled && was_enabled)
2366                 static_key_slow_dec(&__cfs_bandwidth_used);
2367 }
2368 #else /* HAVE_JUMP_LABEL */
2369 static bool cfs_bandwidth_used(void)
2370 {
2371         return true;
2372 }
2373
2374 void account_cfs_bandwidth_used(int enabled, int was_enabled) {}
2375 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
2376
2377 /*
2378  * default period for cfs group bandwidth.
2379  * default: 0.1s, units: nanoseconds
2380  */
2381 static inline u64 default_cfs_period(void)
2382 {
2383         return 100000000ULL;
2384 }
2385
2386 static inline u64 sched_cfs_bandwidth_slice(void)
2387 {
2388         return (u64)sysctl_sched_cfs_bandwidth_slice * NSEC_PER_USEC;
2389 }
2390
2391 /*
2392  * Replenish runtime according to assigned quota and update expiration time.
2393  * We use sched_clock_cpu directly instead of rq->clock to avoid adding
2394  * additional synchronization around rq->lock.
2395  *
2396  * requires cfs_b->lock
2397  */
2398 void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2399 {
2400         u64 now;
2401
2402         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
2403                 return;
2404
2405         now = sched_clock_cpu(smp_processor_id());
2406         cfs_b->runtime = cfs_b->quota;
2407         cfs_b->runtime_expires = now + ktime_to_ns(cfs_b->period);
2408 }
2409
2410 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
2411 {
2412         return &tg->cfs_bandwidth;
2413 }
2414
2415 /* rq->task_clock normalized against any time this cfs_rq has spent throttled */
2416 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq)
2417 {
2418         if (unlikely(cfs_rq->throttle_count))
2419                 return cfs_rq->throttled_clock_task;
2420
2421         return rq_clock_task(rq_of(cfs_rq)) - cfs_rq->throttled_clock_task_time;
2422 }
2423
2424 /* returns 0 on failure to allocate runtime */
2425 static int assign_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2426 {
2427         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
2428         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
2429         u64 amount = 0, min_amount, expires;
2430
2431         /* note: this is a positive sum as runtime_remaining <= 0 */
2432         min_amount = sched_cfs_bandwidth_slice() - cfs_rq->runtime_remaining;
2433
2434         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2435         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
2436                 amount = min_amount;
2437         else {
2438                 /*
2439                  * If the bandwidth pool has become inactive, then at least one
2440                  * period must have elapsed since the last consumption.
2441                  * Refresh the global state and ensure bandwidth timer becomes
2442                  * active.
2443                  */
2444                 if (!cfs_b->timer_active) {
2445                         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
2446                         __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
2447                 }
2448
2449                 if (cfs_b->runtime > 0) {
2450                         amount = min(cfs_b->runtime, min_amount);
2451                         cfs_b->runtime -= amount;
2452                         cfs_b->idle = 0;
2453                 }
2454         }
2455         expires = cfs_b->runtime_expires;
2456         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2457
2458         cfs_rq->runtime_remaining += amount;
2459         /*
2460          * we may have advanced our local expiration to account for allowed
2461          * spread between our sched_clock and the one on which runtime was
2462          * issued.
2463          */
2464         if ((s64)(expires - cfs_rq->runtime_expires) > 0)
2465                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
2466
2467         return cfs_rq->runtime_remaining > 0;
2468 }
2469
2470 /*
2471  * Note: This depends on the synchronization provided by sched_clock and the
2472  * fact that rq->clock snapshots this value.
2473  */
2474 static void expire_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2475 {
2476         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2477
2478         /* if the deadline is ahead of our clock, nothing to do */
2479         if (likely((s64)(rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - cfs_rq->runtime_expires) < 0))
2480                 return;
2481
2482         if (cfs_rq->runtime_remaining < 0)
2483                 return;
2484
2485         /*
2486          * If the local deadline has passed we have to consider the
2487          * possibility that our sched_clock is 'fast' and the global deadline
2488          * has not truly expired.
2489          *
2490          * Fortunately we can check determine whether this the case by checking
2491          * whether the global deadline has advanced.
2492          */
2493
2494         if ((s64)(cfs_rq->runtime_expires - cfs_b->runtime_expires) >= 0) {
2495                 /* extend local deadline, drift is bounded above by 2 ticks */
2496                 cfs_rq->runtime_expires += TICK_NSEC;
2497         } else {
2498                 /* global deadline is ahead, expiration has passed */
2499                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
2500         }
2501 }
2502
2503 static void __account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
2504                                      unsigned long delta_exec)
2505 {
2506         /* dock delta_exec before expiring quota (as it could span periods) */
2507         cfs_rq->runtime_remaining -= delta_exec;
2508         expire_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2509
2510         if (likely(cfs_rq->runtime_remaining > 0))
2511                 return;
2512
2513         /*
2514          * if we're unable to extend our runtime we resched so that the active
2515          * hierarchy can be throttled
2516          */
2517         if (!assign_cfs_rq_runtime(cfs_rq) && likely(cfs_rq->curr))
2518                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2519 }
2520
2521 static __always_inline
2522 void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long delta_exec)
2523 {
2524         if (!cfs_bandwidth_used() || !cfs_rq->runtime_enabled)
2525                 return;
2526
2527         __account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
2528 }
2529
2530 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
2531 {
2532         return cfs_bandwidth_used() && cfs_rq->throttled;
2533 }
2534
2535 /* check whether cfs_rq, or any parent, is throttled */
2536 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq)
2537 {
2538         return cfs_bandwidth_used() && cfs_rq->throttle_count;
2539 }
2540
2541 /*
2542  * Ensure that neither of the group entities corresponding to src_cpu or
2543  * dest_cpu are members of a throttled hierarchy when performing group
2544  * load-balance operations.
2545  */
2546 static inline int throttled_lb_pair(struct task_group *tg,
2547                                     int src_cpu, int dest_cpu)
2548 {
2549         struct cfs_rq *src_cfs_rq, *dest_cfs_rq;
2550
2551         src_cfs_rq = tg->cfs_rq[src_cpu];
2552         dest_cfs_rq = tg->cfs_rq[dest_cpu];
2553
2554         return throttled_hierarchy(src_cfs_rq) ||
2555                throttled_hierarchy(dest_cfs_rq);
2556 }
2557
2558 /* updated child weight may affect parent so we have to do this bottom up */
2559 static int tg_unthrottle_up(struct task_group *tg, void *data)
2560 {
2561         struct rq *rq = data;
2562         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu_of(rq)];
2563
2564         cfs_rq->throttle_count--;
2565 #ifdef CONFIG_SMP
2566         if (!cfs_rq->throttle_count) {
2567                 /* adjust cfs_rq_clock_task() */
2568                 cfs_rq->throttled_clock_task_time += rq_clock_task(rq) -
2569                                              cfs_rq->throttled_clock_task;
2570         }
2571 #endif
2572
2573         return 0;
2574 }
2575
2576 static int tg_throttle_down(struct task_group *tg, void *data)
2577 {
2578         struct rq *rq = data;
2579         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu_of(rq)];
2580
2581         /* group is entering throttled state, stop time */
2582         if (!cfs_rq->throttle_count)
2583                 cfs_rq->throttled_clock_task = rq_clock_task(rq);
2584         cfs_rq->throttle_count++;
2585
2586         return 0;
2587 }
2588
2589 static void throttle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
2590 {
2591         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2592         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2593         struct sched_entity *se;
2594         long task_delta, dequeue = 1;
2595
2596         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
2597
2598         /* freeze hierarchy runnable averages while throttled */
2599         rcu_read_lock();
2600         walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_throttle_down, tg_nop, (void *)rq);
2601         rcu_read_unlock();
2602
2603         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
2604         for_each_sched_entity(se) {
2605                 struct cfs_rq *qcfs_rq = cfs_rq_of(se);
2606                 /* throttled entity or throttle-on-deactivate */
2607                 if (!se->on_rq)
2608                         break;
2609
2610                 if (dequeue)
2611                         dequeue_entity(qcfs_rq, se, DEQUEUE_SLEEP);
2612                 qcfs_rq->h_nr_running -= task_delta;
2613
2614                 if (qcfs_rq->load.weight)
2615                         dequeue = 0;
2616         }
2617
2618         if (!se)
2619                 rq->nr_running -= task_delta;
2620
2621         cfs_rq->throttled = 1;
2622         cfs_rq->throttled_clock = rq_clock(rq);
2623         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2624         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->throttled_list, &cfs_b->throttled_cfs_rq);
2625         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2626 }
2627
2628 void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
2629 {
2630         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2631         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2632         struct sched_entity *se;
2633         int enqueue = 1;
2634         long task_delta;
2635
2636         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq)];
2637
2638         cfs_rq->throttled = 0;
2639
2640         update_rq_clock(rq);
2641
2642         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2643         cfs_b->throttled_time += rq_clock(rq) - cfs_rq->throttled_clock;
2644         list_del_rcu(&cfs_rq->throttled_list);
2645         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2646
2647         /* update hierarchical throttle state */
2648         walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_nop, tg_unthrottle_up, (void *)rq);
2649
2650         if (!cfs_rq->load.weight)
2651                 return;
2652
2653         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
2654         for_each_sched_entity(se) {
2655                 if (se->on_rq)
2656                         enqueue = 0;
2657
2658                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2659                 if (enqueue)
2660                         enqueue_entity(cfs_rq, se, ENQUEUE_WAKEUP);
2661                 cfs_rq->h_nr_running += task_delta;
2662
2663                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2664                         break;
2665         }
2666
2667         if (!se)
2668                 rq->nr_running += task_delta;
2669
2670         /* determine whether we need to wake up potentially idle cpu */
2671         if (rq->curr == rq->idle && rq->cfs.nr_running)
2672                 resched_task(rq->curr);
2673 }
2674
2675 static u64 distribute_cfs_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b,
2676                 u64 remaining, u64 expires)
2677 {
2678         struct cfs_rq *cfs_rq;
2679         u64 runtime = remaining;
2680
2681         rcu_read_lock();
2682         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &cfs_b->throttled_cfs_rq,
2683                                 throttled_list) {
2684                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2685
2686                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2687                 if (!cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2688                         goto next;
2689
2690                 runtime = -cfs_rq->runtime_remaining + 1;
2691                 if (runtime > remaining)
2692                         runtime = remaining;
2693                 remaining -= runtime;
2694
2695                 cfs_rq->runtime_remaining += runtime;
2696                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
2697
2698                 /* we check whether we're throttled above */
2699                 if (cfs_rq->runtime_remaining > 0)
2700                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
2701
2702 next:
2703                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2704
2705                 if (!remaining)
2706                         break;
2707         }
2708         rcu_read_unlock();
2709
2710         return remaining;
2711 }
2712
2713 /*
2714  * Responsible for refilling a task_group's bandwidth and unthrottling its
2715  * cfs_rqs as appropriate. If there has been no activity within the last
2716  * period the timer is deactivated until scheduling resumes; cfs_b->idle is
2717  * used to track this state.
2718  */
2719 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun)
2720 {
2721         u64 runtime, runtime_expires;
2722         int idle = 1, throttled;
2723
2724         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2725         /* no need to continue the timer with no bandwidth constraint */
2726         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
2727                 goto out_unlock;
2728
2729         throttled = !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2730         /* idle depends on !throttled (for the case of a large deficit) */
2731         idle = cfs_b->idle && !throttled;
2732         cfs_b->nr_periods += overrun;
2733
2734         /* if we're going inactive then everything else can be deferred */
2735         if (idle)
2736                 goto out_unlock;
2737
2738         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
2739
2740         if (!throttled) {
2741                 /* mark as potentially idle for the upcoming period */
2742                 cfs_b->idle = 1;
2743                 goto out_unlock;
2744         }
2745
2746         /* account preceding periods in which throttling occurred */
2747         cfs_b->nr_throttled += overrun;
2748
2749         /*
2750          * There are throttled entities so we must first use the new bandwidth
2751          * to unthrottle them before making it generally available.  This
2752          * ensures that all existing debts will be paid before a new cfs_rq is
2753          * allowed to run.
2754          */
2755         runtime = cfs_b->runtime;
2756         runtime_expires = cfs_b->runtime_expires;
2757         cfs_b->runtime = 0;
2758
2759         /*
2760          * This check is repeated as we are holding onto the new bandwidth
2761          * while we unthrottle.  This can potentially race with an unthrottled
2762          * group trying to acquire new bandwidth from the global pool.
2763          */
2764         while (throttled && runtime > 0) {
2765                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2766                 /* we can't nest cfs_b->lock while distributing bandwidth */
2767                 runtime = distribute_cfs_runtime(cfs_b, runtime,
2768                                                  runtime_expires);
2769                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2770
2771                 throttled = !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2772         }
2773
2774         /* return (any) remaining runtime */
2775         cfs_b->runtime = runtime;
2776         /*
2777          * While we are ensured activity in the period following an
2778          * unthrottle, this also covers the case in which the new bandwidth is
2779          * insufficient to cover the existing bandwidth deficit.  (Forcing the
2780          * timer to remain active while there are any throttled entities.)
2781          */
2782         cfs_b->idle = 0;
2783 out_unlock:
2784         if (idle)
2785                 cfs_b->timer_active = 0;
2786         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2787
2788         return idle;
2789 }
2790
2791 /* a cfs_rq won't donate quota below this amount */
2792 static const u64 min_cfs_rq_runtime = 1 * NSEC_PER_MSEC;
2793 /* minimum remaining period time to redistribute slack quota */
2794 static const u64 min_bandwidth_expiration = 2 * NSEC_PER_MSEC;
2795 /* how long we wait to gather additional slack before distributing */
2796 static const u64 cfs_bandwidth_slack_period = 5 * NSEC_PER_MSEC;
2797
2798 /* are we near the end of the current quota period? */
2799 static int runtime_refresh_within(struct cfs_bandwidth *cfs_b, u64 min_expire)
2800 {
2801         struct hrtimer *refresh_timer = &cfs_b->period_timer;
2802         u64 remaining;
2803
2804         /* if the call-back is running a quota refresh is already occurring */
2805         if (hrtimer_callback_running(refresh_timer))
2806                 return 1;
2807
2808         /* is a quota refresh about to occur? */
2809         remaining = ktime_to_ns(hrtimer_expires_remaining(refresh_timer));
2810         if (remaining < min_expire)
2811                 return 1;
2812
2813         return 0;
2814 }
2815
2816 static void start_cfs_slack_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2817 {
2818         u64 min_left = cfs_bandwidth_slack_period + min_bandwidth_expiration;
2819
2820         /* if there's a quota refresh soon don't bother with slack */
2821         if (runtime_refresh_within(cfs_b, min_left))
2822                 return;
2823
2824         start_bandwidth_timer(&cfs_b->slack_timer,
2825                                 ns_to_ktime(cfs_bandwidth_slack_period));
2826 }
2827
2828 /* we know any runtime found here is valid as update_curr() precedes return */
2829 static void __return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2830 {
2831         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2832         s64 slack_runtime = cfs_rq->runtime_remaining - min_cfs_rq_runtime;
2833
2834         if (slack_runtime <= 0)
2835                 return;
2836
2837         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2838         if (cfs_b->quota != RUNTIME_INF &&
2839             cfs_rq->runtime_expires == cfs_b->runtime_expires) {
2840                 cfs_b->runtime += slack_runtime;
2841
2842                 /* we are under rq->lock, defer unthrottling using a timer */
2843                 if (cfs_b->runtime > sched_cfs_bandwidth_slice() &&
2844                     !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq))
2845                         start_cfs_slack_bandwidth(cfs_b);
2846         }
2847         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2848
2849         /* even if it's not valid for return we don't want to try again */
2850         cfs_rq->runtime_remaining -= slack_runtime;
2851 }
2852
2853 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2854 {
2855         if (!cfs_bandwidth_used())
2856                 return;
2857
2858         if (!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->nr_running)
2859                 return;
2860
2861         __return_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2862 }
2863
2864 /*
2865  * This is done with a timer (instead of inline with bandwidth return) since
2866  * it's necessary to juggle rq->locks to unthrottle their respective cfs_rqs.
2867  */
2868 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2869 {
2870         u64 runtime = 0, slice = sched_cfs_bandwidth_slice();
2871         u64 expires;
2872
2873         /* confirm we're still not at a refresh boundary */
2874         if (runtime_refresh_within(cfs_b, min_bandwidth_expiration))
2875                 return;
2876
2877         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2878         if (cfs_b->quota != RUNTIME_INF && cfs_b->runtime > slice) {
2879                 runtime = cfs_b->runtime;
2880                 cfs_b->runtime = 0;
2881         }
2882         expires = cfs_b->runtime_expires;
2883         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2884
2885         if (!runtime)
2886                 return;
2887
2888         runtime = distribute_cfs_runtime(cfs_b, runtime, expires);
2889
2890         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2891         if (expires == cfs_b->runtime_expires)
2892                 cfs_b->runtime = runtime;
2893         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2894 }
2895
2896 /*
2897  * When a group wakes up we want to make sure that its quota is not already
2898  * expired/exceeded, otherwise it may be allowed to steal additional ticks of
2899  * runtime as update_curr() throttling can not not trigger until it's on-rq.
2900  */
2901 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq)
2902 {
2903         if (!cfs_bandwidth_used())
2904                 return;
2905
2906         /* an active group must be handled by the update_curr()->put() path */
2907         if (!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->curr)
2908                 return;
2909
2910         /* ensure the group is not already throttled */
2911         if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2912                 return;
2913
2914         /* update runtime allocation */
2915         account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
2916         if (cfs_rq->runtime_remaining <= 0)
2917                 throttle_cfs_rq(cfs_rq);
2918 }
2919
2920 /* conditionally throttle active cfs_rq's from put_prev_entity() */
2921 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2922 {
2923         if (!cfs_bandwidth_used())
2924                 return;
2925
2926         if (likely(!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->runtime_remaining > 0))
2927                 return;
2928
2929         /*
2930          * it's possible for a throttled entity to be forced into a running
2931          * state (e.g. set_curr_task), in this case we're finished.
2932          */
2933         if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2934                 return;
2935
2936         throttle_cfs_rq(cfs_rq);
2937 }
2938
2939 static enum hrtimer_restart sched_cfs_slack_timer(struct hrtimer *timer)
2940 {
2941         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
2942                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, slack_timer);
2943         do_sched_cfs_slack_timer(cfs_b);
2944
2945         return HRTIMER_NORESTART;
2946 }
2947
2948 static enum hrtimer_restart sched_cfs_period_timer(struct hrtimer *timer)
2949 {
2950         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
2951                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, period_timer);
2952         ktime_t now;
2953         int overrun;
2954         int idle = 0;
2955
2956         for (;;) {
2957                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
2958                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, cfs_b->period);
2959
2960                 if (!overrun)
2961                         break;
2962
2963                 idle = do_sched_cfs_period_timer(cfs_b, overrun);
2964         }
2965
2966         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
2967 }
2968
2969 void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2970 {
2971         raw_spin_lock_init(&cfs_b->lock);
2972         cfs_b->runtime = 0;
2973         cfs_b->quota = RUNTIME_INF;
2974         cfs_b->period = ns_to_ktime(default_cfs_period());
2975
2976         INIT_LIST_HEAD(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2977         hrtimer_init(&cfs_b->period_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
2978         cfs_b->period_timer.function = sched_cfs_period_timer;
2979         hrtimer_init(&cfs_b->slack_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
2980         cfs_b->slack_timer.function = sched_cfs_slack_timer;
2981 }
2982
2983 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2984 {
2985         cfs_rq->runtime_enabled = 0;
2986         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->throttled_list);
2987 }
2988
2989 /* requires cfs_b->lock, may release to reprogram timer */
2990 void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2991 {
2992         /*
2993          * The timer may be active because we're trying to set a new bandwidth
2994          * period or because we're racing with the tear-down path
2995          * (timer_active==0 becomes visible before the hrtimer call-back
2996          * terminates).  In either case we ensure that it's re-programmed
2997          */
2998         while (unlikely(hrtimer_active(&cfs_b->period_timer))) {
2999                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
3000                 /* ensure cfs_b->lock is available while we wait */
3001                 hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
3002
3003                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
3004                 /* if someone else restarted the timer then we're done */
3005                 if (cfs_b->timer_active)
3006                         return;
3007         }
3008
3009         cfs_b->timer_active = 1;
3010         start_bandwidth_timer(&cfs_b->period_timer, cfs_b->period);
3011 }
3012
3013 static void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
3014 {
3015         hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
3016         hrtimer_cancel(&cfs_b->slack_timer);
3017 }
3018
3019 static void __maybe_unused unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq)
3020 {
3021         struct cfs_rq *cfs_rq;
3022
3023         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
3024                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
3025
3026                 if (!cfs_rq->runtime_enabled)
3027                         continue;
3028
3029                 /*
3030                  * clock_task is not advancing so we just need to make sure
3031                  * there's some valid quota amount
3032                  */
3033                 cfs_rq->runtime_remaining = cfs_b->quota;
3034                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3035                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
3036         }
3037 }
3038
3039 #else /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
3040 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq)
3041 {
3042         return rq_clock_task(rq_of(cfs_rq));
3043 }
3044
3045 static void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
3046                                      unsigned long delta_exec) {}
3047 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
3048 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
3049 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
3050
3051 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
3052 {
3053         return 0;
3054 }
3055
3056 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq)
3057 {
3058         return 0;
3059 }
3060
3061 static inline int throttled_lb_pair(struct task_group *tg,
3062                                     int src_cpu, int dest_cpu)
3063 {
3064         return 0;
3065 }
3066
3067 void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
3068
3069 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3070 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
3071 #endif
3072
3073 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
3074 {
3075         return NULL;
3076 }
3077 static inline void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
3078 static inline void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq) {}
3079
3080 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
3081
3082 /**************************************************
3083  * CFS operations on tasks:
3084  */
3085
3086 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
3087 static void hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3088 {
3089         struct sched_entity *se = &p->se;
3090         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3091
3092         WARN_ON(task_rq(p) != rq);
3093
3094         if (cfs_rq->nr_running > 1) {
3095                 u64 slice = sched_slice(cfs_rq, se);
3096                 u64 ran = se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime;
3097                 s64 delta = slice - ran;
3098
3099                 if (delta < 0) {
3100                         if (rq->curr == p)
3101                                 resched_task(p);
3102                         return;
3103                 }
3104
3105                 /*
3106                  * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
3107                  * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
3108                  */
3109                 if (rq->curr != p)
3110                         delta = max_t(s64, 10000LL, delta);
3111
3112                 hrtick_start(rq, delta);
3113         }
3114 }
3115
3116 /*
3117  * called from enqueue/dequeue and updates the hrtick when the
3118  * current task is from our class and nr_running is low enough
3119  * to matter.
3120  */
3121 static void hrtick_update(struct rq *rq)
3122 {
3123         struct task_struct *curr = rq->curr;
3124
3125         if (!hrtick_enabled(rq) || curr->sched_class != &fair_sched_class)
3126                 return;
3127
3128         if (cfs_rq_of(&curr->se)->nr_running < sched_nr_latency)
3129                 hrtick_start_fair(rq, curr);
3130 }
3131 #else /* !CONFIG_SCHED_HRTICK */
3132 static inline void
3133 hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3134 {
3135 }
3136
3137 static inline void hrtick_update(struct rq *rq)
3138 {
3139 }
3140 #endif
3141
3142 /*
3143  * The enqueue_task method is called before nr_running is
3144  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
3145  * then put the task into the rbtree:
3146  */
3147 static void
3148 enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
3149 {
3150         struct cfs_rq *cfs_rq;
3151         struct sched_entity *se = &p->se;
3152
3153         for_each_sched_entity(se) {
3154                 if (se->on_rq)
3155                         break;
3156                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3157                 enqueue_entity(cfs_rq, se, flags);
3158
3159                 /*
3160                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
3161                  *
3162                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
3163                  * post the final h_nr_running increment below.
3164                 */
3165                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3166                         break;
3167                 cfs_rq->h_nr_running++;
3168
3169                 flags = ENQUEUE_WAKEUP;
3170         }
3171
3172         for_each_sched_entity(se) {
3173                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3174                 cfs_rq->h_nr_running++;
3175
3176                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3177                         break;
3178
3179                 update_cfs_shares(cfs_rq);
3180                 update_entity_load_avg(se, 1);
3181         }
3182
3183         if (!se) {
3184                 update_rq_runnable_avg(rq, rq->nr_running);
3185                 inc_nr_running(rq);
3186         }
3187         hrtick_update(rq);
3188 }
3189
3190 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se);
3191
3192 /*
3193  * The dequeue_task method is called before nr_running is
3194  * decreased. We remove the task from the rbtree and
3195  * update the fair scheduling stats:
3196  */
3197 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
3198 {
3199         struct cfs_rq *cfs_rq;
3200         struct sched_entity *se = &p->se;
3201         int task_sleep = flags & DEQUEUE_SLEEP;
3202
3203         for_each_sched_entity(se) {
3204                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3205                 dequeue_entity(cfs_rq, se, flags);
3206
3207                 /*
3208                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
3209                  *
3210                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
3211                  * post the final h_nr_running decrement below.
3212                 */
3213                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3214                         break;
3215                 cfs_rq->h_nr_running--;
3216
3217                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
3218                 if (cfs_rq->load.weight) {
3219                         /*
3220                          * Bias pick_next to pick a task from this cfs_rq, as
3221                          * p is sleeping when it is within its sched_slice.
3222                          */
3223                         if (task_sleep && parent_entity(se))
3224                                 set_next_buddy(parent_entity(se));
3225
3226                         /* avoid re-evaluating load for this entity */
3227                         se = parent_entity(se);
3228                         break;
3229                 }
3230                 flags |= DEQUEUE_SLEEP;
3231         }
3232
3233         for_each_sched_entity(se) {
3234                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3235                 cfs_rq->h_nr_running--;
3236
3237                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3238                         break;
3239
3240                 update_cfs_shares(cfs_rq);
3241                 update_entity_load_avg(se, 1);
3242         }
3243
3244         if (!se) {
3245                 dec_nr_running(rq);
3246                 update_rq_runnable_avg(rq, 1);
3247         }
3248         hrtick_update(rq);
3249 }
3250
3251 #ifdef CONFIG_SMP
3252 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
3253 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
3254 {
3255         return cpu_rq(cpu)->cfs.runnable_load_avg;
3256 }
3257
3258 /*
3259  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
3260  * according to the scheduling class and "nice" value.
3261  *
3262  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
3263  * balance conservatively.
3264  */
3265 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
3266 {
3267         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3268         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
3269
3270         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
3271                 return total;
3272
3273         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
3274 }
3275
3276 /*
3277  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
3278  * according to the scheduling class and "nice" value.
3279  */
3280 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
3281 {
3282         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3283         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
3284
3285         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
3286                 return total;
3287
3288         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
3289 }
3290
3291 static unsigned long power_of(int cpu)
3292 {
3293         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
3294 }
3295
3296 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
3297 {
3298         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3299         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
3300         unsigned long load_avg = rq->cfs.runnable_load_avg;
3301
3302         if (nr_running)
3303                 return load_avg / nr_running;
3304
3305         return 0;
3306 }
3307
3308 static void record_wakee(struct task_struct *p)
3309 {
3310         /*
3311          * Rough decay (wiping) for cost saving, don't worry
3312          * about the boundary, really active task won't care
3313          * about the loss.
3314          */
3315         if (jiffies > current->wakee_flip_decay_ts + HZ) {
3316                 current->wakee_flips = 0;
3317                 current->wakee_flip_decay_ts = jiffies;
3318         }
3319
3320         if (current->last_wakee != p) {
3321                 current->last_wakee = p;
3322                 current->wakee_flips++;
3323         }
3324 }
3325
3326 static void task_waking_fair(struct task_struct *p)
3327 {
3328         struct sched_entity *se = &p->se;
3329         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3330         u64 min_vruntime;
3331
3332 #ifndef CONFIG_64BIT
3333         u64 min_vruntime_copy;
3334
3335         do {
3336                 min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime_copy;
3337                 smp_rmb();
3338                 min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
3339         } while (min_vruntime != min_vruntime_copy);
3340 #else
3341         min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
3342 #endif
3343
3344         se->vruntime -= min_vruntime;
3345         record_wakee(p);
3346 }
3347
3348 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3349 /*
3350  * effective_load() calculates the load change as seen from the root_task_group
3351  *
3352  * Adding load to a group doesn't make a group heavier, but can cause movement
3353  * of group shares between cpus. Assuming the shares were perfectly aligned one
3354  * can calculate the shift in shares.
3355  *
3356  * Calculate the effective load difference if @wl is added (subtracted) to @tg
3357  * on this @cpu and results in a total addition (subtraction) of @wg to the
3358  * total group weight.
3359  *
3360  * Given a runqueue weight distribution (rw_i) we can compute a shares
3361  * distribution (s_i) using:
3362  *
3363  *   s_i = rw_i / \Sum rw_j                                             (1)
3364  *
3365  * Suppose we have 4 CPUs and our @tg is a direct child of the root group and
3366  * has 7 equal weight tasks, distributed as below (rw_i), with the resulting
3367  * shares distribution (s_i):
3368  *
3369  *   rw_i = {   2,   4,   1,   0 }
3370  *   s_i  = { 2/7, 4/7, 1/7,   0 }
3371  *
3372  * As per wake_affine() we're interested in the load of two CPUs (the CPU the
3373  * task used to run on and the CPU the waker is running on), we need to
3374  * compute the effect of waking a task on either CPU and, in case of a sync
3375  * wakeup, compute the effect of the current task going to sleep.
3376  *
3377  * So for a change of @wl to the local @cpu with an overall group weight change
3378  * of @wl we can compute the new shares distribution (s'_i) using:
3379  *
3380  *   s'_i = (rw_i + @wl) / (@wg + \Sum rw_j)                            (2)
3381  *
3382  * Suppose we're interested in CPUs 0 and 1, and want to compute the load
3383  * differences in waking a task to CPU 0. The additional task changes the
3384  * weight and shares distributions like:
3385  *
3386  *   rw'_i = {   3,   4,   1,   0 }
3387  *   s'_i  = { 3/8, 4/8, 1/8,   0 }
3388  *
3389  * We can then compute the difference in effective weight by using:
3390  *
3391  *   dw_i = S * (s'_i - s_i)                                            (3)
3392  *
3393  * Where 'S' is the group weight as seen by its parent.
3394  *
3395  * Therefore the effective change in loads on CPU 0 would be 5/56 (3/8 - 2/7)
3396  * times the weight of the group. The effect on CPU 1 would be -4/56 (4/8 -
3397  * 4/7) times the weight of the group.
3398  */
3399 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu, long wl, long wg)
3400 {
3401         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
3402
3403         if (!tg->parent || !wl) /* the trivial, non-cgroup case */
3404                 return wl;
3405
3406         for_each_sched_entity(se) {
3407                 long w, W;
3408
3409                 tg = se->my_q->tg;
3410
3411                 /*
3412                  * W = @wg + \Sum rw_j
3413                  */
3414                 W = wg + calc_tg_weight(tg, se->my_q);
3415
3416                 /*
3417                  * w = rw_i + @wl
3418                  */
3419                 w = se->my_q->load.weight + wl;
3420
3421                 /*
3422                  * wl = S * s'_i; see (2)
3423                  */
3424                 if (W > 0 && w < W)
3425                         wl = (w * tg->shares) / W;
3426                 else
3427                         wl = tg->shares;
3428
3429                 /*
3430                  * Per the above, wl is the new se->load.weight value; since
3431                  * those are clipped to [MIN_SHARES, ...) do so now. See
3432                  * calc_cfs_shares().
3433                  */
3434                 if (wl < MIN_SHARES)
3435                         wl = MIN_SHARES;
3436
3437                 /*
3438                  * wl = dw_i = S * (s'_i - s_i); see (3)
3439                  */
3440                 wl -= se->load.weight;
3441
3442                 /*
3443                  * Recursively apply this logic to all parent groups to compute
3444                  * the final effective load change on the root group. Since
3445                  * only the @tg group gets extra weight, all parent groups can
3446                  * only redistribute existing shares. @wl is the shift in shares
3447                  * resulting from this level per the above.
3448                  */
3449                 wg = 0;
3450         }
3451
3452         return wl;
3453 }
3454 #else
3455
3456 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu, long wl, long wg)
3457 {
3458         return wl;
3459 }
3460
3461 #endif
3462
3463 static int wake_wide(struct task_struct *p)
3464 {
3465         int factor = this_cpu_read(sd_llc_size);
3466
3467         /*
3468          * Yeah, it's the switching-frequency, could means many wakee or
3469          * rapidly switch, use factor here will just help to automatically
3470          * adjust the loose-degree, so bigger node will lead to more pull.
3471          */
3472         if (p->wakee_flips > factor) {
3473                 /*
3474                  * wakee is somewhat hot, it needs certain amount of cpu
3475                  * resource, so if waker is far more hot, prefer to leave
3476                  * it alone.
3477                  */
3478                 if (current->wakee_flips > (factor * p->wakee_flips))
3479                         return 1;
3480         }
3481
3482         return 0;
3483 }
3484
3485 static int wake_affine(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int sync)
3486 {
3487         s64 this_load, load;
3488         int idx, this_cpu, prev_cpu;
3489         unsigned long tl_per_task;
3490         struct task_group *tg;
3491         unsigned long weight;
3492         int balanced;
3493
3494         /*
3495          * If we wake multiple tasks be careful to not bounce
3496          * ourselves around too much.
3497          */
3498         if (wake_wide(p))
3499                 return 0;
3500
3501         idx       = sd->wake_idx;
3502         this_cpu  = smp_processor_id();
3503         prev_cpu  = task_cpu(p);
3504         load      = source_load(prev_cpu, idx);
3505         this_load = target_load(this_cpu, idx);
3506
3507         /*
3508          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
3509          * effect of the currently running task from the load
3510          * of the current CPU:
3511          */
3512         if (sync) {
3513                 tg = task_group(current);
3514                 weight = current->se.load.weight;
3515
3516                 this_load += effective_load(tg, this_cpu, -weight, -weight);
3517                 load += effective_load(tg, prev_cpu, 0, -weight);
3518         }
3519
3520         tg = task_group(p);
3521         weight = p->se.load.weight;
3522
3523         /*
3524          * In low-load situations, where prev_cpu is idle and this_cpu is idle
3525          * due to the sync cause above having dropped this_load to 0, we'll
3526          * always have an imbalance, but there's really nothing you can do
3527          * about that, so that's good too.
3528          *
3529          * Otherwise check if either cpus are near enough in load to allow this
3530          * task to be woken on this_cpu.
3531          */
3532         if (this_load > 0) {
3533                 s64 this_eff_load, prev_eff_load;
3534
3535                 this_eff_load = 100;
3536                 this_eff_load *= power_of(prev_cpu);
3537                 this_eff_load *= this_load +
3538                         effective_load(tg, this_cpu, weight, weight);
3539
3540                 prev_eff_load = 100 + (sd->imbalance_pct - 100) / 2;
3541                 prev_eff_load *= power_of(this_cpu);
3542                 prev_eff_load *= load + effective_load(tg, prev_cpu, 0, weight);
3543
3544                 balanced = this_eff_load <= prev_eff_load;
3545         } else
3546                 balanced = true;
3547
3548         /*
3549          * If the currently running task will sleep within
3550          * a reasonable amount of time then attract this newly
3551          * woken task:
3552          */
3553         if (sync && balanced)
3554                 return 1;
3555
3556         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine_attempts);
3557         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3558
3559         if (balanced ||
3560             (this_load <= load &&
3561              this_load + target_load(prev_cpu, idx) <= tl_per_task)) {
3562                 /*
3563                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
3564                  * p is cache cold in this domain, and
3565                  * there is no bad imbalance.
3566                  */
3567                 schedstat_inc(sd, ttwu_move_affine);
3568                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine);
3569
3570                 return 1;
3571         }
3572         return 0;
3573 }
3574
3575 /*
3576  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
3577  * domain.
3578  */
3579 static struct sched_group *
3580 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p,
3581                   int this_cpu, int load_idx)
3582 {
3583         struct sched_group *idlest = NULL, *group = sd->groups;
3584         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
3585         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
3586
3587         do {
3588                 unsigned long load, avg_load;
3589                 int local_group;
3590                 int i;
3591
3592                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
3593                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
3594                                         tsk_cpus_allowed(p)))
3595                         continue;
3596
3597                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3598                                                sched_group_cpus(group));
3599
3600                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3601                 avg_load = 0;
3602
3603                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3604                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3605                         if (local_group)
3606                                 load = source_load(i, load_idx);
3607                         else
3608                                 load = target_load(i, load_idx);
3609
3610                         avg_load += load;
3611                 }
3612
3613                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3614                 avg_load = (avg_load * SCHED_POWER_SCALE) / group->sgp->power;
3615
3616                 if (local_group) {
3617                         this_load = avg_load;
3618                 } else if (avg_load < min_load) {
3619                         min_load = avg_load;
3620                         idlest = group;
3621                 }
3622         } while (group = group->next, group != sd->groups);
3623
3624         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
3625                 return NULL;
3626         return idlest;
3627 }
3628
3629 /*
3630  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
3631  */
3632 static int
3633 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
3634 {
3635         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
3636         int idlest = -1;
3637         int i;
3638
3639         /* Traverse only the allowed CPUs */
3640         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), tsk_cpus_allowed(p)) {
3641                 load = weighted_cpuload(i);
3642
3643                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
3644                         min_load = load;
3645                         idlest = i;
3646                 }
3647         }
3648
3649         return idlest;
3650 }
3651
3652 /*
3653  * Try and locate an idle CPU in the sched_domain.
3654  */
3655 static int select_idle_sibling(struct task_struct *p, int target)
3656 {
3657         struct sched_domain *sd;
3658         struct sched_group *sg;
3659         int i = task_cpu(p);
3660
3661         if (idle_cpu(target))
3662                 return target;
3663
3664         /*
3665          * If the prevous cpu is cache affine and idle, don't be stupid.
3666          */
3667         if (i != target && cpus_share_cache(i, target) && idle_cpu(i))
3668                 return i;
3669
3670         /*
3671          * Otherwise, iterate the domains and find an elegible idle cpu.
3672          */
3673         sd = rcu_dereference(per_cpu(sd_llc, target));
3674         for_each_lower_domain(sd) {
3675                 sg = sd->groups;
3676                 do {
3677                         if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(sg),
3678                                                 tsk_cpus_allowed(p)))
3679                                 goto next;
3680
3681                         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(sg)) {
3682                                 if (i == target || !idle_cpu(i))
3683                                         goto next;
3684                         }
3685
3686                         target = cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg),
3687                                         tsk_cpus_allowed(p));
3688                         goto done;
3689 next:
3690                         sg = sg->next;
3691                 } while (sg != sd->groups);
3692         }
3693 done:
3694         return target;
3695 }
3696
3697 /*
3698  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
3699  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
3700  * SD_BALANCE_EXEC.
3701  *
3702  * Balance, ie. select the least loaded group.
3703  *
3704  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
3705  *
3706  * preempt must be disabled.
3707  */
3708 static int
3709 select_task_rq_fair(struct task_struct *p, int sd_flag, int wake_flags)
3710 {
3711         struct sched_domain *tmp, *affine_sd = NULL, *sd = NULL;
3712         int cpu = smp_processor_id();
3713         int prev_cpu = task_cpu(p);
3714         int new_cpu = cpu;
3715         int want_affine = 0;
3716         int sync = wake_flags & WF_SYNC;
3717
3718         if (p->nr_cpus_allowed == 1)
3719                 return prev_cpu;
3720
3721         if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE) {
3722                 if (cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
3723                         want_affine = 1;
3724                 new_cpu = prev_cpu;
3725         }
3726
3727         rcu_read_lock();
3728         for_each_domain(cpu, tmp) {
3729                 if (!(tmp->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3730                         continue;
3731
3732                 /*
3733                  * If both cpu and prev_cpu are part of this domain,
3734                  * cpu is a valid SD_WAKE_AFFINE target.
3735                  */
3736                 if (want_affine && (tmp->flags & SD_WAKE_AFFINE) &&
3737                     cpumask_test_cpu(prev_cpu, sched_domain_span(tmp))) {
3738                         affine_sd = tmp;
3739                         break;
3740                 }
3741
3742                 if (tmp->flags & sd_flag)
3743                         sd = tmp;
3744         }
3745
3746         if (affine_sd) {
3747                 if (cpu != prev_cpu && wake_affine(affine_sd, p, sync))
3748                         prev_cpu = cpu;
3749
3750                 new_cpu = select_idle_sibling(p, prev_cpu);
3751                 goto unlock;
3752         }
3753
3754         while (sd) {
3755                 int load_idx = sd->forkexec_idx;
3756                 struct sched_group *group;
3757                 int weight;
3758
3759                 if (!(sd->flags & sd_flag)) {
3760                         sd = sd->child;
3761                         continue;
3762                 }
3763
3764                 if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE)
3765                         load_idx = sd->wake_idx;
3766
3767                 group = find_idlest_group(sd, p, cpu, load_idx);
3768                 if (!group) {
3769                         sd = sd->child;
3770                         continue;
3771                 }
3772
3773                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, p, cpu);
3774                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
3775                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
3776                         sd = sd->child;
3777                         continue;
3778                 }
3779
3780                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
3781                 cpu = new_cpu;
3782                 weight = sd->span_weight;
3783                 sd = NULL;
3784                 for_each_domain(cpu, tmp) {
3785                         if (weight <= tmp->span_weight)
3786                                 break;
3787                         if (tmp->flags & sd_flag)
3788                                 sd = tmp;
3789                 }
3790                 /* while loop will break here if sd == NULL */
3791         }
3792 unlock:
3793         rcu_read_unlock();
3794
3795         return new_cpu;
3796 }
3797
3798 /*
3799  * Called immediately before a task is migrated to a new cpu; task_cpu(p) and
3800  * cfs_rq_of(p) references at time of call are still valid and identify the
3801  * previous cpu.  However, the caller only guarantees p->pi_lock is held; no
3802  * other assumptions, including the state of rq->lock, should be made.
3803  */
3804 static void
3805 migrate_task_rq_fair(struct task_struct *p, int next_cpu)
3806 {
3807         struct sched_entity *se = &p->se;
3808         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3809
3810         /*
3811          * Load tracking: accumulate removed load so that it can be processed
3812          * when we next update owning cfs_rq under rq->lock.  Tasks contribute
3813          * to blocked load iff they have a positive decay-count.  It can never
3814          * be negative here since on-rq tasks have decay-count == 0.
3815          */
3816         if (se->avg.decay_count) {
3817                 se->avg.decay_count = -__synchronize_entity_decay(se);
3818                 atomic_long_add(se->avg.load_avg_contrib,
3819                                                 &cfs_rq->removed_load);
3820         }
3821 }
3822 #endif /* CONFIG_SMP */
3823
3824 static unsigned long
3825 wakeup_gran(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
3826 {
3827         unsigned long gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
3828
3829         /*
3830          * Since its curr running now, convert the gran from real-time
3831          * to virtual-time in his units.
3832          *
3833          * By using 'se' instead of 'curr' we penalize light tasks, so
3834          * they get preempted easier. That is, if 'se' < 'curr' then
3835          * the resulting gran will be larger, therefore penalizing the
3836          * lighter, if otoh 'se' > 'curr' then the resulting gran will
3837          * be smaller, again penalizing the lighter task.
3838          *
3839          * This is especially important for buddies when the leftmost
3840          * task is higher priority than the buddy.
3841          */
3842         return calc_delta_fair(gran, se);
3843 }
3844
3845 /*
3846  * Should 'se' preempt 'curr'.
3847  *
3848  *             |s1
3849  *        |s2
3850  *   |s3
3851  *         g
3852  *      |<--->|c
3853  *
3854  *  w(c, s1) = -1
3855  *  w(c, s2) =  0
3856  *  w(c, s3) =  1
3857  *
3858  */
3859 static int
3860 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
3861 {
3862         s64 gran, vdiff = curr->vruntime - se->vruntime;
3863
3864         if (vdiff <= 0)
3865                 return -1;
3866
3867         gran = wakeup_gran(curr, se);
3868         if (vdiff > gran)
3869                 return 1;
3870
3871         return 0;
3872 }
3873
3874 static void set_last_buddy(struct sched_entity *se)
3875 {
3876         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
3877                 return;
3878
3879         for_each_sched_entity(se)
3880                 cfs_rq_of(se)->last = se;
3881 }
3882
3883 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se)
3884 {
3885         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
3886                 return;
3887
3888         for_each_sched_entity(se)
3889                 cfs_rq_of(se)->next = se;
3890 }
3891
3892 static void set_skip_buddy(struct sched_entity *se)
3893 {
3894         for_each_sched_entity(se)
3895                 cfs_rq_of(se)->skip = se;
3896 }
3897
3898 /*
3899  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
3900  */
3901 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
3902 {
3903         struct task_struct *curr = rq->curr;
3904         struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
3905         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
3906         int scale = cfs_rq->nr_running >= sched_nr_latency;
3907         int next_buddy_marked = 0;
3908
3909         if (unlikely(se == pse))
3910                 return;
3911
3912         /*
3913          * This is possible from callers such as move_task(), in which we
3914          * unconditionally check_prempt_curr() after an enqueue (which may have
3915          * lead to a throttle).  This both saves work and prevents false
3916          * next-buddy nomination below.
3917          */
3918         if (unlikely(throttled_hierarchy(cfs_rq_of(pse))))
3919                 return;
3920
3921         if (sched_feat(NEXT_BUDDY) && scale && !(wake_flags & WF_FORK)) {
3922                 set_next_buddy(pse);
3923                 next_buddy_marked = 1;
3924         }
3925
3926         /*
3927          * We can come here with TIF_NEED_RESCHED already set from new task
3928          * wake up path.
3929          *
3930          * Note: this also catches the edge-case of curr being in a throttled
3931          * group (e.g. via set_curr_task), since update_curr() (in the
3932          * enqueue of curr) will have resulted in resched being set.  This
3933          * prevents us from potentially nominating it as a false LAST_BUDDY
3934          * below.
3935          */
3936         if (test_tsk_need_resched(curr))
3937                 return;
3938
3939         /* Idle tasks are by definition preempted by non-idle tasks. */
3940         if (unlikely(curr->policy == SCHED_IDLE) &&
3941             likely(p->policy != SCHED_IDLE))
3942                 goto preempt;
3943
3944         /*
3945          * Batch and idle tasks do not preempt non-idle tasks (their preemption
3946          * is driven by the tick):
3947          */
3948         if (unlikely(p->policy != SCHED_NORMAL) || !sched_feat(WAKEUP_PREEMPTION))
3949                 return;
3950
3951         find_matching_se(&se, &pse);
3952         update_curr(cfs_rq_of(se));
3953         BUG_ON(!pse);
3954         if (wakeup_preempt_entity(se, pse) == 1) {
3955                 /*
3956                  * Bias pick_next to pick the sched entity that is
3957                  * triggering this preemption.
3958                  */
3959                 if (!next_buddy_marked)
3960                         set_next_buddy(pse);
3961                 goto preempt;
3962         }
3963
3964         return;
3965
3966 preempt:
3967         resched_task(curr);
3968         /*
3969          * Only set the backward buddy when the current task is still
3970          * on the rq. This can happen when a wakeup gets interleaved
3971          * with schedule on the ->pre_schedule() or idle_balance()
3972          * point, either of which can * drop the rq lock.
3973          *
3974          * Also, during early boot the idle thread is in the fair class,
3975          * for obvious reasons its a bad idea to schedule back to it.
3976          */
3977         if (unlikely(!se->on_rq || curr == rq->idle))
3978                 return;
3979
3980         if (sched_feat(LAST_BUDDY) && scale && entity_is_task(se))
3981                 set_last_buddy(se);
3982 }
3983
3984 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
3985 {
3986         struct task_struct *p;
3987         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
3988         struct sched_entity *se;
3989
3990         if (!cfs_rq->nr_running)
3991                 return NULL;
3992
3993         do {
3994                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
3995                 set_next_entity(cfs_rq, se);
3996                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
3997         } while (cfs_rq);
3998
3999         p = task_of(se);
4000         if (hrtick_enabled(rq))
4001                 hrtick_start_fair(rq, p);
4002
4003         return p;
4004 }
4005
4006 /*
4007  * Account for a descheduled task:
4008  */
4009 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4010 {
4011         struct sched_entity *se = &prev->se;
4012         struct cfs_rq *cfs_rq;
4013
4014         for_each_sched_entity(se) {
4015                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
4016                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
4017         }
4018 }
4019
4020 /*
4021  * sched_yield() is very simple
4022  *
4023  * The magic of dealing with the ->skip buddy is in pick_next_entity.
4024  */
4025 static void yield_task_fair(struct rq *rq)
4026 {
4027         struct task_struct *curr = rq->curr;
4028         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
4029         struct sched_entity *se = &curr->se;
4030
4031         /*
4032          * Are we the only task in the tree?
4033          */
4034         if (unlikely(rq->nr_running == 1))
4035                 return;
4036
4037         clear_buddies(cfs_rq, se);
4038
4039         if (curr->policy != SCHED_BATCH) {
4040                 update_rq_clock(rq);
4041                 /*
4042                  * Update run-time statistics of the 'current'.
4043                  */
4044                 update_curr(cfs_rq);
4045                 /*
4046                  * Tell update_rq_clock() that we've just updated,
4047                  * so we don't do microscopic update in schedule()
4048                  * and double the fastpath cost.
4049                  */
4050                  rq->skip_clock_update = 1;
4051         }
4052
4053         set_skip_buddy(se);
4054 }
4055
4056 static bool yield_to_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt)
4057 {
4058         struct sched_entity *se = &p->se;
4059
4060         /* throttled hierarchies are not runnable */
4061         if (!se->on_rq || throttled_hierarchy(cfs_rq_of(se)))
4062                 return false;
4063
4064         /* Tell the scheduler that we'd really like pse to run next. */
4065         set_next_buddy(se);
4066
4067         yield_task_fair(rq);
4068
4069         return true;
4070 }
4071
4072 #ifdef CONFIG_SMP
4073 /**************************************************
4074  * Fair scheduling class load-balancing methods.
4075  *
4076  * BASICS
4077  *
4078  * The purpose of load-balancing is to achieve the same basic fairness the
4079  * per-cpu scheduler provides, namely provide a proportional amount of compute
4080  * time to each task. This is expressed in the following equation:
4081  *
4082  *   W_i,n/P_i == W_j,n/P_j for all i,j                               (1)
4083  *
4084  * Where W_i,n is the n-th weight average for cpu i. The instantaneous weight
4085  * W_i,0 is defined as:
4086  *
4087  *   W_i,0 = \Sum_j w_i,j                                             (2)
4088  *
4089  * Where w_i,j is the weight of the j-th runnable task on cpu i. This weight
4090  * is derived from the nice value as per prio_to_weight[].
4091  *
4092  * The weight average is an exponential decay average of the instantaneous
4093  * weight:
4094  *
4095  *   W'_i,n = (2^n - 1) / 2^n * W_i,n + 1 / 2^n * W_i,0               (3)
4096  *
4097  * P_i is the cpu power (or compute capacity) of cpu i, typically it is the
4098  * fraction of 'recent' time available for SCHED_OTHER task execution. But it
4099  * can also include other factors [XXX].
4100  *
4101  * To achieve this balance we define a measure of imbalance which follows
4102  * directly from (1):
4103  *
4104  *   imb_i,j = max{ avg(W/P), W_i/P_i } - min{ avg(W/P), W_j/P_j }    (4)
4105  *
4106  * We them move tasks around to minimize the imbalance. In the continuous
4107  * function space it is obvious this converges, in the discrete case we get
4108  * a few fun cases generally called infeasible weight scenarios.
4109  *
4110  * [XXX expand on:
4111  *     - infeasible weights;
4112  *     - local vs global optima in the discrete case. ]
4113  *
4114  *
4115  * SCHED DOMAINS
4116  *
4117  * In order to solve the imbalance equation (4), and avoid the obvious O(n^2)
4118  * for all i,j solution, we create a tree of cpus that follows the hardware
4119  * topology where each level pairs two lower groups (or better). This results
4120  * in O(log n) layers. Furthermore we reduce the number of cpus going up the
4121  * tree to only the first of the previous level and we decrease the frequency
4122  * of load-balance at each level inv. proportional to the number of cpus in
4123  * the groups.
4124  *
4125  * This yields:
4126  *
4127  *     log_2 n     1     n
4128  *   \Sum       { --- * --- * 2^i } = O(n)                            (5)
4129  *     i = 0      2^i   2^i
4130  *                               `- size of each group
4131  *         |         |     `- number of cpus doing load-balance
4132  *         |         `- freq
4133  *         `- sum over all levels
4134  *
4135  * Coupled with a limit on how many tasks we can migrate every balance pass,
4136  * this makes (5) the runtime complexity of the balancer.
4137  *
4138  * An important property here is that each CPU is still (indirectly) connected
4139  * to every other cpu in at most O(log n) steps:
4140  *
4141  * The adjacency matrix of the resulting graph is given by:
4142  *
4143  *             log_2 n     
4144  *   A_i,j = \Union     (i % 2^k == 0) && i / 2^(k+1) == j / 2^(k+1)  (6)
4145  *             k = 0
4146  *
4147  * And you'll find that:
4148  *
4149  *   A^(log_2 n)_i,j != 0  for all i,j                                (7)
4150  *
4151  * Showing there's indeed a path between every cpu in at most O(log n) steps.
4152  * The task movement gives a factor of O(m), giving a convergence complexity
4153  * of:
4154  *
4155  *   O(nm log n),  n := nr_cpus, m := nr_tasks                        (8)
4156  *
4157  *
4158  * WORK CONSERVING
4159  *
4160  * In order to avoid CPUs going idle while there's still work to do, new idle
4161  * balancing is more aggressive and has the newly idle cpu iterate up the domain
4162  * tree itself instead of relying on other CPUs to bring it work.
4163  *
4164  * This adds some complexity to both (5) and (8) but it reduces the total idle
4165  * time.
4166  *
4167  * [XXX more?]
4168  *
4169  *
4170  * CGROUPS
4171  *
4172  * Cgroups make a horror show out of (2), instead of a simple sum we get:
4173  *
4174  *                                s_k,i
4175  *   W_i,0 = \Sum_j \Prod_k w_k * -----                               (9)
4176  *                                 S_k
4177  *
4178  * Where
4179  *
4180  *   s_k,i = \Sum_j w_i,j,k  and  S_k = \Sum_i s_k,i                 (10)
4181  *
4182  * w_i,j,k is the weight of the j-th runnable task in the k-th cgroup on cpu i.
4183  *
4184  * The big problem is S_k, its a global sum needed to compute a local (W_i)
4185  * property.
4186  *
4187  * [XXX write more on how we solve this.. _after_ merging pjt's patches that
4188  *      rewrite all of this once again.]
4189  */ 
4190
4191 static unsigned long __read_mostly max_load_balance_interval = HZ/10;
4192
4193 #define LBF_ALL_PINNED  0x01
4194 #define LBF_NEED_BREAK  0x02
4195 #define LBF_DST_PINNED  0x04
4196 #define LBF_SOME_PINNED 0x08
4197
4198 struct lb_env {
4199         struct sched_domain     *sd;
4200
4201         struct rq               *src_rq;
4202         int                     src_cpu;
4203
4204         int                     dst_cpu;
4205         struct rq               *dst_rq;
4206
4207         struct cpumask          *dst_grpmask;
4208         int                     new_dst_cpu;
4209         enum cpu_idle_type      idle;
4210         long                    imbalance;
4211         /* The set of CPUs under consideration for load-balancing */
4212         struct cpumask          *cpus;
4213
4214         unsigned int            flags;
4215
4216         unsigned int            loop;
4217         unsigned int            loop_break;
4218         unsigned int            loop_max;
4219 };
4220
4221 /*
4222  * move_task - move a task from one runqueue to another runqueue.
4223  * Both runqueues must be locked.
4224  */
4225 static void move_task(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
4226 {
4227         deactivate_task(env->src_rq, p, 0);
4228         set_task_cpu(p, env->dst_cpu);
4229         activate_task(env->dst_rq, p, 0);
4230         check_preempt_curr(env->dst_rq, p, 0);
4231 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4232         if (p->numa_preferred_nid != -1) {
4233                 int src_nid = cpu_to_node(env->src_cpu);
4234                 int dst_nid = cpu_to_node(env->dst_cpu);
4235
4236                 /*
4237                  * If the load balancer has moved the task then limit
4238                  * migrations from taking place in the short term in
4239                  * case this is a short-lived migration.
4240                  */
4241                 if (src_nid != dst_nid && dst_nid != p->numa_preferred_nid)
4242                         p->numa_migrate_seq = 0;
4243         }
4244 #endif
4245 }
4246
4247 /*
4248  * Is this task likely cache-hot:
4249  */
4250 static int
4251 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
4252 {
4253         s64 delta;
4254
4255         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
4256                 return 0;
4257
4258         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
4259                 return 0;
4260
4261         /*
4262          * Buddy candidates are cache hot:
4263          */
4264         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
4265                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
4266                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
4267                 return 1;
4268
4269         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
4270                 return 1;
4271         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
4272                 return 0;
4273
4274         delta = now - p->se.exec_start;
4275
4276         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
4277 }
4278
4279 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4280 /* Returns true if the destination node has incurred more faults */
4281 static bool migrate_improves_locality(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
4282 {
4283         int src_nid, dst_nid;
4284
4285         if (!sched_feat(NUMA_FAVOUR_HIGHER) || !p->numa_faults ||
4286             !(env->sd->flags & SD_NUMA)) {
4287                 return false;
4288         }
4289
4290         src_nid = cpu_to_node(env->src_cpu);
4291         dst_nid = cpu_to_node(env->dst_cpu);
4292
4293         if (src_nid == dst_nid ||
4294             p->numa_migrate_seq >= sysctl_numa_balancing_settle_count)
4295                 return false;
4296
4297         if (dst_nid == p->numa_preferred_nid ||
4298             task_faults(p, dst_nid) > task_faults(p, src_nid))
4299                 return true;
4300
4301         return false;
4302 }
4303
4304
4305 static bool migrate_degrades_locality(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
4306 {
4307         int src_nid, dst_nid;
4308
4309         if (!sched_feat(NUMA) || !sched_feat(NUMA_RESIST_LOWER))
4310                 return false;
4311
4312         if (!p->numa_faults || !(env->sd->flags & SD_NUMA))
4313                 return false;
4314
4315         src_nid = cpu_to_node(env->src_cpu);
4316         dst_nid = cpu_to_node(env->dst_cpu);
4317
4318         if (src_nid == dst_nid ||
4319             p->numa_migrate_seq >= sysctl_numa_balancing_settle_count)
4320                 return false;
4321
4322         if (task_faults(p, dst_nid) < task_faults(p, src_nid))
4323                 return true;
4324
4325         return false;
4326 }
4327
4328 #else
4329 static inline bool migrate_improves_locality(struct task_struct *p,
4330                                              struct lb_env *env)
4331 {
4332         return false;
4333 }
4334
4335 static inline bool migrate_degrades_locality(struct task_struct *p,
4336                                              struct lb_env *env)
4337 {
4338         return false;
4339 }
4340 #endif
4341
4342 /*
4343  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
4344  */
4345 static
4346 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
4347 {
4348         int tsk_cache_hot = 0;
4349         /*
4350          * We do not migrate tasks that are:
4351          * 1) throttled_lb_pair, or
4352          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
4353          * 3) running (obviously), or
4354          * 4) are cache-hot on their current CPU.
4355          */
4356         if (throttled_lb_pair(task_group(p), env->src_cpu, env->dst_cpu))
4357                 return 0;
4358
4359         if (!cpumask_test_cpu(env->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(p))) {
4360                 int cpu;
4361
4362                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_affine);
4363
4364                 env->flags |= LBF_SOME_PINNED;
4365
4366                 /*
4367                  * Remember if this task can be migrated to any other cpu in
4368                  * our sched_group. We may want to revisit it if we couldn't
4369                  * meet load balance goals by pulling other tasks on src_cpu.
4370                  *
4371                  * Also avoid computing new_dst_cpu if we have already computed
4372                  * one in current iteration.
4373                  */
4374                 if (!env->dst_grpmask || (env->flags & LBF_DST_PINNED))
4375                         return 0;
4376
4377                 /* Prevent to re-select dst_cpu via env's cpus */
4378                 for_each_cpu_and(cpu, env->dst_grpmask, env->cpus) {
4379                         if (cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p))) {
4380                                 env->flags |= LBF_DST_PINNED;
4381                                 env->new_dst_cpu = cpu;
4382                                 break;
4383                         }
4384                 }
4385
4386                 return 0;
4387         }
4388
4389         /* Record that we found atleast one task that could run on dst_cpu */
4390         env->flags &= ~LBF_ALL_PINNED;
4391
4392         if (task_running(env->src_rq, p)) {
4393                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_running);
4394                 return 0;
4395         }
4396
4397         /*
4398          * Aggressive migration if:
4399          * 1) destination numa is preferred
4400          * 2) task is cache cold, or
4401          * 3) too many balance attempts have failed.
4402          */
4403         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq_clock_task(env->src_rq), env->sd);
4404         if (!tsk_cache_hot)
4405                 tsk_cache_hot = migrate_degrades_locality(p, env);
4406
4407         if (migrate_improves_locality(p, env)) {
4408 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4409                 if (tsk_cache_hot) {
4410                         schedstat_inc(env->sd, lb_hot_gained[env->idle]);
4411                         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_forced_migrations);
4412                 }
4413 #endif
4414                 return 1;
4415         }
4416
4417         if (!tsk_cache_hot ||
4418                 env->sd->nr_balance_failed > env->sd->cache_nice_tries) {
4419
4420                 if (tsk_cache_hot) {
4421                         schedstat_inc(env->sd, lb_hot_gained[env->idle]);
4422                         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_forced_migrations);
4423                 }
4424
4425                 return 1;
4426         }
4427
4428         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_hot);
4429         return 0;
4430 }
4431
4432 /*
4433  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
4434  * part of active balancing operations within "domain".
4435  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
4436  *
4437  * Called with both runqueues locked.
4438  */
4439 static int move_one_task(struct lb_env *env)
4440 {
4441         struct task_struct *p, *n;
4442
4443         list_for_each_entry_safe(p, n, &env->src_rq->cfs_tasks, se.group_node) {
4444                 if (!can_migrate_task(p, env))
4445                         continue;
4446
4447                 move_task(p, env);
4448                 /*
4449                  * Right now, this is only the second place move_task()
4450                  * is called, so we can safely collect move_task()
4451                  * stats here rather than inside move_task().
4452                  */
4453                 schedstat_inc(env->sd, lb_gained[env->idle]);
4454                 return 1;
4455         }
4456         return 0;
4457 }
4458
4459 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p);
4460
4461 static const unsigned int sched_nr_migrate_break = 32;
4462
4463 /*
4464  * move_tasks tries to move up to imbalance weighted load from busiest to
4465  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
4466  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
4467  *
4468  * Called with both runqueues locked.
4469  */
4470 static int move_tasks(struct lb_env *env)
4471 {
4472         struct list_head *tasks = &env->src_rq->cfs_tasks;
4473         struct task_struct *p;
4474         unsigned long load;
4475         int pulled = 0;
4476
4477         if (env->imbalance <= 0)
4478                 return 0;
4479
4480         while (!list_empty(tasks)) {
4481                 p = list_first_entry(tasks, struct task_struct, se.group_node);
4482
4483                 env->loop++;
4484                 /* We've more or less seen every task there is, call it quits */
4485                 if (env->loop > env->loop_max)
4486                         break;
4487
4488                 /* take a breather every nr_migrate tasks */
4489                 if (env->loop > env->loop_break) {
4490                         env->loop_break += sched_nr_migrate_break;
4491                         env->flags |= LBF_NEED_BREAK;
4492                         break;
4493                 }
4494
4495                 if (!can_migrate_task(p, env))
4496                         goto next;
4497
4498                 load = task_h_load(p);
4499
4500                 if (sched_feat(LB_MIN) && load < 16 && !env->sd->nr_balance_failed)
4501                         goto next;
4502
4503                 if ((load / 2) > env->imbalance)
4504                         goto next;
4505
4506                 move_task(p, env);
4507                 pulled++;
4508                 env->imbalance -= load;
4509
4510 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4511                 /*
4512                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
4513                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
4514                  * the critical section.
4515                  */
4516                 if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE)
4517                         break;
4518 #endif
4519
4520                 /*
4521                  * We only want to steal up to the prescribed amount of
4522                  * weighted load.
4523                  */
4524                 if (env->imbalance <= 0)
4525                         break;
4526
4527                 continue;
4528 next:
4529                 list_move_tail(&p->se.group_node, tasks);
4530         }
4531
4532         /*
4533          * Right now, this is one of only two places move_task() is called,
4534          * so we can safely collect move_task() stats here rather than
4535          * inside move_task().
4536          */
4537         schedstat_add(env->sd, lb_gained[env->idle], pulled);
4538
4539         return pulled;
4540 }
4541
4542 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4543 /*
4544  * update tg->load_weight by folding this cpu's load_avg
4545  */
4546 static void __update_blocked_averages_cpu(struct task_group *tg, int cpu)
4547 {
4548         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
4549         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
4550
4551         /* throttled entities do not contribute to load */
4552         if (throttled_hierarchy(cfs_rq))
4553                 return;
4554
4555         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 1);
4556
4557         if (se) {
4558                 update_entity_load_avg(se, 1);
4559                 /*
4560                  * We pivot on our runnable average having decayed to zero for
4561                  * list removal.  This generally implies that all our children
4562                  * have also been removed (modulo rounding error or bandwidth
4563                  * control); however, such cases are rare and we can fix these
4564                  * at enqueue.
4565                  *
4566                  * TODO: fix up out-of-order children on enqueue.
4567                  */
4568                 if (!se->avg.runnable_avg_sum && !cfs_rq->nr_running)
4569                         list_del_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
4570         } else {
4571                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
4572                 update_rq_runnable_avg(rq, rq->nr_running);
4573         }
4574 }
4575
4576 static void update_blocked_averages(int cpu)
4577 {
4578         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4579         struct cfs_rq *cfs_rq;
4580         unsigned long flags;
4581
4582         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4583         update_rq_clock(rq);
4584         /*
4585          * Iterates the task_group tree in a bottom up fashion, see
4586          * list_add_leaf_cfs_rq() for details.
4587          */
4588         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
4589                 /*
4590                  * Note: We may want to consider periodically releasing
4591                  * rq->lock about these updates so that creating many task
4592                  * groups does not result in continually extending hold time.
4593                  */
4594                 __update_blocked_averages_cpu(cfs_rq->tg, rq->cpu);
4595         }
4596
4597         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4598 }
4599
4600 /*
4601  * Compute the hierarchical load factor for cfs_rq and all its ascendants.
4602  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
4603  * group is a fraction of its parents load.
4604  */
4605 static void update_cfs_rq_h_load(struct cfs_rq *cfs_rq)
4606 {
4607         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
4608         struct sched_entity *se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq)];
4609         unsigned long now = jiffies;
4610         unsigned long load;
4611
4612         if (cfs_rq->last_h_load_update == now)
4613                 return;
4614
4615         cfs_rq->h_load_next = NULL;
4616         for_each_sched_entity(se) {
4617                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
4618                 cfs_rq->h_load_next = se;
4619                 if (cfs_rq->last_h_load_update == now)
4620                         break;
4621         }
4622
4623         if (!se) {
4624                 cfs_rq->h_load = cfs_rq->runnable_load_avg;
4625                 cfs_rq->last_h_load_update = now;
4626         }
4627
4628         while ((se = cfs_rq->h_load_next) != NULL) {
4629                 load = cfs_rq->h_load;
4630                 load = div64_ul(load * se->avg.load_avg_contrib,
4631                                 cfs_rq->runnable_load_avg + 1);
4632                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
4633                 cfs_rq->h_load = load;
4634                 cfs_rq->last_h_load_update = now;
4635         }
4636 }
4637
4638 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p)
4639 {
4640         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
4641
4642         update_cfs_rq_h_load(cfs_rq);
4643         return div64_ul(p->se.avg.load_avg_contrib * cfs_rq->h_load,
4644                         cfs_rq->runnable_load_avg + 1);
4645 }
4646 #else
4647 static inline void update_blocked_averages(int cpu)
4648 {
4649 }
4650
4651 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p)
4652 {
4653         return p->se.avg.load_avg_contrib;
4654 }
4655 #endif
4656
4657 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
4658 /*
4659  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
4660  */
4661 struct sg_lb_stats {
4662         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
4663         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
4664         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
4665         unsigned long load_per_task;
4666         unsigned long group_power;
4667         unsigned int sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
4668         unsigned int group_capacity;
4669         unsigned int idle_cpus;
4670         unsigned int group_weight;
4671         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
4672         int group_has_capacity; /* Is there extra capacity in the group? */
4673 };
4674
4675 /*
4676  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
4677  *               during load balancing.
4678  */
4679 struct sd_lb_stats {
4680         struct sched_group *busiest;    /* Busiest group in this sd */
4681         struct sched_group *local;      /* Local group in this sd */
4682         unsigned long total_load;       /* Total load of all groups in sd */
4683         unsigned long total_pwr;        /* Total power of all groups in sd */
4684         unsigned long avg_load; /* Average load across all groups in sd */
4685
4686         struct sg_lb_stats busiest_stat;/* Statistics of the busiest group */
4687         struct sg_lb_stats local_stat;  /* Statistics of the local group */
4688 };
4689
4690 static inline void init_sd_lb_stats(struct sd_lb_stats *sds)
4691 {
4692         /*
4693          * Skimp on the clearing to avoid duplicate work. We can avoid clearing
4694          * local_stat because update_sg_lb_stats() does a full clear/assignment.
4695          * We must however clear busiest_stat::avg_load because
4696          * update_sd_pick_busiest() reads this before assignment.
4697          */
4698         *sds = (struct sd_lb_stats){
4699                 .busiest = NULL,
4700                 .local = NULL,
4701                 .total_load = 0UL,
4702                 .total_pwr = 0UL,
4703                 .busiest_stat = {
4704                         .avg_load = 0UL,
4705                 },
4706         };
4707 }
4708
4709 /**
4710  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
4711  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
4712  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
4713  *
4714  * Return: The load index.
4715  */
4716 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
4717                                         enum cpu_idle_type idle)
4718 {
4719         int load_idx;
4720
4721         switch (idle) {
4722         case CPU_NOT_IDLE:
4723                 load_idx = sd->busy_idx;
4724                 break;
4725
4726         case CPU_NEWLY_IDLE:
4727                 load_idx = sd->newidle_idx;
4728                 break;
4729         default:
4730                 load_idx = sd->idle_idx;
4731                 break;
4732         }
4733
4734         return load_idx;
4735 }
4736
4737 static unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4738 {
4739         return SCHED_POWER_SCALE;
4740 }
4741
4742 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4743 {
4744         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
4745 }
4746
4747 static unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4748 {
4749         unsigned long weight = sd->span_weight;
4750         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
4751
4752         smt_gain /= weight;
4753
4754         return smt_gain;
4755 }
4756
4757 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4758 {
4759         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
4760 }
4761
4762 static unsigned long scale_rt_power(int cpu)
4763 {
4764         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4765         u64 total, available, age_stamp, avg;
4766
4767         /*
4768          * Since we're reading these variables without serialization make sure
4769          * we read them once before doing sanity checks on them.
4770          */
4771         age_stamp = ACCESS_ONCE(rq->age_stamp);
4772         avg = ACCESS_ONCE(rq->rt_avg);
4773
4774         total = sched_avg_period() + (rq_clock(rq) - age_stamp);
4775
4776         if (unlikely(total < avg)) {
4777                 /* Ensures that power won't end up being negative */
4778                 available = 0;
4779         } else {
4780                 available = total - avg;
4781         }
4782
4783         if (unlikely((s64)total < SCHED_POWER_SCALE))
4784                 total = SCHED_POWER_SCALE;
4785
4786         total >>= SCHED_POWER_SHIFT;
4787
4788         return div_u64(available, total);
4789 }
4790
4791 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4792 {
4793         unsigned long weight = sd->span_weight;
4794         unsigned long power = SCHED_POWER_SCALE;
4795         struct sched_group *sdg = sd->groups;
4796
4797         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
4798                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
4799                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
4800                 else
4801                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
4802
4803                 power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
4804         }
4805
4806         sdg->sgp->power_orig = power;
4807
4808         if (sched_feat(ARCH_POWER))
4809                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
4810         else
4811                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
4812
4813         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
4814
4815         power *= scale_rt_power(cpu);
4816         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
4817
4818         if (!power)
4819                 power = 1;
4820
4821         cpu_rq(cpu)->cpu_power = power;
4822         sdg->sgp->power = power;
4823 }
4824
4825 void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4826 {
4827         struct sched_domain *child = sd->child;
4828         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
4829         unsigned long power, power_orig;
4830         unsigned long interval;
4831
4832         interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4833         interval = clamp(interval, 1UL, max_load_balance_interval);
4834         sdg->sgp->next_update = jiffies + interval;
4835
4836         if (!child) {
4837                 update_cpu_power(sd, cpu);
4838                 return;
4839         }
4840
4841         power_orig = power = 0;
4842
4843         if (child->flags & SD_OVERLAP) {
4844                 /*
4845                  * SD_OVERLAP domains cannot assume that child groups
4846                  * span the current group.
4847                  */
4848
4849                 for_each_cpu(cpu, sched_group_cpus(sdg)) {
4850                         struct sched_group *sg = cpu_rq(cpu)->sd->groups;
4851
4852                         power_orig += sg->sgp->power_orig;
4853                         power += sg->sgp->power;
4854                 }
4855         } else  {
4856                 /*
4857                  * !SD_OVERLAP domains can assume that child groups
4858                  * span the current group.
4859                  */ 
4860
4861                 group = child->groups;
4862                 do {
4863                         power_orig += group->sgp->power_orig;
4864                         power += group->sgp->power;
4865                         group = group->next;
4866                 } while (group != child->groups);
4867         }
4868
4869         sdg->sgp->power_orig = power_orig;
4870         sdg->sgp->power = power;
4871 }
4872
4873 /*
4874  * Try and fix up capacity for tiny siblings, this is needed when
4875  * things like SD_ASYM_PACKING need f_b_g to select another sibling
4876  * which on its own isn't powerful enough.
4877  *
4878  * See update_sd_pick_busiest() and check_asym_packing().
4879  */
4880 static inline int
4881 fix_small_capacity(struct sched_domain *sd, struct sched_group *group)
4882 {
4883         /*
4884          * Only siblings can have significantly less than SCHED_POWER_SCALE
4885          */
4886         if (!(sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER))
4887                 return 0;
4888
4889         /*
4890          * If ~90% of the cpu_power is still there, we're good.
4891          */
4892         if (group->sgp->power * 32 > group->sgp->power_orig * 29)
4893                 return 1;
4894
4895         return 0;
4896 }
4897
4898 /*
4899  * Group imbalance indicates (and tries to solve) the problem where balancing
4900  * groups is inadequate due to tsk_cpus_allowed() constraints.
4901  *
4902  * Imagine a situation of two groups of 4 cpus each and 4 tasks each with a
4903  * cpumask covering 1 cpu of the first group and 3 cpus of the second group.
4904  * Something like:
4905  *
4906  *      { 0 1 2 3 } { 4 5 6 7 }
4907  *              *     * * *
4908  *
4909  * If we were to balance group-wise we'd place two tasks in the first group and
4910  * two tasks in the second group. Clearly this is undesired as it will overload
4911  * cpu 3 and leave one of the cpus in the second group unused.
4912  *
4913  * The current solution to this issue is detecting the skew in the first group
4914  * by noticing the lower domain failed to reach balance and had difficulty
4915  * moving tasks due to affinity constraints.
4916  *
4917  * When this is so detected; this group becomes a candidate for busiest; see
4918  * update_sd_pick_busiest(). And calculcate_imbalance() and
4919  * find_busiest_group() avoid some of the usual balance conditions to allow it
4920  * to create an effective group imbalance.
4921  *
4922  * This is a somewhat tricky proposition since the next run might not find the
4923  * group imbalance and decide the groups need to be balanced again. A most
4924  * subtle and fragile situation.
4925  */
4926
4927 static inline int sg_imbalanced(struct sched_group *group)
4928 {
4929         return group->sgp->imbalance;
4930 }
4931
4932 /*
4933  * Compute the group capacity.
4934  *
4935  * Avoid the issue where N*frac(smt_power) >= 1 creates 'phantom' cores by
4936  * first dividing out the smt factor and computing the actual number of cores
4937  * and limit power unit capacity with that.
4938  */
4939 static inline int sg_capacity(struct lb_env *env, struct sched_group *group)
4940 {
4941         unsigned int capacity, smt, cpus;
4942         unsigned int power, power_orig;
4943
4944         power = group->sgp->power;
4945         power_orig = group->sgp->power_orig;
4946         cpus = group->group_weight;
4947
4948         /* smt := ceil(cpus / power), assumes: 1 < smt_power < 2 */
4949         smt = DIV_ROUND_UP(SCHED_POWER_SCALE * cpus, power_orig);
4950         capacity = cpus / smt; /* cores */
4951
4952         capacity = min_t(unsigned, capacity, DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_POWER_SCALE));
4953         if (!capacity)
4954                 capacity = fix_small_capacity(env->sd, group);
4955
4956         return capacity;
4957 }
4958
4959 /**
4960  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
4961  * @env: The load balancing environment.
4962  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
4963  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
4964  * @local_group: Does group contain this_cpu.
4965  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
4966  */
4967 static inline void update_sg_lb_stats(struct lb_env *env,
4968                         struct sched_group *group, int load_idx,
4969                         int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
4970 {
4971         unsigned long nr_running;
4972         unsigned long load;
4973         int i;
4974
4975         memset(sgs, 0, sizeof(*sgs));
4976
4977         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), env->cpus) {
4978                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
4979
4980                 nr_running = rq->nr_running;
4981
4982                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
4983                 if (local_group)
4984                         load = target_load(i, load_idx);
4985                 else
4986                         load = source_load(i, load_idx);
4987
4988                 sgs->group_load += load;
4989                 sgs->sum_nr_running += nr_running;
4990                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
4991                 if (idle_cpu(i))
4992                         sgs->idle_cpus++;
4993         }
4994
4995         /* Adjust by relative CPU power of the group */
4996         sgs->group_power = group->sgp->power;
4997         sgs->avg_load = (sgs->group_load*SCHED_POWER_SCALE) / sgs->group_power;
4998
4999         if (sgs->sum_nr_running)
5000                 sgs->load_per_task = sgs->sum_weighted_load / sgs->sum_nr_running;
5001
5002         sgs->group_weight = group->group_weight;
5003
5004         sgs->group_imb = sg_imbalanced(group);
5005         sgs->group_capacity = sg_capacity(env, group);
5006
5007         if (sgs->group_capacity > sgs->sum_nr_running)
5008                 sgs->group_has_capacity = 1;
5009 }
5010
5011 /**
5012  * update_sd_pick_busiest - return 1 on busiest group
5013  * @env: The load balancing environment.
5014  * @sds: sched_domain statistics
5015  * @sg: sched_group candidate to be checked for being the busiest
5016  * @sgs: sched_group statistics
5017  *
5018  * Determine if @sg is a busier group than the previously selected
5019  * busiest group.
5020  *
5021  * Return: %true if @sg is a busier group than the previously selected
5022  * busiest group. %false otherwise.
5023  */
5024 static bool update_sd_pick_busiest(struct lb_env *env,
5025                                    struct sd_lb_stats *sds,
5026                                    struct sched_group *sg,
5027                                    struct sg_lb_stats *sgs)
5028 {
5029         if (sgs->avg_load <= sds->busiest_stat.avg_load)
5030                 return false;
5031
5032         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity)
5033                 return true;
5034
5035         if (sgs->group_imb)
5036                 return true;
5037
5038         /*
5039          * ASYM_PACKING needs to move all the work to the lowest
5040          * numbered CPUs in the group, therefore mark all groups
5041          * higher than ourself as busy.
5042          */
5043         if ((env->sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && sgs->sum_nr_running &&
5044             env->dst_cpu < group_first_cpu(sg)) {
5045                 if (!sds->busiest)
5046                         return true;
5047
5048                 if (group_first_cpu(sds->busiest) > group_first_cpu(sg))
5049                         return true;
5050         }
5051
5052         return false;
5053 }
5054
5055 /**
5056  * update_sd_lb_stats - Update sched_domain's statistics for load balancing.
5057  * @env: The load balancing environment.
5058  * @balance: Should we balance.
5059  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
5060  */
5061 static inline void update_sd_lb_stats(struct lb_env *env,
5062                                         struct sd_lb_stats *sds)
5063 {
5064         struct sched_domain *child = env->sd->child;
5065         struct sched_group *sg = env->sd->groups;
5066         struct sg_lb_stats tmp_sgs;
5067         int load_idx, prefer_sibling = 0;
5068
5069         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5070                 prefer_sibling = 1;
5071
5072         load_idx = get_sd_load_idx(env->sd, env->idle);
5073
5074         do {
5075                 struct sg_lb_stats *sgs = &tmp_sgs;
5076                 int local_group;
5077
5078                 local_group = cpumask_test_cpu(env->dst_cpu, sched_group_cpus(sg));
5079                 if (local_group) {
5080                         sds->local = sg;
5081                         sgs = &sds->local_stat;
5082
5083                         if (env->idle != CPU_NEWLY_IDLE ||
5084                             time_after_eq(jiffies, sg->sgp->next_update))
5085                                 update_group_power(env->sd, env->dst_cpu);
5086                 }
5087
5088                 update_sg_lb_stats(env, sg, load_idx, local_group, sgs);
5089
5090                 if (local_group)
5091                         goto next_group;
5092
5093                 /*
5094                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
5095                  * first, lower the sg capacity to one so that we'll try
5096                  * and move all the excess tasks away. We lower the capacity
5097                  * of a group only if the local group has the capacity to fit
5098                  * these excess tasks, i.e. nr_running < group_capacity. The
5099                  * extra check prevents the case where you always pull from the
5100                  * heaviest group when it is already under-utilized (possible
5101                  * with a large weight task outweighs the tasks on the system).
5102                  */
5103                 if (prefer_sibling && sds->local &&
5104                     sds->local_stat.group_has_capacity)
5105                         sgs->group_capacity = min(sgs->group_capacity, 1U);
5106
5107                 if (update_sd_pick_busiest(env, sds, sg, sgs)) {
5108                         sds->busiest = sg;
5109                         sds->busiest_stat = *sgs;
5110                 }
5111
5112 next_group:
5113                 /* Now, start updating sd_lb_stats */
5114                 sds->total_load += sgs->group_load;
5115                 sds->total_pwr += sgs->group_power;
5116
5117                 sg = sg->next;
5118         } while (sg != env->sd->groups);
5119 }
5120
5121 /**
5122  * check_asym_packing - Check to see if the group is packed into the
5123  *                      sched doman.
5124  *
5125  * This is primarily intended to used at the sibling level.  Some
5126  * cores like POWER7 prefer to use lower numbered SMT threads.  In the
5127  * case of POWER7, it can move to lower SMT modes only when higher
5128  * threads are idle.  When in lower SMT modes, the threads will
5129  * perform better since they share less core resources.  Hence when we
5130  * have idle threads, we want them to be the higher ones.
5131  *
5132  * This packing function is run on idle threads.  It checks to see if
5133  * the busiest CPU in this domain (core in the P7 case) has a higher
5134  * CPU number than the packing function is being run on.  Here we are
5135  * assuming lower CPU number will be equivalent to lower a SMT thread
5136  * number.
5137  *
5138  * Return: 1 when packing is required and a task should be moved to
5139  * this CPU.  The amount of the imbalance is returned in *imbalance.
5140  *
5141  * @env: The load balancing environment.
5142  * @sds: Statistics of the sched_domain which is to be packed
5143  */
5144 static int check_asym_packing(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
5145 {
5146         int busiest_cpu;
5147
5148         if (!(env->sd->flags & SD_ASYM_PACKING))
5149                 return 0;
5150
5151         if (!sds->busiest)
5152                 return 0;
5153
5154         busiest_cpu = group_first_cpu(sds->busiest);
5155         if (env->dst_cpu > busiest_cpu)
5156                 return 0;
5157
5158         env->imbalance = DIV_ROUND_CLOSEST(
5159                 sds->busiest_stat.avg_load * sds->busiest_stat.group_power,
5160                 SCHED_POWER_SCALE);
5161
5162         return 1;
5163 }
5164
5165 /**
5166  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
5167  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
5168  *                      load balancing.
5169  * @env: The load balancing environment.
5170  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
5171  */
5172 static inline
5173 void fix_small_imbalance(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
5174 {
5175         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
5176         unsigned int imbn = 2;
5177         unsigned long scaled_busy_load_per_task;
5178         struct sg_lb_stats *local, *busiest;
5179
5180         local = &sds->local_stat;
5181         busiest = &sds->busiest_stat;
5182
5183         if (!local->sum_nr_running)
5184                 local->load_per_task = cpu_avg_load_per_task(env->dst_cpu);
5185         else if (busiest->load_per_task > local->load_per_task)
5186                 imbn = 1;
5187
5188         scaled_busy_load_per_task =
5189                 (busiest->load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
5190                 busiest->group_power;
5191
5192         if (busiest->avg_load + scaled_busy_load_per_task >=
5193             local->avg_load + (scaled_busy_load_per_task * imbn)) {
5194                 env->imbalance = busiest->load_per_task;
5195                 return;
5196         }
5197
5198         /*
5199          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
5200          * however we may be able to increase total CPU power used by
5201          * moving them.
5202          */
5203
5204         pwr_now += busiest->group_power *
5205                         min(busiest->load_per_task, busiest->avg_load);
5206         pwr_now += local->group_power *
5207                         min(local->load_per_task, local->avg_load);
5208         pwr_now /= SCHED_POWER_SCALE;
5209
5210         /* Amount of load we'd subtract */
5211         tmp = (busiest->load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
5212                 busiest->group_power;
5213         if (busiest->avg_load > tmp) {
5214                 pwr_move += busiest->group_power *
5215                             min(busiest->load_per_task,
5216                                 busiest->avg_load - tmp);
5217         }
5218
5219         /* Amount of load we'd add */
5220         if (busiest->avg_load * busiest->group_power <
5221             busiest->load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) {
5222                 tmp = (busiest->avg_load * busiest->group_power) /
5223                       local->group_power;
5224         } else {
5225                 tmp = (busiest->load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
5226                       local->group_power;
5227         }
5228         pwr_move += local->group_power *
5229                     min(local->load_per_task, local->avg_load + tmp);
5230         pwr_move /= SCHED_POWER_SCALE;
5231
5232         /* Move if we gain throughput */
5233         if (pwr_move > pwr_now)
5234                 env->imbalance = busiest->load_per_task;
5235 }
5236
5237 /**
5238  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
5239  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
5240  * @env: load balance environment
5241  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
5242  */
5243 static inline void calculate_imbalance(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
5244 {
5245         unsigned long max_pull, load_above_capacity = ~0UL;
5246         struct sg_lb_stats *local, *busiest;
5247
5248         local = &sds->local_stat;
5249         busiest = &sds->busiest_stat;
5250
5251         if (busiest->group_imb) {
5252                 /*
5253                  * In the group_imb case we cannot rely on group-wide averages
5254                  * to ensure cpu-load equilibrium, look at wider averages. XXX
5255                  */
5256                 busiest->load_per_task =
5257                         min(busiest->load_per_task, sds->avg_load);
5258         }
5259
5260         /*
5261          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
5262          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
5263          * its cpu_power, while calculating max_load..)
5264          */
5265         if (busiest->avg_load <= sds->avg_load ||
5266             local->avg_load >= sds->avg_load) {
5267                 env->imbalance = 0;
5268                 return fix_small_imbalance(env, sds);
5269         }
5270
5271         if (!busiest->group_imb) {
5272                 /*
5273                  * Don't want to pull so many tasks that a group would go idle.
5274                  * Except of course for the group_imb case, since then we might
5275                  * have to drop below capacity to reach cpu-load equilibrium.
5276                  */
5277                 load_above_capacity =
5278                         (busiest->sum_nr_running - busiest->group_capacity);
5279
5280                 load_above_capacity *= (SCHED_LOAD_SCALE * SCHED_POWER_SCALE);
5281                 load_above_capacity /= busiest->group_power;
5282         }
5283
5284         /*
5285          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
5286          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
5287          * reduce the max loaded cpu below the average load. At the same time,
5288          * we also don't want to reduce the group load below the group capacity
5289          * (so that we can implement power-savings policies etc). Thus we look
5290          * for the minimum possible imbalance.
5291          */
5292         max_pull = min(busiest->avg_load - sds->avg_load, load_above_capacity);
5293
5294         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
5295         env->imbalance = min(
5296                 max_pull * busiest->group_power,
5297                 (sds->avg_load - local->avg_load) * local->group_power
5298         ) / SCHED_POWER_SCALE;
5299
5300         /*
5301          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
5302          * there is no guarantee that any tasks will be moved so we'll have
5303          * a think about bumping its value to force at least one task to be
5304          * moved
5305          */
5306         if (env->imbalance < busiest->load_per_task)
5307                 return fix_small_imbalance(env, sds);
5308 }
5309
5310 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
5311
5312 /**
5313  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
5314  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
5315  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
5316  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
5317  * such a group exists.
5318  *
5319  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
5320  * to restore balance.
5321  *
5322  * @env: The load balancing environment.
5323  *
5324  * Return:      - The busiest group if imbalance exists.
5325  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
5326  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
5327  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
5328  */
5329 static struct sched_group *find_busiest_group(struct lb_env *env)
5330 {
5331         struct sg_lb_stats *local, *busiest;
5332         struct sd_lb_stats sds;
5333
5334         init_sd_lb_stats(&sds);
5335
5336         /*
5337          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
5338          * this level.
5339          */
5340         update_sd_lb_stats(env, &sds);
5341         local = &sds.local_stat;
5342         busiest = &sds.busiest_stat;
5343
5344         if ((env->idle == CPU_IDLE || env->idle == CPU_NEWLY_IDLE) &&
5345             check_asym_packing(env, &sds))
5346                 return sds.busiest;
5347
5348         /* There is no busy sibling group to pull tasks from */
5349         if (!sds.busiest || busiest->sum_nr_running == 0)
5350                 goto out_balanced;
5351
5352         sds.avg_load = (SCHED_POWER_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
5353
5354         /*
5355          * If the busiest group is imbalanced the below checks don't
5356          * work because they assume all things are equal, which typically
5357          * isn't true due to cpus_allowed constraints and the like.
5358          */
5359         if (busiest->group_imb)
5360                 goto force_balance;
5361
5362         /* SD_BALANCE_NEWIDLE trumps SMP nice when underutilized */
5363         if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE && local->group_has_capacity &&
5364             !busiest->group_has_capacity)
5365                 goto force_balance;
5366
5367         /*
5368          * If the local group is more busy than the selected busiest group
5369          * don't try and pull any tasks.
5370          */
5371         if (local->avg_load >= busiest->avg_load)
5372                 goto out_balanced;
5373
5374         /*
5375          * Don't pull any tasks if this group is already above the domain
5376          * average load.
5377          */
5378         if (local->avg_load >= sds.avg_load)
5379                 goto out_balanced;
5380
5381         if (env->idle == CPU_IDLE) {
5382                 /*
5383                  * This cpu is idle. If the busiest group load doesn't
5384                  * have more tasks than the number of available cpu's and
5385                  * there is no imbalance between this and busiest group
5386                  * wrt to idle cpu's, it is balanced.
5387                  */
5388                 if ((local->idle_cpus < busiest->idle_cpus) &&
5389                     busiest->sum_nr_running <= busiest->group_weight)
5390                         goto out_balanced;
5391         } else {
5392                 /*
5393                  * In the CPU_NEWLY_IDLE, CPU_NOT_IDLE cases, use
5394                  * imbalance_pct to be conservative.
5395                  */
5396                 if (100 * busiest->avg_load <=
5397                                 env->sd->imbalance_pct * local->avg_load)
5398                         goto out_balanced;
5399         }
5400
5401 force_balance:
5402         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
5403         calculate_imbalance(env, &sds);
5404         return sds.busiest;
5405
5406 out_balanced:
5407         env->imbalance = 0;
5408         return NULL;
5409 }
5410
5411 /*
5412  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
5413  */
5414 static struct rq *find_busiest_queue(struct lb_env *env,
5415                                      struct sched_group *group)
5416 {
5417         struct rq *busiest = NULL, *rq;
5418         unsigned long busiest_load = 0, busiest_power = 1;
5419         int i;
5420
5421         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), env->cpus) {
5422                 unsigned long power = power_of(i);
5423                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power,
5424                                                            SCHED_POWER_SCALE);
5425                 unsigned long wl;
5426
5427                 if (!capacity)
5428                         capacity = fix_small_capacity(env->sd, group);
5429
5430                 rq = cpu_rq(i);
5431                 wl = weighted_cpuload(i);
5432
5433                 /*
5434                  * When comparing with imbalance, use weighted_cpuload()
5435                  * which is not scaled with the cpu power.
5436                  */
5437                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > env->imbalance)
5438                         continue;
5439
5440                 /*
5441                  * For the load comparisons with the other cpu's, consider
5442                  * the weighted_cpuload() scaled with the cpu power, so that
5443                  * the load can be moved away from the cpu that is potentially
5444                  * running at a lower capacity.
5445                  *
5446                  * Thus we're looking for max(wl_i / power_i), crosswise
5447                  * multiplication to rid ourselves of the division works out
5448                  * to: wl_i * power_j > wl_j * power_i;  where j is our
5449                  * previous maximum.
5450                  */
5451                 if (wl * busiest_power > busiest_load * power) {
5452                         busiest_load = wl;
5453                         busiest_power = power;
5454                         busiest = rq;
5455                 }
5456         }
5457
5458         return busiest;
5459 }
5460
5461 /*
5462  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
5463  * so long as it is large enough.
5464  */
5465 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
5466
5467 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
5468 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
5469
5470 static int need_active_balance(struct lb_env *env)
5471 {
5472         struct sched_domain *sd = env->sd;
5473
5474         if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE) {
5475
5476                 /*
5477                  * ASYM_PACKING needs to force migrate tasks from busy but
5478                  * higher numbered CPUs in order to pack all tasks in the
5479                  * lowest numbered CPUs.
5480                  */
5481                 if ((sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && env->src_cpu > env->dst_cpu)
5482                         return 1;
5483         }
5484
5485         return unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2);
5486 }
5487
5488 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data);
5489
5490 static int should_we_balance(struct lb_env *env)
5491 {
5492         struct sched_group *sg = env->sd->groups;
5493         struct cpumask *sg_cpus, *sg_mask;
5494         int cpu, balance_cpu = -1;
5495
5496         /*
5497          * In the newly idle case, we will allow all the cpu's
5498          * to do the newly idle load balance.
5499          */
5500         if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE)
5501                 return 1;
5502
5503         sg_cpus = sched_group_cpus(sg);
5504         sg_mask = sched_group_mask(sg);
5505         /* Try to find first idle cpu */
5506         for_each_cpu_and(cpu, sg_cpus, env->cpus) {
5507                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, sg_mask) || !idle_cpu(cpu))
5508                         continue;
5509
5510                 balance_cpu = cpu;
5511                 break;
5512         }
5513
5514         if (balance_cpu == -1)
5515                 balance_cpu = group_balance_cpu(sg);
5516
5517         /*
5518          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
5519          * is eligible for doing load balancing at this and above domains.
5520          */
5521         return balance_cpu == env->dst_cpu;
5522 }
5523
5524 /*
5525  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
5526  * tasks if there is an imbalance.
5527  */
5528 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
5529                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
5530                         int *continue_balancing)
5531 {
5532         int ld_moved, cur_ld_moved, active_balance = 0;
5533         struct sched_domain *sd_parent = sd->parent;
5534         struct sched_group *group;
5535         struct rq *busiest;
5536         unsigned long flags;
5537         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_mask);
5538
5539         struct lb_env env = {
5540                 .sd             = sd,
5541                 .dst_cpu        = this_cpu,
5542                 .dst_rq         = this_rq,
5543                 .dst_grpmask    = sched_group_cpus(sd->groups),
5544                 .idle           = idle,
5545                 .loop_break     = sched_nr_migrate_break,
5546                 .cpus           = cpus,
5547         };
5548
5549         /*
5550          * For NEWLY_IDLE load_balancing, we don't need to consider
5551          * other cpus in our group
5552          */
5553         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
5554                 env.dst_grpmask = NULL;
5555
5556         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
5557
5558         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
5559
5560 redo:
5561         if (!should_we_balance(&env)) {
5562                 *continue_balancing = 0;
5563                 goto out_balanced;
5564         }
5565
5566         group = find_busiest_group(&env);
5567         if (!group) {
5568                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
5569                 goto out_balanced;
5570         }
5571
5572         busiest = find_busiest_queue(&env, group);
5573         if (!busiest) {
5574                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
5575                 goto out_balanced;
5576         }
5577
5578         BUG_ON(busiest == env.dst_rq);
5579
5580         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], env.imbalance);
5581
5582         ld_moved = 0;
5583         if (busiest->nr_running > 1) {
5584                 /*
5585                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
5586                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
5587                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
5588                  * correctly treated as an imbalance.
5589                  */
5590                 env.flags |= LBF_ALL_PINNED;
5591                 env.src_cpu   = busiest->cpu;
5592                 env.src_rq    = busiest;
5593                 env.loop_max  = min(sysctl_sched_nr_migrate, busiest->nr_running);
5594
5595 more_balance:
5596                 local_irq_save(flags);
5597                 double_rq_lock(env.dst_rq, busiest);
5598
5599                 /*
5600                  * cur_ld_moved - load moved in current iteration
5601                  * ld_moved     - cumulative load moved across iterations
5602                  */
5603                 cur_ld_moved = move_tasks(&env);
5604                 ld_moved += cur_ld_moved;
5605                 double_rq_unlock(env.dst_rq, busiest);
5606                 local_irq_restore(flags);
5607
5608                 /*
5609                  * some other cpu did the load balance for us.
5610                  */
5611                 if (cur_ld_moved && env.dst_cpu != smp_processor_id())
5612                         resched_cpu(env.dst_cpu);
5613
5614                 if (env.flags & LBF_NEED_BREAK) {
5615                         env.flags &= ~LBF_NEED_BREAK;
5616                         goto more_balance;
5617                 }
5618
5619                 /*
5620                  * Revisit (affine) tasks on src_cpu that couldn't be moved to
5621                  * us and move them to an alternate dst_cpu in our sched_group
5622                  * where they can run. The upper limit on how many times we
5623                  * iterate on same src_cpu is dependent on number of cpus in our
5624                  * sched_group.
5625                  *
5626                  * This changes load balance semantics a bit on who can move
5627                  * load to a given_cpu. In addition to the given_cpu itself
5628                  * (or a ilb_cpu acting on its behalf where given_cpu is
5629                  * nohz-idle), we now have balance_cpu in a position to move
5630                  * load to given_cpu. In rare situations, this may cause
5631                  * conflicts (balance_cpu and given_cpu/ilb_cpu deciding
5632                  * _independently_ and at _same_ time to move some load to
5633                  * given_cpu) causing exceess load to be moved to given_cpu.
5634                  * This however should not happen so much in practice and
5635                  * moreover subsequent load balance cycles should correct the
5636                  * excess load moved.
5637                  */
5638                 if ((env.flags & LBF_DST_PINNED) && env.imbalance > 0) {
5639
5640                         /* Prevent to re-select dst_cpu via env's cpus */
5641                         cpumask_clear_cpu(env.dst_cpu, env.cpus);
5642
5643                         env.dst_rq       = cpu_rq(env.new_dst_cpu);
5644                         env.dst_cpu      = env.new_dst_cpu;
5645                         env.flags       &= ~LBF_DST_PINNED;
5646                         env.loop         = 0;
5647                         env.loop_break   = sched_nr_migrate_break;
5648
5649                         /*
5650                          * Go back to "more_balance" rather than "redo" since we
5651                          * need to continue with same src_cpu.
5652                          */
5653                         goto more_balance;
5654                 }
5655
5656                 /*
5657                  * We failed to reach balance because of affinity.
5658                  */
5659                 if (sd_parent) {
5660                         int *group_imbalance = &sd_parent->groups->sgp->imbalance;
5661
5662                         if ((env.flags & LBF_SOME_PINNED) && env.imbalance > 0) {
5663                                 *group_imbalance = 1;
5664                         } else if (*group_imbalance)
5665                                 *group_imbalance = 0;
5666                 }
5667
5668                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
5669                 if (unlikely(env.flags & LBF_ALL_PINNED)) {
5670                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
5671                         if (!cpumask_empty(cpus)) {
5672                                 env.loop = 0;
5673                                 env.loop_break = sched_nr_migrate_break;
5674                                 goto redo;
5675                         }
5676                         goto out_balanced;
5677                 }
5678         }
5679
5680         if (!ld_moved) {
5681                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
5682                 /*
5683                  * Increment the failure counter only on periodic balance.
5684                  * We do not want newidle balance, which can be very
5685                  * frequent, pollute the failure counter causing
5686                  * excessive cache_hot migrations and active balances.
5687                  */
5688                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE)
5689                         sd->nr_balance_failed++;
5690
5691                 if (need_active_balance(&env)) {
5692                         raw_spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
5693
5694                         /* don't kick the active_load_balance_cpu_stop,
5695                          * if the curr task on busiest cpu can't be
5696                          * moved to this_cpu
5697                          */
5698                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
5699                                         tsk_cpus_allowed(busiest->curr))) {
5700                                 raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock,
5701                                                             flags);
5702                                 env.flags |= LBF_ALL_PINNED;
5703                                 goto out_one_pinned;
5704                         }
5705
5706                         /*
5707                          * ->active_balance synchronizes accesses to
5708                          * ->active_balance_work.  Once set, it's cleared
5709                          * only after active load balance is finished.
5710                          */
5711                         if (!busiest->active_balance) {
5712                                 busiest->active_balance = 1;
5713                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
5714                                 active_balance = 1;
5715                         }
5716                         raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
5717
5718                         if (active_balance) {
5719                                 stop_one_cpu_nowait(cpu_of(busiest),
5720                                         active_load_balance_cpu_stop, busiest,
5721                                         &busiest->active_balance_work);
5722                         }
5723
5724                         /*
5725                          * We've kicked active balancing, reset the failure
5726                          * counter.
5727                          */
5728                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
5729                 }
5730         } else
5731                 sd->nr_balance_failed = 0;
5732
5733         if (likely(!active_balance)) {
5734                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
5735                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
5736         } else {
5737                 /*
5738                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
5739                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
5740                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
5741                  * move_tasks).
5742                  */
5743                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
5744                         sd->balance_interval *= 2;
5745         }
5746
5747         goto out;
5748
5749 out_balanced:
5750         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
5751
5752         sd->nr_balance_failed = 0;
5753
5754 out_one_pinned:
5755         /* tune up the balancing interval */
5756         if (((env.flags & LBF_ALL_PINNED) &&
5757                         sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
5758                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
5759                 sd->balance_interval *= 2;
5760
5761         ld_moved = 0;
5762 out:
5763         return ld_moved;
5764 }
5765
5766 /*
5767  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
5768  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
5769  */
5770 void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
5771 {
5772         struct sched_domain *sd;
5773         int pulled_task = 0;
5774         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
5775         u64 curr_cost = 0;
5776
5777         this_rq->idle_stamp = rq_clock(this_rq);
5778
5779         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
5780                 return;
5781
5782         /*
5783          * Drop the rq->lock, but keep IRQ/preempt disabled.
5784          */
5785         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
5786
5787         update_blocked_averages(this_cpu);
5788         rcu_read_lock();
5789         for_each_domain(this_cpu, sd) {
5790                 unsigned long interval;
5791                 int continue_balancing = 1;
5792                 u64 t0, domain_cost;
5793
5794                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
5795                         continue;
5796
5797                 if (this_rq->avg_idle < curr_cost + sd->max_newidle_lb_cost)
5798                         break;
5799
5800                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE) {
5801                         t0 = sched_clock_cpu(this_cpu);
5802
5803                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
5804                         pulled_task = load_balance(this_cpu, this_rq,
5805                                                    sd, CPU_NEWLY_IDLE,
5806                                                    &continue_balancing);
5807
5808                         domain_cost = sched_clock_cpu(this_cpu) - t0;
5809                         if (domain_cost > sd->max_newidle_lb_cost)
5810                                 sd->max_newidle_lb_cost = domain_cost;
5811
5812                         curr_cost += domain_cost;
5813                 }
5814
5815                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
5816                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
5817                         next_balance = sd->last_balance + interval;
5818                 if (pulled_task) {
5819                         this_rq->idle_stamp = 0;
5820                         break;
5821                 }
5822         }
5823         rcu_read_unlock();
5824
5825         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
5826
5827         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
5828                 /*
5829                  * We are going idle. next_balance may be set based on
5830                  * a busy processor. So reset next_balance.
5831                  */
5832                 this_rq->next_balance = next_balance;
5833         }
5834
5835         if (curr_cost > this_rq->max_idle_balance_cost)
5836                 this_rq->max_idle_balance_cost = curr_cost;
5837 }
5838
5839 /*
5840  * active_load_balance_cpu_stop is run by cpu stopper. It pushes
5841  * running tasks off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at
5842  * least 1 task to be running on each physical CPU where possible, and
5843  * avoids physical / logical imbalances.
5844  */
5845 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data)
5846 {
5847         struct rq *busiest_rq = data;
5848         int busiest_cpu = cpu_of(busiest_rq);
5849         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
5850         struct rq *target_rq = cpu_rq(target_cpu);
5851         struct sched_domain *sd;
5852
5853         raw_spin_lock_irq(&busiest_rq->lock);
5854
5855         /* make sure the requested cpu hasn't gone down in the meantime */
5856         if (unlikely(busiest_cpu != smp_processor_id() ||
5857                      !busiest_rq->active_balance))
5858                 goto out_unlock;
5859
5860         /* Is there any task to move? */
5861         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
5862                 goto out_unlock;
5863
5864         /*
5865          * This condition is "impossible", if it occurs
5866          * we need to fix it. Originally reported by
5867          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
5868          */
5869         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
5870
5871         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
5872         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
5873
5874         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
5875         rcu_read_lock();
5876         for_each_domain(target_cpu, sd) {
5877                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
5878                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
5879                                 break;
5880         }
5881
5882         if (likely(sd)) {
5883                 struct lb_env env = {
5884                         .sd             = sd,
5885                         .dst_cpu        = target_cpu,
5886                         .dst_rq         = target_rq,
5887                         .src_cpu        = busiest_rq->cpu,
5888                         .src_rq         = busiest_rq,
5889                         .idle           = CPU_IDLE,
5890                 };
5891
5892                 schedstat_inc(sd, alb_count);
5893
5894                 if (move_one_task(&env))
5895                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
5896                 else
5897                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
5898         }
5899         rcu_read_unlock();
5900         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
5901 out_unlock:
5902         busiest_rq->active_balance = 0;
5903         raw_spin_unlock_irq(&busiest_rq->lock);
5904         return 0;
5905 }
5906
5907 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
5908 /*
5909  * idle load balancing details
5910  * - When one of the busy CPUs notice that there may be an idle rebalancing
5911  *   needed, they will kick the idle load balancer, which then does idle
5912  *   load balancing for all the idle CPUs.
5913  */
5914 static struct {
5915         cpumask_var_t idle_cpus_mask;
5916         atomic_t nr_cpus;
5917         unsigned long next_balance;     /* in jiffy units */
5918 } nohz ____cacheline_aligned;
5919
5920 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
5921 {
5922         int ilb = cpumask_first(nohz.idle_cpus_mask);
5923
5924         if (ilb < nr_cpu_ids && idle_cpu(ilb))
5925                 return ilb;
5926
5927         return nr_cpu_ids;
5928 }
5929
5930 /*
5931  * Kick a CPU to do the nohz balancing, if it is time for it. We pick the
5932  * nohz_load_balancer CPU (if there is one) otherwise fallback to any idle
5933  * CPU (if there is one).
5934  */
5935 static void nohz_balancer_kick(int cpu)
5936 {
5937         int ilb_cpu;
5938
5939         nohz.next_balance++;
5940
5941         ilb_cpu = find_new_ilb(cpu);
5942
5943         if (ilb_cpu >= nr_cpu_ids)
5944                 return;
5945
5946         if (test_and_set_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(ilb_cpu)))
5947                 return;
5948         /*
5949          * Use smp_send_reschedule() instead of resched_cpu().
5950          * This way we generate a sched IPI on the target cpu which
5951          * is idle. And the softirq performing nohz idle load balance
5952          * will be run before returning from the IPI.
5953          */
5954         smp_send_reschedule(ilb_cpu);
5955         return;
5956 }
5957
5958 static inline void nohz_balance_exit_idle(int cpu)
5959 {
5960         if (unlikely(test_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu)))) {
5961                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
5962                 atomic_dec(&nohz.nr_cpus);
5963                 clear_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu));
5964         }
5965 }
5966
5967 static inline void set_cpu_sd_state_busy(void)
5968 {
5969         struct sched_domain *sd;
5970
5971         rcu_read_lock();
5972         sd = rcu_dereference_check_sched_domain(this_rq()->sd);
5973
5974         if (!sd || !sd->nohz_idle)
5975                 goto unlock;
5976         sd->nohz_idle = 0;
5977
5978         for (; sd; sd = sd->parent)
5979                 atomic_inc(&sd->groups->sgp->nr_busy_cpus);
5980 unlock:
5981         rcu_read_unlock();
5982 }
5983
5984 void set_cpu_sd_state_idle(void)
5985 {
5986         struct sched_domain *sd;
5987
5988         rcu_read_lock();
5989         sd = rcu_dereference_check_sched_domain(this_rq()->sd);
5990
5991         if (!sd || sd->nohz_idle)
5992                 goto unlock;
5993         sd->nohz_idle = 1;
5994
5995         for (; sd; sd = sd->parent)
5996                 atomic_dec(&sd->groups->sgp->nr_busy_cpus);
5997 unlock:
5998         rcu_read_unlock();
5999 }
6000
6001 /*
6002  * This routine will record that the cpu is going idle with tick stopped.
6003  * This info will be used in performing idle load balancing in the future.
6004  */
6005 void nohz_balance_enter_idle(int cpu)
6006 {
6007         /*
6008          * If this cpu is going down, then nothing needs to be done.
6009          */
6010         if (!cpu_active(cpu))
6011                 return;
6012
6013         if (test_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu)))
6014                 return;
6015
6016         cpumask_set_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
6017         atomic_inc(&nohz.nr_cpus);
6018         set_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu));
6019 }
6020
6021 static int sched_ilb_notifier(struct notifier_block *nfb,
6022                                         unsigned long action, void *hcpu)
6023 {
6024         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6025         case CPU_DYING:
6026                 nohz_balance_exit_idle(smp_processor_id());
6027                 return NOTIFY_OK;
6028         default:
6029                 return NOTIFY_DONE;
6030         }
6031 }
6032 #endif
6033
6034 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
6035
6036 /*
6037  * Scale the max load_balance interval with the number of CPUs in the system.
6038  * This trades load-balance latency on larger machines for less cross talk.
6039  */
6040 void update_max_interval(void)
6041 {
6042         max_load_balance_interval = HZ*num_online_cpus()/10;
6043 }
6044
6045 /*
6046  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
6047  * and initiates a balancing operation if so.
6048  *
6049  * Balancing parameters are set up in init_sched_domains.
6050  */
6051 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
6052 {
6053         int continue_balancing = 1;
6054         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6055         unsigned long interval;
6056         struct sched_domain *sd;
6057         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
6058         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
6059         int update_next_balance = 0;
6060         int need_serialize, need_decay = 0;
6061         u64 max_cost = 0;
6062
6063         update_blocked_averages(cpu);
6064
6065         rcu_read_lock();
6066         for_each_domain(cpu, sd) {
6067                 /*
6068                  * Decay the newidle max times here because this is a regular
6069                  * visit to all the domains. Decay ~1% per second.
6070                  */
6071                 if (time_after(jiffies, sd->next_decay_max_lb_cost)) {
6072                         sd->max_newidle_lb_cost =
6073                                 (sd->max_newidle_lb_cost * 253) / 256;
6074                         sd->next_decay_max_lb_cost = jiffies + HZ;
6075                         need_decay = 1;
6076                 }
6077                 max_cost += sd->max_newidle_lb_cost;
6078
6079                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
6080                         continue;
6081
6082                 /*
6083                  * Stop the load balance at this level. There is another
6084                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
6085                  * actively.
6086                  */
6087                 if (!continue_balancing) {
6088                         if (need_decay)
6089                                 continue;
6090                         break;
6091                 }
6092
6093                 interval = sd->balance_interval;
6094                 if (idle != CPU_IDLE)
6095                         interval *= sd->busy_factor;
6096
6097                 /* scale ms to jiffies */
6098                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
6099                 interval = clamp(interval, 1UL, max_load_balance_interval);
6100
6101                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
6102
6103                 if (need_serialize) {
6104                         if (!spin_trylock(&balancing))
6105                                 goto out;
6106                 }
6107
6108                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
6109                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &continue_balancing)) {
6110                                 /*
6111                                  * The LBF_DST_PINNED logic could have changed
6112                                  * env->dst_cpu, so we can't know our idle
6113                                  * state even if we migrated tasks. Update it.
6114                                  */
6115                                 idle = idle_cpu(cpu) ? CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
6116                         }
6117                         sd->last_balance = jiffies;
6118                 }
6119                 if (need_serialize)
6120                         spin_unlock(&balancing);
6121 out:
6122                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
6123                         next_balance = sd->last_balance + interval;
6124                         update_next_balance = 1;
6125                 }
6126         }
6127         if (need_decay) {
6128                 /*
6129                  * Ensure the rq-wide value also decays but keep it at a
6130                  * reasonable floor to avoid funnies with rq->avg_idle.
6131                  */
6132                 rq->max_idle_balance_cost =
6133                         max((u64)sysctl_sched_migration_cost, max_cost);
6134         }
6135         rcu_read_unlock();
6136
6137         /*
6138          * next_balance will be updated only when there is a need.
6139          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
6140          * updated.
6141          */
6142         if (likely(update_next_balance))
6143                 rq->next_balance = next_balance;
6144 }
6145
6146 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6147 /*
6148  * In CONFIG_NO_HZ_COMMON case, the idle balance kickee will do the
6149  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
6150  */
6151 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle)
6152 {
6153         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
6154         struct rq *rq;
6155         int balance_cpu;
6156
6157         if (idle != CPU_IDLE ||
6158             !test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(this_cpu)))
6159                 goto end;
6160
6161         for_each_cpu(balance_cpu, nohz.idle_cpus_mask) {
6162                 if (balance_cpu == this_cpu || !idle_cpu(balance_cpu))
6163                         continue;
6164
6165                 /*
6166                  * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
6167                  * work being done for other cpus. Next load
6168                  * balancing owner will pick it up.
6169                  */
6170                 if (need_resched())
6171                         break;
6172
6173                 rq = cpu_rq(balance_cpu);
6174
6175                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
6176                 update_rq_clock(rq);
6177                 update_idle_cpu_load(rq);
6178                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
6179
6180                 rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
6181
6182                 if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
6183                         this_rq->next_balance = rq->next_balance;
6184         }
6185         nohz.next_balance = this_rq->next_balance;
6186 end:
6187         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(this_cpu));
6188 }
6189
6190 /*
6191  * Current heuristic for kicking the idle load balancer in the presence
6192  * of an idle cpu is the system.
6193  *   - This rq has more than one task.
6194  *   - At any scheduler domain level, this cpu's scheduler group has multiple
6195  *     busy cpu's exceeding the group's power.
6196  *   - For SD_ASYM_PACKING, if the lower numbered cpu's in the scheduler
6197  *     domain span are idle.
6198  */
6199 static inline int nohz_kick_needed(struct rq *rq, int cpu)
6200 {
6201         unsigned long now = jiffies;
6202         struct sched_domain *sd;
6203
6204         if (unlikely(idle_cpu(cpu)))
6205                 return 0;
6206
6207        /*
6208         * We may be recently in ticked or tickless idle mode. At the first
6209         * busy tick after returning from idle, we will update the busy stats.
6210         */
6211         set_cpu_sd_state_busy();
6212         nohz_balance_exit_idle(cpu);
6213
6214         /*
6215          * None are in tickless mode and hence no need for NOHZ idle load
6216          * balancing.
6217          */
6218         if (likely(!atomic_read(&nohz.nr_cpus)))
6219                 return 0;
6220
6221         if (time_before(now, nohz.next_balance))
6222                 return 0;
6223
6224         if (rq->nr_running >= 2)
6225                 goto need_kick;
6226
6227         rcu_read_lock();
6228         for_each_domain(cpu, sd) {
6229                 struct sched_group *sg = sd->groups;
6230                 struct sched_group_power *sgp = sg->sgp;
6231                 int nr_busy = atomic_read(&sgp->nr_busy_cpus);
6232
6233                 if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES && nr_busy > 1)
6234                         goto need_kick_unlock;
6235
6236                 if (sd->flags & SD_ASYM_PACKING && nr_busy != sg->group_weight
6237                     && (cpumask_first_and(nohz.idle_cpus_mask,
6238                                           sched_domain_span(sd)) < cpu))
6239                         goto need_kick_unlock;
6240
6241                 if (!(sd->flags & (SD_SHARE_PKG_RESOURCES | SD_ASYM_PACKING)))
6242                         break;
6243         }
6244         rcu_read_unlock();
6245         return 0;
6246
6247 need_kick_unlock:
6248         rcu_read_unlock();
6249 need_kick:
6250         return 1;
6251 }
6252 #else
6253 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle) { }
6254 #endif
6255
6256 /*
6257  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
6258  * Also triggered for nohz idle balancing (with nohz_balancing_kick set).
6259  */
6260 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
6261 {
6262         int this_cpu = smp_processor_id();
6263         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
6264         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_balance ?
6265                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
6266
6267         rebalance_domains(this_cpu, idle);
6268
6269         /*
6270          * If this cpu has a pending nohz_balance_kick, then do the
6271          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
6272          * stopped.
6273          */
6274         nohz_idle_balance(this_cpu, idle);
6275 }
6276
6277 static inline int on_null_domain(int cpu)
6278 {
6279         return !rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
6280 }
6281
6282 /*
6283  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
6284  */
6285 void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
6286 {
6287         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
6288         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
6289             likely(!on_null_domain(cpu)))
6290                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
6291 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6292         if (nohz_kick_needed(rq, cpu) && likely(!on_null_domain(cpu)))
6293                 nohz_balancer_kick(cpu);
6294 #endif
6295 }
6296
6297 static void rq_online_fair(struct rq *rq)
6298 {
6299         update_sysctl();
6300 }
6301
6302 static void rq_offline_fair(struct rq *rq)
6303 {
6304         update_sysctl();
6305
6306         /* Ensure any throttled groups are reachable by pick_next_task */
6307         unthrottle_offline_cfs_rqs(rq);
6308 }
6309
6310 #endif /* CONFIG_SMP */
6311
6312 /*
6313  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
6314  */
6315 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr, int queued)
6316 {
6317         struct cfs_rq *cfs_rq;
6318         struct sched_entity *se = &curr->se;
6319
6320         for_each_sched_entity(se) {
6321                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
6322                 entity_tick(cfs_rq, se, queued);
6323         }
6324
6325         if (numabalancing_enabled)
6326                 task_tick_numa(rq, curr);
6327
6328         update_rq_runnable_avg(rq, 1);
6329 }
6330
6331 /*
6332  * called on fork with the child task as argument from the parent's context
6333  *  - child not yet on the tasklist
6334  *  - preemption disabled
6335  */
6336 static void task_fork_fair(struct task_struct *p)
6337 {
6338         struct cfs_rq *cfs_rq;
6339         struct sched_entity *se = &p->se, *curr;
6340         int this_cpu = smp_processor_id();
6341         struct rq *rq = this_rq();
6342         unsigned long flags;
6343
6344         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6345
6346         update_rq_clock(rq);
6347
6348         cfs_rq = task_cfs_rq(current);
6349         curr = cfs_rq->curr;
6350
6351         /*
6352          * Not only the cpu but also the task_group of the parent might have
6353          * been changed after parent->se.parent,cfs_rq were copied to
6354          * child->se.parent,cfs_rq. So call __set_task_cpu() to make those
6355          * of child point to valid ones.
6356          */
6357         rcu_read_lock();
6358         __set_task_cpu(p, this_cpu);
6359         rcu_read_unlock();
6360
6361         update_curr(cfs_rq);
6362
6363         if (curr)
6364                 se->vruntime = curr->vruntime;
6365         place_entity(cfs_rq, se, 1);
6366
6367         if (sysctl_sched_child_runs_first && curr && entity_before(curr, se)) {
6368                 /*
6369                  * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
6370                  * 'current' within the tree based on its new key value.
6371                  */
6372                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
6373                 resched_task(rq->curr);
6374         }
6375
6376         se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
6377
6378         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6379 }
6380
6381 /*
6382  * Priority of the task has changed. Check to see if we preempt
6383  * the current task.
6384  */
6385 static void
6386 prio_changed_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int oldprio)
6387 {
6388         if (!p->se.on_rq)
6389                 return;
6390
6391         /*
6392          * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
6393          * our priority decreased, or if we are not currently running on
6394          * this runqueue and our priority is higher than the current's
6395          */
6396         if (rq->curr == p) {
6397                 if (p->prio > oldprio)
6398                         resched_task(rq->curr);
6399         } else
6400                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
6401 }
6402
6403 static void switched_from_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6404 {
6405         struct sched_entity *se = &p->se;
6406         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
6407
6408         /*
6409          * Ensure the task's vruntime is normalized, so that when its
6410          * switched back to the fair class the enqueue_entity(.flags=0) will
6411          * do the right thing.
6412          *
6413          * If it was on_rq, then the dequeue_entity(.flags=0) will already
6414          * have normalized the vruntime, if it was !on_rq, then only when
6415          * the task is sleeping will it still have non-normalized vruntime.
6416          */
6417         if (!se->on_rq && p->state != TASK_RUNNING) {
6418                 /*
6419                  * Fix up our vruntime so that the current sleep doesn't
6420                  * cause 'unlimited' sleep bonus.
6421                  */
6422                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
6423                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
6424         }
6425
6426 #ifdef CONFIG_SMP
6427         /*
6428         * Remove our load from contribution when we leave sched_fair
6429         * and ensure we don't carry in an old decay_count if we
6430         * switch back.
6431         */
6432         if (se->avg.decay_count) {
6433                 __synchronize_entity_decay(se);
6434                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, se->avg.load_avg_contrib);
6435         }
6436 #endif
6437 }
6438
6439 /*
6440  * We switched to the sched_fair class.
6441  */
6442 static void switched_to_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6443 {
6444         if (!p->se.on_rq)
6445                 return;
6446
6447         /*
6448          * We were most likely switched from sched_rt, so
6449          * kick off the schedule if running, otherwise just see
6450          * if we can still preempt the current task.
6451          */
6452         if (rq->curr == p)
6453                 resched_task(rq->curr);
6454         else
6455                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
6456 }
6457
6458 /* Account for a task changing its policy or group.
6459  *
6460  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
6461  * migrates between groups/classes.
6462  */
6463 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
6464 {
6465         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
6466
6467         for_each_sched_entity(se) {
6468                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
6469
6470                 set_next_entity(cfs_rq, se);
6471                 /* ensure bandwidth has been allocated on our new cfs_rq */
6472                 account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
6473         }
6474 }
6475
6476 void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
6477 {
6478         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
6479         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
6480 #ifndef CONFIG_64BIT
6481         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
6482 #endif
6483 #ifdef CONFIG_SMP
6484         atomic64_set(&cfs_rq->decay_counter, 1);
6485         atomic_long_set(&cfs_rq->removed_load, 0);
6486 #endif
6487 }
6488
6489 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6490 static void task_move_group_fair(struct task_struct *p, int on_rq)
6491 {
6492         struct cfs_rq *cfs_rq;
6493         /*
6494          * If the task was not on the rq at the time of this cgroup movement
6495          * it must have been asleep, sleeping tasks keep their ->vruntime
6496          * absolute on their old rq until wakeup (needed for the fair sleeper
6497          * bonus in place_entity()).
6498          *
6499          * If it was on the rq, we've just 'preempted' it, which does convert
6500          * ->vruntime to a relative base.
6501          *
6502          * Make sure both cases convert their relative position when migrating
6503          * to another cgroup's rq. This does somewhat interfere with the
6504          * fair sleeper stuff for the first placement, but who cares.
6505          */
6506         /*
6507          * When !on_rq, vruntime of the task has usually NOT been normalized.
6508          * But there are some cases where it has already been normalized:
6509          *
6510          * - Moving a forked child which is waiting for being woken up by
6511          *   wake_up_new_task().
6512          * - Moving a task which has been woken up by try_to_wake_up() and
6513          *   waiting for actually being woken up by sched_ttwu_pending().
6514          *
6515          * To prevent boost or penalty in the new cfs_rq caused by delta
6516          * min_vruntime between the two cfs_rqs, we skip vruntime adjustment.
6517          */
6518         if (!on_rq && (!p->se.sum_exec_runtime || p->state == TASK_WAKING))
6519                 on_rq = 1;
6520
6521         if (!on_rq)
6522                 p->se.vruntime -= cfs_rq_of(&p->se)->min_vruntime;
6523         set_task_rq(p, task_cpu(p));
6524         if (!on_rq) {
6525                 cfs_rq = cfs_rq_of(&p->se);
6526                 p->se.vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
6527 #ifdef CONFIG_SMP
6528                 /*
6529                  * migrate_task_rq_fair() will have removed our previous
6530                  * contribution, but we must synchronize for ongoing future
6531                  * decay.
6532                  */
6533                 p->se.avg.decay_count = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
6534                 cfs_rq->blocked_load_avg += p->se.avg.load_avg_contrib;
6535 #endif
6536         }
6537 }
6538
6539 void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
6540 {
6541         int i;
6542
6543         destroy_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
6544
6545         for_each_possible_cpu(i) {
6546                 if (tg->cfs_rq)
6547                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
6548                 if (tg->se)
6549                         kfree(tg->se[i]);
6550         }
6551
6552         kfree(tg->cfs_rq);
6553         kfree(tg->se);
6554 }
6555
6556 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6557 {
6558         struct cfs_rq *cfs_rq;
6559         struct sched_entity *se;
6560         int i;
6561
6562         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
6563         if (!tg->cfs_rq)
6564                 goto err;
6565         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
6566         if (!tg->se)
6567                 goto err;
6568
6569         tg->shares = NICE_0_LOAD;
6570
6571         init_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
6572
6573         for_each_possible_cpu(i) {
6574                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
6575                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
6576                 if (!cfs_rq)
6577                         goto err;
6578
6579                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
6580                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
6581                 if (!se)
6582                         goto err_free_rq;
6583
6584                 init_cfs_rq(cfs_rq);
6585                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, parent->se[i]);
6586         }
6587
6588         return 1;
6589
6590 err_free_rq:
6591         kfree(cfs_rq);
6592 err:
6593         return 0;
6594 }
6595
6596 void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
6597 {
6598         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6599         unsigned long flags;
6600
6601         /*
6602         * Only empty task groups can be destroyed; so we can speculatively
6603         * check on_list without danger of it being re-added.
6604         */
6605         if (!tg->cfs_rq[cpu]->on_list)
6606                 return;
6607
6608         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6609         list_del_leaf_cfs_rq(tg->cfs_rq[cpu]);
6610         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6611 }
6612
6613 void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
6614                         struct sched_entity *se, int cpu,
6615                         struct sched_entity *parent)
6616 {
6617         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6618
6619         cfs_rq->tg = tg;
6620         cfs_rq->rq = rq;
6621         init_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
6622
6623         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
6624         tg->se[cpu] = se;
6625
6626         /* se could be NULL for root_task_group */
6627         if (!se)
6628                 return;
6629
6630         if (!parent)
6631                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
6632         else
6633                 se->cfs_rq = parent->my_q;
6634
6635         se->my_q = cfs_rq;
6636         update_load_set(&se->load, 0);
6637         se->parent = parent;
6638 }
6639
6640 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
6641
6642 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
6643 {
6644         int i;
6645         unsigned long flags;
6646
6647         /*
6648          * We can't change the weight of the root cgroup.
6649          */
6650         if (!tg->se[0])
6651                 return -EINVAL;
6652
6653         shares = clamp(shares, scale_load(MIN_SHARES), scale_load(MAX_SHARES));
6654
6655         mutex_lock(&shares_mutex);
6656         if (tg->shares == shares)
6657                 goto done;
6658
6659         tg->shares = shares;
6660         for_each_possible_cpu(i) {
6661                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
6662                 struct sched_entity *se;
6663
6664                 se = tg->se[i];
6665                 /* Propagate contribution to hierarchy */
6666                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6667
6668                 /* Possible calls to update_curr() need rq clock */
6669                 update_rq_clock(rq);
6670                 for_each_sched_entity(se)
6671                         update_cfs_shares(group_cfs_rq(se));
6672                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6673         }
6674
6675 done:
6676         mutex_unlock(&shares_mutex);
6677         return 0;
6678 }
6679 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6680
6681 void free_fair_sched_group(struct task_group *tg) { }
6682
6683 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6684 {
6685         return 1;
6686 }
6687
6688 void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu) { }
6689
6690 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6691
6692
6693 static unsigned int get_rr_interval_fair(struct rq *rq, struct task_struct *task)
6694 {
6695         struct sched_entity *se = &task->se;
6696         unsigned int rr_interval = 0;
6697
6698         /*
6699          * Time slice is 0 for SCHED_OTHER tasks that are on an otherwise
6700          * idle runqueue:
6701          */
6702         if (rq->cfs.load.weight)
6703                 rr_interval = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(cfs_rq_of(se), se));
6704
6705         return rr_interval;
6706 }
6707
6708 /*
6709  * All the scheduling class methods:
6710  */
6711 const struct sched_class fair_sched_class = {
6712         .next                   = &idle_sched_class,
6713         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
6714         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
6715         .yield_task             = yield_task_fair,
6716         .yield_to_task          = yield_to_task_fair,
6717
6718         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
6719
6720         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
6721         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
6722
6723 #ifdef CONFIG_SMP
6724         .select_task_rq         = select_task_rq_fair,
6725         .migrate_task_rq        = migrate_task_rq_fair,
6726
6727         .rq_online              = rq_online_fair,
6728         .rq_offline             = rq_offline_fair,
6729
6730         .task_waking            = task_waking_fair,
6731 #endif
6732
6733         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
6734         .task_tick              = task_tick_fair,
6735         .task_fork              = task_fork_fair,
6736
6737         .prio_changed           = prio_changed_fair,
6738         .switched_from          = switched_from_fair,
6739         .switched_to            = switched_to_fair,
6740
6741         .get_rr_interval        = get_rr_interval_fair,
6742
6743 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6744         .task_move_group        = task_move_group_fair,
6745 #endif
6746 };
6747
6748 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6749 void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
6750 {
6751         struct cfs_rq *cfs_rq;
6752
6753         rcu_read_lock();
6754         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
6755                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
6756         rcu_read_unlock();
6757 }
6758 #endif
6759
6760 __init void init_sched_fair_class(void)
6761 {
6762 #ifdef CONFIG_SMP
6763         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
6764
6765 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6766         nohz.next_balance = jiffies;
6767         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
6768         cpu_notifier(sched_ilb_notifier, 0);
6769 #endif
6770 #endif /* SMP */
6771
6772 }