sched/numa: Build per numa_group active node mask from numa_faults_cpu statistics
[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 #define WMULT_CONST     (~0U)
182 #define WMULT_SHIFT     32
183
184 static void __update_inv_weight(struct load_weight *lw)
185 {
186         unsigned long w;
187
188         if (likely(lw->inv_weight))
189                 return;
190
191         w = scale_load_down(lw->weight);
192
193         if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(w >= WMULT_CONST))
194                 lw->inv_weight = 1;
195         else if (unlikely(!w))
196                 lw->inv_weight = WMULT_CONST;
197         else
198                 lw->inv_weight = WMULT_CONST / w;
199 }
200
201 /*
202  * delta_exec * weight / lw.weight
203  *   OR
204  * (delta_exec * (weight * lw->inv_weight)) >> WMULT_SHIFT
205  *
206  * Either weight := NICE_0_LOAD and lw \e prio_to_wmult[], in which case
207  * we're guaranteed shift stays positive because inv_weight is guaranteed to
208  * fit 32 bits, and NICE_0_LOAD gives another 10 bits; therefore shift >= 22.
209  *
210  * Or, weight =< lw.weight (because lw.weight is the runqueue weight), thus
211  * weight/lw.weight <= 1, and therefore our shift will also be positive.
212  */
213 static u64 __calc_delta(u64 delta_exec, unsigned long weight, struct load_weight *lw)
214 {
215         u64 fact = scale_load_down(weight);
216         int shift = WMULT_SHIFT;
217
218         __update_inv_weight(lw);
219
220         if (unlikely(fact >> 32)) {
221                 while (fact >> 32) {
222                         fact >>= 1;
223                         shift--;
224                 }
225         }
226
227         /* hint to use a 32x32->64 mul */
228         fact = (u64)(u32)fact * lw->inv_weight;
229
230         while (fact >> 32) {
231                 fact >>= 1;
232                 shift--;
233         }
234
235         return mul_u64_u32_shr(delta_exec, fact, shift);
236 }
237
238
239 const struct sched_class fair_sched_class;
240
241 /**************************************************************
242  * CFS operations on generic schedulable entities:
243  */
244
245 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
246
247 /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
248 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
249 {
250         return cfs_rq->rq;
251 }
252
253 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
254 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
255
256 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
257 {
258 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
259         WARN_ON_ONCE(!entity_is_task(se));
260 #endif
261         return container_of(se, struct task_struct, se);
262 }
263
264 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
265 #define for_each_sched_entity(se) \
266                 for (; se; se = se->parent)
267
268 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
269 {
270         return p->se.cfs_rq;
271 }
272
273 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
274 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
275 {
276         return se->cfs_rq;
277 }
278
279 /* runqueue "owned" by this group */
280 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
281 {
282         return grp->my_q;
283 }
284
285 static void update_cfs_rq_blocked_load(struct cfs_rq *cfs_rq,
286                                        int force_update);
287
288 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
289 {
290         if (!cfs_rq->on_list) {
291                 /*
292                  * Ensure we either appear before our parent (if already
293                  * enqueued) or force our parent to appear after us when it is
294                  * enqueued.  The fact that we always enqueue bottom-up
295                  * reduces this to two cases.
296                  */
297                 if (cfs_rq->tg->parent &&
298                     cfs_rq->tg->parent->cfs_rq[cpu_of(rq_of(cfs_rq))]->on_list) {
299                         list_add_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
300                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
301                 } else {
302                         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
303                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
304                 }
305
306                 cfs_rq->on_list = 1;
307                 /* We should have no load, but we need to update last_decay. */
308                 update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 0);
309         }
310 }
311
312 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
313 {
314         if (cfs_rq->on_list) {
315                 list_del_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list);
316                 cfs_rq->on_list = 0;
317         }
318 }
319
320 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
321 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
322         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
323
324 /* Do the two (enqueued) entities belong to the same group ? */
325 static inline int
326 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
327 {
328         if (se->cfs_rq == pse->cfs_rq)
329                 return 1;
330
331         return 0;
332 }
333
334 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
335 {
336         return se->parent;
337 }
338
339 /* return depth at which a sched entity is present in the hierarchy */
340 static inline int depth_se(struct sched_entity *se)
341 {
342         int depth = 0;
343
344         for_each_sched_entity(se)
345                 depth++;
346
347         return depth;
348 }
349
350 static void
351 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
352 {
353         int se_depth, pse_depth;
354
355         /*
356          * preemption test can be made between sibling entities who are in the
357          * same cfs_rq i.e who have a common parent. Walk up the hierarchy of
358          * both tasks until we find their ancestors who are siblings of common
359          * parent.
360          */
361
362         /* First walk up until both entities are at same depth */
363         se_depth = depth_se(*se);
364         pse_depth = depth_se(*pse);
365
366         while (se_depth > pse_depth) {
367                 se_depth--;
368                 *se = parent_entity(*se);
369         }
370
371         while (pse_depth > se_depth) {
372                 pse_depth--;
373                 *pse = parent_entity(*pse);
374         }
375
376         while (!is_same_group(*se, *pse)) {
377                 *se = parent_entity(*se);
378                 *pse = parent_entity(*pse);
379         }
380 }
381
382 #else   /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
383
384 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
385 {
386         return container_of(se, struct task_struct, se);
387 }
388
389 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
390 {
391         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
392 }
393
394 #define entity_is_task(se)      1
395
396 #define for_each_sched_entity(se) \
397                 for (; se; se = NULL)
398
399 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
400 {
401         return &task_rq(p)->cfs;
402 }
403
404 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
405 {
406         struct task_struct *p = task_of(se);
407         struct rq *rq = task_rq(p);
408
409         return &rq->cfs;
410 }
411
412 /* runqueue "owned" by this group */
413 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
414 {
415         return NULL;
416 }
417
418 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
419 {
420 }
421
422 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
423 {
424 }
425
426 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
427                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
428
429 static inline int
430 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
431 {
432         return 1;
433 }
434
435 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
436 {
437         return NULL;
438 }
439
440 static inline void
441 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
442 {
443 }
444
445 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
446
447 static __always_inline
448 void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, u64 delta_exec);
449
450 /**************************************************************
451  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
452  */
453
454 static inline u64 max_vruntime(u64 max_vruntime, u64 vruntime)
455 {
456         s64 delta = (s64)(vruntime - max_vruntime);
457         if (delta > 0)
458                 max_vruntime = vruntime;
459
460         return max_vruntime;
461 }
462
463 static inline u64 min_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
464 {
465         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
466         if (delta < 0)
467                 min_vruntime = vruntime;
468
469         return min_vruntime;
470 }
471
472 static inline int entity_before(struct sched_entity *a,
473                                 struct sched_entity *b)
474 {
475         return (s64)(a->vruntime - b->vruntime) < 0;
476 }
477
478 static void update_min_vruntime(struct cfs_rq *cfs_rq)
479 {
480         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
481
482         if (cfs_rq->curr)
483                 vruntime = cfs_rq->curr->vruntime;
484
485         if (cfs_rq->rb_leftmost) {
486                 struct sched_entity *se = rb_entry(cfs_rq->rb_leftmost,
487                                                    struct sched_entity,
488                                                    run_node);
489
490                 if (!cfs_rq->curr)
491                         vruntime = se->vruntime;
492                 else
493                         vruntime = min_vruntime(vruntime, se->vruntime);
494         }
495
496         /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
497         cfs_rq->min_vruntime = max_vruntime(cfs_rq->min_vruntime, vruntime);
498 #ifndef CONFIG_64BIT
499         smp_wmb();
500         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
501 #endif
502 }
503
504 /*
505  * Enqueue an entity into the rb-tree:
506  */
507 static void __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
508 {
509         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
510         struct rb_node *parent = NULL;
511         struct sched_entity *entry;
512         int leftmost = 1;
513
514         /*
515          * Find the right place in the rbtree:
516          */
517         while (*link) {
518                 parent = *link;
519                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
520                 /*
521                  * We dont care about collisions. Nodes with
522                  * the same key stay together.
523                  */
524                 if (entity_before(se, entry)) {
525                         link = &parent->rb_left;
526                 } else {
527                         link = &parent->rb_right;
528                         leftmost = 0;
529                 }
530         }
531
532         /*
533          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
534          * used):
535          */
536         if (leftmost)
537                 cfs_rq->rb_leftmost = &se->run_node;
538
539         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
540         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
541 }
542
543 static void __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
544 {
545         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node) {
546                 struct rb_node *next_node;
547
548                 next_node = rb_next(&se->run_node);
549                 cfs_rq->rb_leftmost = next_node;
550         }
551
552         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
553 }
554
555 struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
556 {
557         struct rb_node *left = cfs_rq->rb_leftmost;
558
559         if (!left)
560                 return NULL;
561
562         return rb_entry(left, struct sched_entity, run_node);
563 }
564
565 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct sched_entity *se)
566 {
567         struct rb_node *next = rb_next(&se->run_node);
568
569         if (!next)
570                 return NULL;
571
572         return rb_entry(next, struct sched_entity, run_node);
573 }
574
575 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
576 struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
577 {
578         struct rb_node *last = rb_last(&cfs_rq->tasks_timeline);
579
580         if (!last)
581                 return NULL;
582
583         return rb_entry(last, struct sched_entity, run_node);
584 }
585
586 /**************************************************************
587  * Scheduling class statistics methods:
588  */
589
590 int sched_proc_update_handler(struct ctl_table *table, int write,
591                 void __user *buffer, size_t *lenp,
592                 loff_t *ppos)
593 {
594         int ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
595         int factor = get_update_sysctl_factor();
596
597         if (ret || !write)
598                 return ret;
599
600         sched_nr_latency = DIV_ROUND_UP(sysctl_sched_latency,
601                                         sysctl_sched_min_granularity);
602
603 #define WRT_SYSCTL(name) \
604         (normalized_sysctl_##name = sysctl_##name / (factor))
605         WRT_SYSCTL(sched_min_granularity);
606         WRT_SYSCTL(sched_latency);
607         WRT_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
608 #undef WRT_SYSCTL
609
610         return 0;
611 }
612 #endif
613
614 /*
615  * delta /= w
616  */
617 static inline u64 calc_delta_fair(u64 delta, struct sched_entity *se)
618 {
619         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
620                 delta = __calc_delta(delta, NICE_0_LOAD, &se->load);
621
622         return delta;
623 }
624
625 /*
626  * The idea is to set a period in which each task runs once.
627  *
628  * When there are too many tasks (sched_nr_latency) we have to stretch
629  * this period because otherwise the slices get too small.
630  *
631  * p = (nr <= nl) ? l : l*nr/nl
632  */
633 static u64 __sched_period(unsigned long nr_running)
634 {
635         u64 period = sysctl_sched_latency;
636         unsigned long nr_latency = sched_nr_latency;
637
638         if (unlikely(nr_running > nr_latency)) {
639                 period = sysctl_sched_min_granularity;
640                 period *= nr_running;
641         }
642
643         return period;
644 }
645
646 /*
647  * We calculate the wall-time slice from the period by taking a part
648  * proportional to the weight.
649  *
650  * s = p*P[w/rw]
651  */
652 static u64 sched_slice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
653 {
654         u64 slice = __sched_period(cfs_rq->nr_running + !se->on_rq);
655
656         for_each_sched_entity(se) {
657                 struct load_weight *load;
658                 struct load_weight lw;
659
660                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
661                 load = &cfs_rq->load;
662
663                 if (unlikely(!se->on_rq)) {
664                         lw = cfs_rq->load;
665
666                         update_load_add(&lw, se->load.weight);
667                         load = &lw;
668                 }
669                 slice = __calc_delta(slice, se->load.weight, load);
670         }
671         return slice;
672 }
673
674 /*
675  * We calculate the vruntime slice of a to-be-inserted task.
676  *
677  * vs = s/w
678  */
679 static u64 sched_vslice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
680 {
681         return calc_delta_fair(sched_slice(cfs_rq, se), se);
682 }
683
684 #ifdef CONFIG_SMP
685 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p);
686
687 static inline void __update_task_entity_contrib(struct sched_entity *se);
688
689 /* Give new task start runnable values to heavy its load in infant time */
690 void init_task_runnable_average(struct task_struct *p)
691 {
692         u32 slice;
693
694         p->se.avg.decay_count = 0;
695         slice = sched_slice(task_cfs_rq(p), &p->se) >> 10;
696         p->se.avg.runnable_avg_sum = slice;
697         p->se.avg.runnable_avg_period = slice;
698         __update_task_entity_contrib(&p->se);
699 }
700 #else
701 void init_task_runnable_average(struct task_struct *p)
702 {
703 }
704 #endif
705
706 /*
707  * Update the current task's runtime statistics.
708  */
709 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
710 {
711         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
712         u64 now = rq_clock_task(rq_of(cfs_rq));
713         u64 delta_exec;
714
715         if (unlikely(!curr))
716                 return;
717
718         delta_exec = now - curr->exec_start;
719         if (unlikely((s64)delta_exec <= 0))
720                 return;
721
722         curr->exec_start = now;
723
724         schedstat_set(curr->statistics.exec_max,
725                       max(delta_exec, curr->statistics.exec_max));
726
727         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
728         schedstat_add(cfs_rq, exec_clock, delta_exec);
729
730         curr->vruntime += calc_delta_fair(delta_exec, curr);
731         update_min_vruntime(cfs_rq);
732
733         if (entity_is_task(curr)) {
734                 struct task_struct *curtask = task_of(curr);
735
736                 trace_sched_stat_runtime(curtask, delta_exec, curr->vruntime);
737                 cpuacct_charge(curtask, delta_exec);
738                 account_group_exec_runtime(curtask, delta_exec);
739         }
740
741         account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
742 }
743
744 static inline void
745 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
746 {
747         schedstat_set(se->statistics.wait_start, rq_clock(rq_of(cfs_rq)));
748 }
749
750 /*
751  * Task is being enqueued - update stats:
752  */
753 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
754 {
755         /*
756          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
757          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
758          */
759         if (se != cfs_rq->curr)
760                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
761 }
762
763 static void
764 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
765 {
766         schedstat_set(se->statistics.wait_max, max(se->statistics.wait_max,
767                         rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - se->statistics.wait_start));
768         schedstat_set(se->statistics.wait_count, se->statistics.wait_count + 1);
769         schedstat_set(se->statistics.wait_sum, se->statistics.wait_sum +
770                         rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - se->statistics.wait_start);
771 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
772         if (entity_is_task(se)) {
773                 trace_sched_stat_wait(task_of(se),
774                         rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - se->statistics.wait_start);
775         }
776 #endif
777         schedstat_set(se->statistics.wait_start, 0);
778 }
779
780 static inline void
781 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
782 {
783         /*
784          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
785          * waiting task:
786          */
787         if (se != cfs_rq->curr)
788                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
789 }
790
791 /*
792  * We are picking a new current task - update its stats:
793  */
794 static inline void
795 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
796 {
797         /*
798          * We are starting a new run period:
799          */
800         se->exec_start = rq_clock_task(rq_of(cfs_rq));
801 }
802
803 /**************************************************
804  * Scheduling class queueing methods:
805  */
806
807 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
808 /*
809  * Approximate time to scan a full NUMA task in ms. The task scan period is
810  * calculated based on the tasks virtual memory size and
811  * numa_balancing_scan_size.
812  */
813 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_min = 1000;
814 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_max = 60000;
815
816 /* Portion of address space to scan in MB */
817 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_size = 256;
818
819 /* Scan @scan_size MB every @scan_period after an initial @scan_delay in ms */
820 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_delay = 1000;
821
822 static unsigned int task_nr_scan_windows(struct task_struct *p)
823 {
824         unsigned long rss = 0;
825         unsigned long nr_scan_pages;
826
827         /*
828          * Calculations based on RSS as non-present and empty pages are skipped
829          * by the PTE scanner and NUMA hinting faults should be trapped based
830          * on resident pages
831          */
832         nr_scan_pages = sysctl_numa_balancing_scan_size << (20 - PAGE_SHIFT);
833         rss = get_mm_rss(p->mm);
834         if (!rss)
835                 rss = nr_scan_pages;
836
837         rss = round_up(rss, nr_scan_pages);
838         return rss / nr_scan_pages;
839 }
840
841 /* For sanitys sake, never scan more PTEs than MAX_SCAN_WINDOW MB/sec. */
842 #define MAX_SCAN_WINDOW 2560
843
844 static unsigned int task_scan_min(struct task_struct *p)
845 {
846         unsigned int scan, floor;
847         unsigned int windows = 1;
848
849         if (sysctl_numa_balancing_scan_size < MAX_SCAN_WINDOW)
850                 windows = MAX_SCAN_WINDOW / sysctl_numa_balancing_scan_size;
851         floor = 1000 / windows;
852
853         scan = sysctl_numa_balancing_scan_period_min / task_nr_scan_windows(p);
854         return max_t(unsigned int, floor, scan);
855 }
856
857 static unsigned int task_scan_max(struct task_struct *p)
858 {
859         unsigned int smin = task_scan_min(p);
860         unsigned int smax;
861
862         /* Watch for min being lower than max due to floor calculations */
863         smax = sysctl_numa_balancing_scan_period_max / task_nr_scan_windows(p);
864         return max(smin, smax);
865 }
866
867 static void account_numa_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p)
868 {
869         rq->nr_numa_running += (p->numa_preferred_nid != -1);
870         rq->nr_preferred_running += (p->numa_preferred_nid == task_node(p));
871 }
872
873 static void account_numa_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p)
874 {
875         rq->nr_numa_running -= (p->numa_preferred_nid != -1);
876         rq->nr_preferred_running -= (p->numa_preferred_nid == task_node(p));
877 }
878
879 struct numa_group {
880         atomic_t refcount;
881
882         spinlock_t lock; /* nr_tasks, tasks */
883         int nr_tasks;
884         pid_t gid;
885         struct list_head task_list;
886
887         struct rcu_head rcu;
888         nodemask_t active_nodes;
889         unsigned long total_faults;
890         unsigned long *faults_cpu;
891         unsigned long faults[0];
892 };
893
894 pid_t task_numa_group_id(struct task_struct *p)
895 {
896         return p->numa_group ? p->numa_group->gid : 0;
897 }
898
899 static inline int task_faults_idx(int nid, int priv)
900 {
901         return 2 * nid + priv;
902 }
903
904 static inline unsigned long task_faults(struct task_struct *p, int nid)
905 {
906         if (!p->numa_faults_memory)
907                 return 0;
908
909         return p->numa_faults_memory[task_faults_idx(nid, 0)] +
910                 p->numa_faults_memory[task_faults_idx(nid, 1)];
911 }
912
913 static inline unsigned long group_faults(struct task_struct *p, int nid)
914 {
915         if (!p->numa_group)
916                 return 0;
917
918         return p->numa_group->faults[task_faults_idx(nid, 0)] +
919                 p->numa_group->faults[task_faults_idx(nid, 1)];
920 }
921
922 static inline unsigned long group_faults_cpu(struct numa_group *group, int nid)
923 {
924         return group->faults_cpu[task_faults_idx(nid, 0)] +
925                 group->faults_cpu[task_faults_idx(nid, 1)];
926 }
927
928 /*
929  * These return the fraction of accesses done by a particular task, or
930  * task group, on a particular numa node.  The group weight is given a
931  * larger multiplier, in order to group tasks together that are almost
932  * evenly spread out between numa nodes.
933  */
934 static inline unsigned long task_weight(struct task_struct *p, int nid)
935 {
936         unsigned long total_faults;
937
938         if (!p->numa_faults_memory)
939                 return 0;
940
941         total_faults = p->total_numa_faults;
942
943         if (!total_faults)
944                 return 0;
945
946         return 1000 * task_faults(p, nid) / total_faults;
947 }
948
949 static inline unsigned long group_weight(struct task_struct *p, int nid)
950 {
951         if (!p->numa_group || !p->numa_group->total_faults)
952                 return 0;
953
954         return 1000 * group_faults(p, nid) / p->numa_group->total_faults;
955 }
956
957 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu);
958 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
959 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
960 static unsigned long power_of(int cpu);
961 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu, long wl, long wg);
962
963 /* Cached statistics for all CPUs within a node */
964 struct numa_stats {
965         unsigned long nr_running;
966         unsigned long load;
967
968         /* Total compute capacity of CPUs on a node */
969         unsigned long power;
970
971         /* Approximate capacity in terms of runnable tasks on a node */
972         unsigned long capacity;
973         int has_capacity;
974 };
975
976 /*
977  * XXX borrowed from update_sg_lb_stats
978  */
979 static void update_numa_stats(struct numa_stats *ns, int nid)
980 {
981         int cpu, cpus = 0;
982
983         memset(ns, 0, sizeof(*ns));
984         for_each_cpu(cpu, cpumask_of_node(nid)) {
985                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
986
987                 ns->nr_running += rq->nr_running;
988                 ns->load += weighted_cpuload(cpu);
989                 ns->power += power_of(cpu);
990
991                 cpus++;
992         }
993
994         /*
995          * If we raced with hotplug and there are no CPUs left in our mask
996          * the @ns structure is NULL'ed and task_numa_compare() will
997          * not find this node attractive.
998          *
999          * We'll either bail at !has_capacity, or we'll detect a huge imbalance
1000          * and bail there.
1001          */
1002         if (!cpus)
1003                 return;
1004
1005         ns->load = (ns->load * SCHED_POWER_SCALE) / ns->power;
1006         ns->capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(ns->power, SCHED_POWER_SCALE);
1007         ns->has_capacity = (ns->nr_running < ns->capacity);
1008 }
1009
1010 struct task_numa_env {
1011         struct task_struct *p;
1012
1013         int src_cpu, src_nid;
1014         int dst_cpu, dst_nid;
1015
1016         struct numa_stats src_stats, dst_stats;
1017
1018         int imbalance_pct;
1019
1020         struct task_struct *best_task;
1021         long best_imp;
1022         int best_cpu;
1023 };
1024
1025 static void task_numa_assign(struct task_numa_env *env,
1026                              struct task_struct *p, long imp)
1027 {
1028         if (env->best_task)
1029                 put_task_struct(env->best_task);
1030         if (p)
1031                 get_task_struct(p);
1032
1033         env->best_task = p;
1034         env->best_imp = imp;
1035         env->best_cpu = env->dst_cpu;
1036 }
1037
1038 /*
1039  * This checks if the overall compute and NUMA accesses of the system would
1040  * be improved if the source tasks was migrated to the target dst_cpu taking
1041  * into account that it might be best if task running on the dst_cpu should
1042  * be exchanged with the source task
1043  */
1044 static void task_numa_compare(struct task_numa_env *env,
1045                               long taskimp, long groupimp)
1046 {
1047         struct rq *src_rq = cpu_rq(env->src_cpu);
1048         struct rq *dst_rq = cpu_rq(env->dst_cpu);
1049         struct task_struct *cur;
1050         long dst_load, src_load;
1051         long load;
1052         long imp = (groupimp > 0) ? groupimp : taskimp;
1053
1054         rcu_read_lock();
1055         cur = ACCESS_ONCE(dst_rq->curr);
1056         if (cur->pid == 0) /* idle */
1057                 cur = NULL;
1058
1059         /*
1060          * "imp" is the fault differential for the source task between the
1061          * source and destination node. Calculate the total differential for
1062          * the source task and potential destination task. The more negative
1063          * the value is, the more rmeote accesses that would be expected to
1064          * be incurred if the tasks were swapped.
1065          */
1066         if (cur) {
1067                 /* Skip this swap candidate if cannot move to the source cpu */
1068                 if (!cpumask_test_cpu(env->src_cpu, tsk_cpus_allowed(cur)))
1069                         goto unlock;
1070
1071                 /*
1072                  * If dst and source tasks are in the same NUMA group, or not
1073                  * in any group then look only at task weights.
1074                  */
1075                 if (cur->numa_group == env->p->numa_group) {
1076                         imp = taskimp + task_weight(cur, env->src_nid) -
1077                               task_weight(cur, env->dst_nid);
1078                         /*
1079                          * Add some hysteresis to prevent swapping the
1080                          * tasks within a group over tiny differences.
1081                          */
1082                         if (cur->numa_group)
1083                                 imp -= imp/16;
1084                 } else {
1085                         /*
1086                          * Compare the group weights. If a task is all by
1087                          * itself (not part of a group), use the task weight
1088                          * instead.
1089                          */
1090                         if (env->p->numa_group)
1091                                 imp = groupimp;
1092                         else
1093                                 imp = taskimp;
1094
1095                         if (cur->numa_group)
1096                                 imp += group_weight(cur, env->src_nid) -
1097                                        group_weight(cur, env->dst_nid);
1098                         else
1099                                 imp += task_weight(cur, env->src_nid) -
1100                                        task_weight(cur, env->dst_nid);
1101                 }
1102         }
1103
1104         if (imp < env->best_imp)
1105                 goto unlock;
1106
1107         if (!cur) {
1108                 /* Is there capacity at our destination? */
1109                 if (env->src_stats.has_capacity &&
1110                     !env->dst_stats.has_capacity)
1111                         goto unlock;
1112
1113                 goto balance;
1114         }
1115
1116         /* Balance doesn't matter much if we're running a task per cpu */
1117         if (src_rq->nr_running == 1 && dst_rq->nr_running == 1)
1118                 goto assign;
1119
1120         /*
1121          * In the overloaded case, try and keep the load balanced.
1122          */
1123 balance:
1124         dst_load = env->dst_stats.load;
1125         src_load = env->src_stats.load;
1126
1127         /* XXX missing power terms */
1128         load = task_h_load(env->p);
1129         dst_load += load;
1130         src_load -= load;
1131
1132         if (cur) {
1133                 load = task_h_load(cur);
1134                 dst_load -= load;
1135                 src_load += load;
1136         }
1137
1138         /* make src_load the smaller */
1139         if (dst_load < src_load)
1140                 swap(dst_load, src_load);
1141
1142         if (src_load * env->imbalance_pct < dst_load * 100)
1143                 goto unlock;
1144
1145 assign:
1146         task_numa_assign(env, cur, imp);
1147 unlock:
1148         rcu_read_unlock();
1149 }
1150
1151 static void task_numa_find_cpu(struct task_numa_env *env,
1152                                 long taskimp, long groupimp)
1153 {
1154         int cpu;
1155
1156         for_each_cpu(cpu, cpumask_of_node(env->dst_nid)) {
1157                 /* Skip this CPU if the source task cannot migrate */
1158                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(env->p)))
1159                         continue;
1160
1161                 env->dst_cpu = cpu;
1162                 task_numa_compare(env, taskimp, groupimp);
1163         }
1164 }
1165
1166 static int task_numa_migrate(struct task_struct *p)
1167 {
1168         struct task_numa_env env = {
1169                 .p = p,
1170
1171                 .src_cpu = task_cpu(p),
1172                 .src_nid = task_node(p),
1173
1174                 .imbalance_pct = 112,
1175
1176                 .best_task = NULL,
1177                 .best_imp = 0,
1178                 .best_cpu = -1
1179         };
1180         struct sched_domain *sd;
1181         unsigned long taskweight, groupweight;
1182         int nid, ret;
1183         long taskimp, groupimp;
1184
1185         /*
1186          * Pick the lowest SD_NUMA domain, as that would have the smallest
1187          * imbalance and would be the first to start moving tasks about.
1188          *
1189          * And we want to avoid any moving of tasks about, as that would create
1190          * random movement of tasks -- counter the numa conditions we're trying
1191          * to satisfy here.
1192          */
1193         rcu_read_lock();
1194         sd = rcu_dereference(per_cpu(sd_numa, env.src_cpu));
1195         if (sd)
1196                 env.imbalance_pct = 100 + (sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1197         rcu_read_unlock();
1198
1199         /*
1200          * Cpusets can break the scheduler domain tree into smaller
1201          * balance domains, some of which do not cross NUMA boundaries.
1202          * Tasks that are "trapped" in such domains cannot be migrated
1203          * elsewhere, so there is no point in (re)trying.
1204          */
1205         if (unlikely(!sd)) {
1206                 p->numa_preferred_nid = task_node(p);
1207                 return -EINVAL;
1208         }
1209
1210         taskweight = task_weight(p, env.src_nid);
1211         groupweight = group_weight(p, env.src_nid);
1212         update_numa_stats(&env.src_stats, env.src_nid);
1213         env.dst_nid = p->numa_preferred_nid;
1214         taskimp = task_weight(p, env.dst_nid) - taskweight;
1215         groupimp = group_weight(p, env.dst_nid) - groupweight;
1216         update_numa_stats(&env.dst_stats, env.dst_nid);
1217
1218         /* If the preferred nid has capacity, try to use it. */
1219         if (env.dst_stats.has_capacity)
1220                 task_numa_find_cpu(&env, taskimp, groupimp);
1221
1222         /* No space available on the preferred nid. Look elsewhere. */
1223         if (env.best_cpu == -1) {
1224                 for_each_online_node(nid) {
1225                         if (nid == env.src_nid || nid == p->numa_preferred_nid)
1226                                 continue;
1227
1228                         /* Only consider nodes where both task and groups benefit */
1229                         taskimp = task_weight(p, nid) - taskweight;
1230                         groupimp = group_weight(p, nid) - groupweight;
1231                         if (taskimp < 0 && groupimp < 0)
1232                                 continue;
1233
1234                         env.dst_nid = nid;
1235                         update_numa_stats(&env.dst_stats, env.dst_nid);
1236                         task_numa_find_cpu(&env, taskimp, groupimp);
1237                 }
1238         }
1239
1240         /* No better CPU than the current one was found. */
1241         if (env.best_cpu == -1)
1242                 return -EAGAIN;
1243
1244         sched_setnuma(p, env.dst_nid);
1245
1246         /*
1247          * Reset the scan period if the task is being rescheduled on an
1248          * alternative node to recheck if the tasks is now properly placed.
1249          */
1250         p->numa_scan_period = task_scan_min(p);
1251
1252         if (env.best_task == NULL) {
1253                 int ret = migrate_task_to(p, env.best_cpu);
1254                 return ret;
1255         }
1256
1257         ret = migrate_swap(p, env.best_task);
1258         put_task_struct(env.best_task);
1259         return ret;
1260 }
1261
1262 /* Attempt to migrate a task to a CPU on the preferred node. */
1263 static void numa_migrate_preferred(struct task_struct *p)
1264 {
1265         /* This task has no NUMA fault statistics yet */
1266         if (unlikely(p->numa_preferred_nid == -1 || !p->numa_faults_memory))
1267                 return;
1268
1269         /* Periodically retry migrating the task to the preferred node */
1270         p->numa_migrate_retry = jiffies + HZ;
1271
1272         /* Success if task is already running on preferred CPU */
1273         if (task_node(p) == p->numa_preferred_nid)
1274                 return;
1275
1276         /* Otherwise, try migrate to a CPU on the preferred node */
1277         task_numa_migrate(p);
1278 }
1279
1280 /*
1281  * Find the nodes on which the workload is actively running. We do this by
1282  * tracking the nodes from which NUMA hinting faults are triggered. This can
1283  * be different from the set of nodes where the workload's memory is currently
1284  * located.
1285  *
1286  * The bitmask is used to make smarter decisions on when to do NUMA page
1287  * migrations, To prevent flip-flopping, and excessive page migrations, nodes
1288  * are added when they cause over 6/16 of the maximum number of faults, but
1289  * only removed when they drop below 3/16.
1290  */
1291 static void update_numa_active_node_mask(struct numa_group *numa_group)
1292 {
1293         unsigned long faults, max_faults = 0;
1294         int nid;
1295
1296         for_each_online_node(nid) {
1297                 faults = group_faults_cpu(numa_group, nid);
1298                 if (faults > max_faults)
1299                         max_faults = faults;
1300         }
1301
1302         for_each_online_node(nid) {
1303                 faults = group_faults_cpu(numa_group, nid);
1304                 if (!node_isset(nid, numa_group->active_nodes)) {
1305                         if (faults > max_faults * 6 / 16)
1306                                 node_set(nid, numa_group->active_nodes);
1307                 } else if (faults < max_faults * 3 / 16)
1308                         node_clear(nid, numa_group->active_nodes);
1309         }
1310 }
1311
1312 /*
1313  * When adapting the scan rate, the period is divided into NUMA_PERIOD_SLOTS
1314  * increments. The more local the fault statistics are, the higher the scan
1315  * period will be for the next scan window. If local/remote ratio is below
1316  * NUMA_PERIOD_THRESHOLD (where range of ratio is 1..NUMA_PERIOD_SLOTS) the
1317  * scan period will decrease
1318  */
1319 #define NUMA_PERIOD_SLOTS 10
1320 #define NUMA_PERIOD_THRESHOLD 3
1321
1322 /*
1323  * Increase the scan period (slow down scanning) if the majority of
1324  * our memory is already on our local node, or if the majority of
1325  * the page accesses are shared with other processes.
1326  * Otherwise, decrease the scan period.
1327  */
1328 static void update_task_scan_period(struct task_struct *p,
1329                         unsigned long shared, unsigned long private)
1330 {
1331         unsigned int period_slot;
1332         int ratio;
1333         int diff;
1334
1335         unsigned long remote = p->numa_faults_locality[0];
1336         unsigned long local = p->numa_faults_locality[1];
1337
1338         /*
1339          * If there were no record hinting faults then either the task is
1340          * completely idle or all activity is areas that are not of interest
1341          * to automatic numa balancing. Scan slower
1342          */
1343         if (local + shared == 0) {
1344                 p->numa_scan_period = min(p->numa_scan_period_max,
1345                         p->numa_scan_period << 1);
1346
1347                 p->mm->numa_next_scan = jiffies +
1348                         msecs_to_jiffies(p->numa_scan_period);
1349
1350                 return;
1351         }
1352
1353         /*
1354          * Prepare to scale scan period relative to the current period.
1355          *       == NUMA_PERIOD_THRESHOLD scan period stays the same
1356          *       <  NUMA_PERIOD_THRESHOLD scan period decreases (scan faster)
1357          *       >= NUMA_PERIOD_THRESHOLD scan period increases (scan slower)
1358          */
1359         period_slot = DIV_ROUND_UP(p->numa_scan_period, NUMA_PERIOD_SLOTS);
1360         ratio = (local * NUMA_PERIOD_SLOTS) / (local + remote);
1361         if (ratio >= NUMA_PERIOD_THRESHOLD) {
1362                 int slot = ratio - NUMA_PERIOD_THRESHOLD;
1363                 if (!slot)
1364                         slot = 1;
1365                 diff = slot * period_slot;
1366         } else {
1367                 diff = -(NUMA_PERIOD_THRESHOLD - ratio) * period_slot;
1368
1369                 /*
1370                  * Scale scan rate increases based on sharing. There is an
1371                  * inverse relationship between the degree of sharing and
1372                  * the adjustment made to the scanning period. Broadly
1373                  * speaking the intent is that there is little point
1374                  * scanning faster if shared accesses dominate as it may
1375                  * simply bounce migrations uselessly
1376                  */
1377                 ratio = DIV_ROUND_UP(private * NUMA_PERIOD_SLOTS, (private + shared));
1378                 diff = (diff * ratio) / NUMA_PERIOD_SLOTS;
1379         }
1380
1381         p->numa_scan_period = clamp(p->numa_scan_period + diff,
1382                         task_scan_min(p), task_scan_max(p));
1383         memset(p->numa_faults_locality, 0, sizeof(p->numa_faults_locality));
1384 }
1385
1386 static void task_numa_placement(struct task_struct *p)
1387 {
1388         int seq, nid, max_nid = -1, max_group_nid = -1;
1389         unsigned long max_faults = 0, max_group_faults = 0;
1390         unsigned long fault_types[2] = { 0, 0 };
1391         spinlock_t *group_lock = NULL;
1392
1393         seq = ACCESS_ONCE(p->mm->numa_scan_seq);
1394         if (p->numa_scan_seq == seq)
1395                 return;
1396         p->numa_scan_seq = seq;
1397         p->numa_scan_period_max = task_scan_max(p);
1398
1399         /* If the task is part of a group prevent parallel updates to group stats */
1400         if (p->numa_group) {
1401                 group_lock = &p->numa_group->lock;
1402                 spin_lock(group_lock);
1403         }
1404
1405         /* Find the node with the highest number of faults */
1406         for_each_online_node(nid) {
1407                 unsigned long faults = 0, group_faults = 0;
1408                 int priv, i;
1409
1410                 for (priv = 0; priv < 2; priv++) {
1411                         long diff, f_diff;
1412
1413                         i = task_faults_idx(nid, priv);
1414                         diff = -p->numa_faults_memory[i];
1415                         f_diff = -p->numa_faults_cpu[i];
1416
1417                         /* Decay existing window, copy faults since last scan */
1418                         p->numa_faults_memory[i] >>= 1;
1419                         p->numa_faults_memory[i] += p->numa_faults_buffer_memory[i];
1420                         fault_types[priv] += p->numa_faults_buffer_memory[i];
1421                         p->numa_faults_buffer_memory[i] = 0;
1422
1423                         p->numa_faults_cpu[i] >>= 1;
1424                         p->numa_faults_cpu[i] += p->numa_faults_buffer_cpu[i];
1425                         p->numa_faults_buffer_cpu[i] = 0;
1426
1427                         faults += p->numa_faults_memory[i];
1428                         diff += p->numa_faults_memory[i];
1429                         f_diff += p->numa_faults_cpu[i];
1430                         p->total_numa_faults += diff;
1431                         if (p->numa_group) {
1432                                 /* safe because we can only change our own group */
1433                                 p->numa_group->faults[i] += diff;
1434                                 p->numa_group->faults_cpu[i] += f_diff;
1435                                 p->numa_group->total_faults += diff;
1436                                 group_faults += p->numa_group->faults[i];
1437                         }
1438                 }
1439
1440                 if (faults > max_faults) {
1441                         max_faults = faults;
1442                         max_nid = nid;
1443                 }
1444
1445                 if (group_faults > max_group_faults) {
1446                         max_group_faults = group_faults;
1447                         max_group_nid = nid;
1448                 }
1449         }
1450
1451         update_task_scan_period(p, fault_types[0], fault_types[1]);
1452
1453         if (p->numa_group) {
1454                 update_numa_active_node_mask(p->numa_group);
1455                 /*
1456                  * If the preferred task and group nids are different,
1457                  * iterate over the nodes again to find the best place.
1458                  */
1459                 if (max_nid != max_group_nid) {
1460                         unsigned long weight, max_weight = 0;
1461
1462                         for_each_online_node(nid) {
1463                                 weight = task_weight(p, nid) + group_weight(p, nid);
1464                                 if (weight > max_weight) {
1465                                         max_weight = weight;
1466                                         max_nid = nid;
1467                                 }
1468                         }
1469                 }
1470
1471                 spin_unlock(group_lock);
1472         }
1473
1474         /* Preferred node as the node with the most faults */
1475         if (max_faults && max_nid != p->numa_preferred_nid) {
1476                 /* Update the preferred nid and migrate task if possible */
1477                 sched_setnuma(p, max_nid);
1478                 numa_migrate_preferred(p);
1479         }
1480 }
1481
1482 static inline int get_numa_group(struct numa_group *grp)
1483 {
1484         return atomic_inc_not_zero(&grp->refcount);
1485 }
1486
1487 static inline void put_numa_group(struct numa_group *grp)
1488 {
1489         if (atomic_dec_and_test(&grp->refcount))
1490                 kfree_rcu(grp, rcu);
1491 }
1492
1493 static void task_numa_group(struct task_struct *p, int cpupid, int flags,
1494                         int *priv)
1495 {
1496         struct numa_group *grp, *my_grp;
1497         struct task_struct *tsk;
1498         bool join = false;
1499         int cpu = cpupid_to_cpu(cpupid);
1500         int i;
1501
1502         if (unlikely(!p->numa_group)) {
1503                 unsigned int size = sizeof(struct numa_group) +
1504                                     4*nr_node_ids*sizeof(unsigned long);
1505
1506                 grp = kzalloc(size, GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
1507                 if (!grp)
1508                         return;
1509
1510                 atomic_set(&grp->refcount, 1);
1511                 spin_lock_init(&grp->lock);
1512                 INIT_LIST_HEAD(&grp->task_list);
1513                 grp->gid = p->pid;
1514                 /* Second half of the array tracks nids where faults happen */
1515                 grp->faults_cpu = grp->faults + 2 * nr_node_ids;
1516
1517                 node_set(task_node(current), grp->active_nodes);
1518
1519                 for (i = 0; i < 4*nr_node_ids; i++)
1520                         grp->faults[i] = p->numa_faults_memory[i];
1521
1522                 grp->total_faults = p->total_numa_faults;
1523
1524                 list_add(&p->numa_entry, &grp->task_list);
1525                 grp->nr_tasks++;
1526                 rcu_assign_pointer(p->numa_group, grp);
1527         }
1528
1529         rcu_read_lock();
1530         tsk = ACCESS_ONCE(cpu_rq(cpu)->curr);
1531
1532         if (!cpupid_match_pid(tsk, cpupid))
1533                 goto no_join;
1534
1535         grp = rcu_dereference(tsk->numa_group);
1536         if (!grp)
1537                 goto no_join;
1538
1539         my_grp = p->numa_group;
1540         if (grp == my_grp)
1541                 goto no_join;
1542
1543         /*
1544          * Only join the other group if its bigger; if we're the bigger group,
1545          * the other task will join us.
1546          */
1547         if (my_grp->nr_tasks > grp->nr_tasks)
1548                 goto no_join;
1549
1550         /*
1551          * Tie-break on the grp address.
1552          */
1553         if (my_grp->nr_tasks == grp->nr_tasks && my_grp > grp)
1554                 goto no_join;
1555
1556         /* Always join threads in the same process. */
1557         if (tsk->mm == current->mm)
1558                 join = true;
1559
1560         /* Simple filter to avoid false positives due to PID collisions */
1561         if (flags & TNF_SHARED)
1562                 join = true;
1563
1564         /* Update priv based on whether false sharing was detected */
1565         *priv = !join;
1566
1567         if (join && !get_numa_group(grp))
1568                 goto no_join;
1569
1570         rcu_read_unlock();
1571
1572         if (!join)
1573                 return;
1574
1575         double_lock(&my_grp->lock, &grp->lock);
1576
1577         for (i = 0; i < 4*nr_node_ids; i++) {
1578                 my_grp->faults[i] -= p->numa_faults_memory[i];
1579                 grp->faults[i] += p->numa_faults_memory[i];
1580         }
1581         my_grp->total_faults -= p->total_numa_faults;
1582         grp->total_faults += p->total_numa_faults;
1583
1584         list_move(&p->numa_entry, &grp->task_list);
1585         my_grp->nr_tasks--;
1586         grp->nr_tasks++;
1587
1588         spin_unlock(&my_grp->lock);
1589         spin_unlock(&grp->lock);
1590
1591         rcu_assign_pointer(p->numa_group, grp);
1592
1593         put_numa_group(my_grp);
1594         return;
1595
1596 no_join:
1597         rcu_read_unlock();
1598         return;
1599 }
1600
1601 void task_numa_free(struct task_struct *p)
1602 {
1603         struct numa_group *grp = p->numa_group;
1604         int i;
1605         void *numa_faults = p->numa_faults_memory;
1606
1607         if (grp) {
1608                 spin_lock(&grp->lock);
1609                 for (i = 0; i < 4*nr_node_ids; i++)
1610                         grp->faults[i] -= p->numa_faults_memory[i];
1611                 grp->total_faults -= p->total_numa_faults;
1612
1613                 list_del(&p->numa_entry);
1614                 grp->nr_tasks--;
1615                 spin_unlock(&grp->lock);
1616                 rcu_assign_pointer(p->numa_group, NULL);
1617                 put_numa_group(grp);
1618         }
1619
1620         p->numa_faults_memory = NULL;
1621         p->numa_faults_buffer_memory = NULL;
1622         p->numa_faults_cpu= NULL;
1623         p->numa_faults_buffer_cpu = NULL;
1624         kfree(numa_faults);
1625 }
1626
1627 /*
1628  * Got a PROT_NONE fault for a page on @node.
1629  */
1630 void task_numa_fault(int last_cpupid, int node, int pages, int flags)
1631 {
1632         struct task_struct *p = current;
1633         bool migrated = flags & TNF_MIGRATED;
1634         int this_node = task_node(current);
1635         int priv;
1636
1637         if (!numabalancing_enabled)
1638                 return;
1639
1640         /* for example, ksmd faulting in a user's mm */
1641         if (!p->mm)
1642                 return;
1643
1644         /* Do not worry about placement if exiting */
1645         if (p->state == TASK_DEAD)
1646                 return;
1647
1648         /* Allocate buffer to track faults on a per-node basis */
1649         if (unlikely(!p->numa_faults_memory)) {
1650                 int size = sizeof(*p->numa_faults_memory) * 4 * nr_node_ids;
1651
1652                 /* numa_faults and numa_faults_buffer share the allocation */
1653                 p->numa_faults_memory = kzalloc(size * 2, GFP_KERNEL|__GFP_NOWARN);
1654                 if (!p->numa_faults_memory)
1655                         return;
1656
1657                 BUG_ON(p->numa_faults_buffer_memory);
1658                 p->numa_faults_cpu = p->numa_faults_memory + (2 * nr_node_ids);
1659                 p->numa_faults_buffer_memory = p->numa_faults_memory + (4 * nr_node_ids);
1660                 p->numa_faults_buffer_cpu = p->numa_faults_memory + (6 * nr_node_ids);
1661                 p->total_numa_faults = 0;
1662                 memset(p->numa_faults_locality, 0, sizeof(p->numa_faults_locality));
1663         }
1664
1665         /*
1666          * First accesses are treated as private, otherwise consider accesses
1667          * to be private if the accessing pid has not changed
1668          */
1669         if (unlikely(last_cpupid == (-1 & LAST_CPUPID_MASK))) {
1670                 priv = 1;
1671         } else {
1672                 priv = cpupid_match_pid(p, last_cpupid);
1673                 if (!priv && !(flags & TNF_NO_GROUP))
1674                         task_numa_group(p, last_cpupid, flags, &priv);
1675         }
1676
1677         task_numa_placement(p);
1678
1679         /*
1680          * Retry task to preferred node migration periodically, in case it
1681          * case it previously failed, or the scheduler moved us.
1682          */
1683         if (time_after(jiffies, p->numa_migrate_retry))
1684                 numa_migrate_preferred(p);
1685
1686         if (migrated)
1687                 p->numa_pages_migrated += pages;
1688
1689         p->numa_faults_buffer_memory[task_faults_idx(node, priv)] += pages;
1690         p->numa_faults_buffer_cpu[task_faults_idx(this_node, priv)] += pages;
1691         p->numa_faults_locality[!!(flags & TNF_FAULT_LOCAL)] += pages;
1692 }
1693
1694 static void reset_ptenuma_scan(struct task_struct *p)
1695 {
1696         ACCESS_ONCE(p->mm->numa_scan_seq)++;
1697         p->mm->numa_scan_offset = 0;
1698 }
1699
1700 /*
1701  * The expensive part of numa migration is done from task_work context.
1702  * Triggered from task_tick_numa().
1703  */
1704 void task_numa_work(struct callback_head *work)
1705 {
1706         unsigned long migrate, next_scan, now = jiffies;
1707         struct task_struct *p = current;
1708         struct mm_struct *mm = p->mm;
1709         struct vm_area_struct *vma;
1710         unsigned long start, end;
1711         unsigned long nr_pte_updates = 0;
1712         long pages;
1713
1714         WARN_ON_ONCE(p != container_of(work, struct task_struct, numa_work));
1715
1716         work->next = work; /* protect against double add */
1717         /*
1718          * Who cares about NUMA placement when they're dying.
1719          *
1720          * NOTE: make sure not to dereference p->mm before this check,
1721          * exit_task_work() happens _after_ exit_mm() so we could be called
1722          * without p->mm even though we still had it when we enqueued this
1723          * work.
1724          */
1725         if (p->flags & PF_EXITING)
1726                 return;
1727
1728         if (!mm->numa_next_scan) {
1729                 mm->numa_next_scan = now +
1730                         msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1731         }
1732
1733         /*
1734          * Enforce maximal scan/migration frequency..
1735          */
1736         migrate = mm->numa_next_scan;
1737         if (time_before(now, migrate))
1738                 return;
1739
1740         if (p->numa_scan_period == 0) {
1741                 p->numa_scan_period_max = task_scan_max(p);
1742                 p->numa_scan_period = task_scan_min(p);
1743         }
1744
1745         next_scan = now + msecs_to_jiffies(p->numa_scan_period);
1746         if (cmpxchg(&mm->numa_next_scan, migrate, next_scan) != migrate)
1747                 return;
1748
1749         /*
1750          * Delay this task enough that another task of this mm will likely win
1751          * the next time around.
1752          */
1753         p->node_stamp += 2 * TICK_NSEC;
1754
1755         start = mm->numa_scan_offset;
1756         pages = sysctl_numa_balancing_scan_size;
1757         pages <<= 20 - PAGE_SHIFT; /* MB in pages */
1758         if (!pages)
1759                 return;
1760
1761         down_read(&mm->mmap_sem);
1762         vma = find_vma(mm, start);
1763         if (!vma) {
1764                 reset_ptenuma_scan(p);
1765                 start = 0;
1766                 vma = mm->mmap;
1767         }
1768         for (; vma; vma = vma->vm_next) {
1769                 if (!vma_migratable(vma) || !vma_policy_mof(p, vma))
1770                         continue;
1771
1772                 /*
1773                  * Shared library pages mapped by multiple processes are not
1774                  * migrated as it is expected they are cache replicated. Avoid
1775                  * hinting faults in read-only file-backed mappings or the vdso
1776                  * as migrating the pages will be of marginal benefit.
1777                  */
1778                 if (!vma->vm_mm ||
1779                     (vma->vm_file && (vma->vm_flags & (VM_READ|VM_WRITE)) == (VM_READ)))
1780                         continue;
1781
1782                 /*
1783                  * Skip inaccessible VMAs to avoid any confusion between
1784                  * PROT_NONE and NUMA hinting ptes
1785                  */
1786                 if (!(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC | VM_WRITE)))
1787                         continue;
1788
1789                 do {
1790                         start = max(start, vma->vm_start);
1791                         end = ALIGN(start + (pages << PAGE_SHIFT), HPAGE_SIZE);
1792                         end = min(end, vma->vm_end);
1793                         nr_pte_updates += change_prot_numa(vma, start, end);
1794
1795                         /*
1796                          * Scan sysctl_numa_balancing_scan_size but ensure that
1797                          * at least one PTE is updated so that unused virtual
1798                          * address space is quickly skipped.
1799                          */
1800                         if (nr_pte_updates)
1801                                 pages -= (end - start) >> PAGE_SHIFT;
1802
1803                         start = end;
1804                         if (pages <= 0)
1805                                 goto out;
1806                 } while (end != vma->vm_end);
1807         }
1808
1809 out:
1810         /*
1811          * It is possible to reach the end of the VMA list but the last few
1812          * VMAs are not guaranteed to the vma_migratable. If they are not, we
1813          * would find the !migratable VMA on the next scan but not reset the
1814          * scanner to the start so check it now.
1815          */
1816         if (vma)
1817                 mm->numa_scan_offset = start;
1818         else
1819                 reset_ptenuma_scan(p);
1820         up_read(&mm->mmap_sem);
1821 }
1822
1823 /*
1824  * Drive the periodic memory faults..
1825  */
1826 void task_tick_numa(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1827 {
1828         struct callback_head *work = &curr->numa_work;
1829         u64 period, now;
1830
1831         /*
1832          * We don't care about NUMA placement if we don't have memory.
1833          */
1834         if (!curr->mm || (curr->flags & PF_EXITING) || work->next != work)
1835                 return;
1836
1837         /*
1838          * Using runtime rather than walltime has the dual advantage that
1839          * we (mostly) drive the selection from busy threads and that the
1840          * task needs to have done some actual work before we bother with
1841          * NUMA placement.
1842          */
1843         now = curr->se.sum_exec_runtime;
1844         period = (u64)curr->numa_scan_period * NSEC_PER_MSEC;
1845
1846         if (now - curr->node_stamp > period) {
1847                 if (!curr->node_stamp)
1848                         curr->numa_scan_period = task_scan_min(curr);
1849                 curr->node_stamp += period;
1850
1851                 if (!time_before(jiffies, curr->mm->numa_next_scan)) {
1852                         init_task_work(work, task_numa_work); /* TODO: move this into sched_fork() */
1853                         task_work_add(curr, work, true);
1854                 }
1855         }
1856 }
1857 #else
1858 static void task_tick_numa(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1859 {
1860 }
1861
1862 static inline void account_numa_enqueue(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1863 {
1864 }
1865
1866 static inline void account_numa_dequeue(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1867 {
1868 }
1869 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1870
1871 static void
1872 account_entity_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1873 {
1874         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
1875         if (!parent_entity(se))
1876                 update_load_add(&rq_of(cfs_rq)->load, se->load.weight);
1877 #ifdef CONFIG_SMP
1878         if (entity_is_task(se)) {
1879                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
1880
1881                 account_numa_enqueue(rq, task_of(se));
1882                 list_add(&se->group_node, &rq->cfs_tasks);
1883         }
1884 #endif
1885         cfs_rq->nr_running++;
1886 }
1887
1888 static void
1889 account_entity_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1890 {
1891         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
1892         if (!parent_entity(se))
1893                 update_load_sub(&rq_of(cfs_rq)->load, se->load.weight);
1894         if (entity_is_task(se)) {
1895                 account_numa_dequeue(rq_of(cfs_rq), task_of(se));
1896                 list_del_init(&se->group_node);
1897         }
1898         cfs_rq->nr_running--;
1899 }
1900
1901 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1902 # ifdef CONFIG_SMP
1903 static inline long calc_tg_weight(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq)
1904 {
1905         long tg_weight;
1906
1907         /*
1908          * Use this CPU's actual weight instead of the last load_contribution
1909          * to gain a more accurate current total weight. See
1910          * update_cfs_rq_load_contribution().
1911          */
1912         tg_weight = atomic_long_read(&tg->load_avg);
1913         tg_weight -= cfs_rq->tg_load_contrib;
1914         tg_weight += cfs_rq->load.weight;
1915
1916         return tg_weight;
1917 }
1918
1919 static long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
1920 {
1921         long tg_weight, load, shares;
1922
1923         tg_weight = calc_tg_weight(tg, cfs_rq);
1924         load = cfs_rq->load.weight;
1925
1926         shares = (tg->shares * load);
1927         if (tg_weight)
1928                 shares /= tg_weight;
1929
1930         if (shares < MIN_SHARES)
1931                 shares = MIN_SHARES;
1932         if (shares > tg->shares)
1933                 shares = tg->shares;
1934
1935         return shares;
1936 }
1937 # else /* CONFIG_SMP */
1938 static inline long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
1939 {
1940         return tg->shares;
1941 }
1942 # endif /* CONFIG_SMP */
1943 static void reweight_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
1944                             unsigned long weight)
1945 {
1946         if (se->on_rq) {
1947                 /* commit outstanding execution time */
1948                 if (cfs_rq->curr == se)
1949                         update_curr(cfs_rq);
1950                 account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
1951         }
1952
1953         update_load_set(&se->load, weight);
1954
1955         if (se->on_rq)
1956                 account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
1957 }
1958
1959 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq);
1960
1961 static void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
1962 {
1963         struct task_group *tg;
1964         struct sched_entity *se;
1965         long shares;
1966
1967         tg = cfs_rq->tg;
1968         se = tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
1969         if (!se || throttled_hierarchy(cfs_rq))
1970                 return;
1971 #ifndef CONFIG_SMP
1972         if (likely(se->load.weight == tg->shares))
1973                 return;
1974 #endif
1975         shares = calc_cfs_shares(cfs_rq, tg);
1976
1977         reweight_entity(cfs_rq_of(se), se, shares);
1978 }
1979 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
1980 static inline void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
1981 {
1982 }
1983 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
1984
1985 #ifdef CONFIG_SMP
1986 /*
1987  * We choose a half-life close to 1 scheduling period.
1988  * Note: The tables below are dependent on this value.
1989  */
1990 #define LOAD_AVG_PERIOD 32
1991 #define LOAD_AVG_MAX 47742 /* maximum possible load avg */
1992 #define LOAD_AVG_MAX_N 345 /* number of full periods to produce LOAD_MAX_AVG */
1993
1994 /* Precomputed fixed inverse multiplies for multiplication by y^n */
1995 static const u32 runnable_avg_yN_inv[] = {
1996         0xffffffff, 0xfa83b2da, 0xf5257d14, 0xefe4b99a, 0xeac0c6e6, 0xe5b906e6,
1997         0xe0ccdeeb, 0xdbfbb796, 0xd744fcc9, 0xd2a81d91, 0xce248c14, 0xc9b9bd85,
1998         0xc5672a10, 0xc12c4cc9, 0xbd08a39e, 0xb8fbaf46, 0xb504f333, 0xb123f581,
1999         0xad583ee9, 0xa9a15ab4, 0xa5fed6a9, 0xa2704302, 0x9ef5325f, 0x9b8d39b9,
2000         0x9837f050, 0x94f4efa8, 0x91c3d373, 0x8ea4398a, 0x8b95c1e3, 0x88980e80,
2001         0x85aac367, 0x82cd8698,
2002 };
2003
2004 /*
2005  * Precomputed \Sum y^k { 1<=k<=n }.  These are floor(true_value) to prevent
2006  * over-estimates when re-combining.
2007  */
2008 static const u32 runnable_avg_yN_sum[] = {
2009             0, 1002, 1982, 2941, 3880, 4798, 5697, 6576, 7437, 8279, 9103,
2010          9909,10698,11470,12226,12966,13690,14398,15091,15769,16433,17082,
2011         17718,18340,18949,19545,20128,20698,21256,21802,22336,22859,23371,
2012 };
2013
2014 /*
2015  * Approximate:
2016  *   val * y^n,    where y^32 ~= 0.5 (~1 scheduling period)
2017  */
2018 static __always_inline u64 decay_load(u64 val, u64 n)
2019 {
2020         unsigned int local_n;
2021
2022         if (!n)
2023                 return val;
2024         else if (unlikely(n > LOAD_AVG_PERIOD * 63))
2025                 return 0;
2026
2027         /* after bounds checking we can collapse to 32-bit */
2028         local_n = n;
2029
2030         /*
2031          * As y^PERIOD = 1/2, we can combine
2032          *    y^n = 1/2^(n/PERIOD) * k^(n%PERIOD)
2033          * With a look-up table which covers k^n (n<PERIOD)
2034          *
2035          * To achieve constant time decay_load.
2036          */
2037         if (unlikely(local_n >= LOAD_AVG_PERIOD)) {
2038                 val >>= local_n / LOAD_AVG_PERIOD;
2039                 local_n %= LOAD_AVG_PERIOD;
2040         }
2041
2042         val *= runnable_avg_yN_inv[local_n];
2043         /* We don't use SRR here since we always want to round down. */
2044         return val >> 32;
2045 }
2046
2047 /*
2048  * For updates fully spanning n periods, the contribution to runnable
2049  * average will be: \Sum 1024*y^n
2050  *
2051  * We can compute this reasonably efficiently by combining:
2052  *   y^PERIOD = 1/2 with precomputed \Sum 1024*y^n {for  n <PERIOD}
2053  */
2054 static u32 __compute_runnable_contrib(u64 n)
2055 {
2056         u32 contrib = 0;
2057
2058         if (likely(n <= LOAD_AVG_PERIOD))
2059                 return runnable_avg_yN_sum[n];
2060         else if (unlikely(n >= LOAD_AVG_MAX_N))
2061                 return LOAD_AVG_MAX;
2062
2063         /* Compute \Sum k^n combining precomputed values for k^i, \Sum k^j */
2064         do {
2065                 contrib /= 2; /* y^LOAD_AVG_PERIOD = 1/2 */
2066                 contrib += runnable_avg_yN_sum[LOAD_AVG_PERIOD];
2067
2068                 n -= LOAD_AVG_PERIOD;
2069         } while (n > LOAD_AVG_PERIOD);
2070
2071         contrib = decay_load(contrib, n);
2072         return contrib + runnable_avg_yN_sum[n];
2073 }
2074
2075 /*
2076  * We can represent the historical contribution to runnable average as the
2077  * coefficients of a geometric series.  To do this we sub-divide our runnable
2078  * history into segments of approximately 1ms (1024us); label the segment that
2079  * occurred N-ms ago p_N, with p_0 corresponding to the current period, e.g.
2080  *
2081  * [<- 1024us ->|<- 1024us ->|<- 1024us ->| ...
2082  *      p0            p1           p2
2083  *     (now)       (~1ms ago)  (~2ms ago)
2084  *
2085  * Let u_i denote the fraction of p_i that the entity was runnable.
2086  *
2087  * We then designate the fractions u_i as our co-efficients, yielding the
2088  * following representation of historical load:
2089  *   u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + u_3*y^3 + ...
2090  *
2091  * We choose y based on the with of a reasonably scheduling period, fixing:
2092  *   y^32 = 0.5
2093  *
2094  * This means that the contribution to load ~32ms ago (u_32) will be weighted
2095  * approximately half as much as the contribution to load within the last ms
2096  * (u_0).
2097  *
2098  * When a period "rolls over" and we have new u_0`, multiplying the previous
2099  * sum again by y is sufficient to update:
2100  *   load_avg = u_0` + y*(u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + ... )
2101  *            = u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + ... [re-labeling u_i --> u_{i+1}]
2102  */
2103 static __always_inline int __update_entity_runnable_avg(u64 now,
2104                                                         struct sched_avg *sa,
2105                                                         int runnable)
2106 {
2107         u64 delta, periods;
2108         u32 runnable_contrib;
2109         int delta_w, decayed = 0;
2110
2111         delta = now - sa->last_runnable_update;
2112         /*
2113          * This should only happen when time goes backwards, which it
2114          * unfortunately does during sched clock init when we swap over to TSC.
2115          */
2116         if ((s64)delta < 0) {
2117                 sa->last_runnable_update = now;
2118                 return 0;
2119         }
2120
2121         /*
2122          * Use 1024ns as the unit of measurement since it's a reasonable
2123          * approximation of 1us and fast to compute.
2124          */
2125         delta >>= 10;
2126         if (!delta)
2127                 return 0;
2128         sa->last_runnable_update = now;
2129
2130         /* delta_w is the amount already accumulated against our next period */
2131         delta_w = sa->runnable_avg_period % 1024;
2132         if (delta + delta_w >= 1024) {
2133                 /* period roll-over */
2134                 decayed = 1;
2135
2136                 /*
2137                  * Now that we know we're crossing a period boundary, figure
2138                  * out how much from delta we need to complete the current
2139                  * period and accrue it.
2140                  */
2141                 delta_w = 1024 - delta_w;
2142                 if (runnable)
2143                         sa->runnable_avg_sum += delta_w;
2144                 sa->runnable_avg_period += delta_w;
2145
2146                 delta -= delta_w;
2147
2148                 /* Figure out how many additional periods this update spans */
2149                 periods = delta / 1024;
2150                 delta %= 1024;
2151
2152                 sa->runnable_avg_sum = decay_load(sa->runnable_avg_sum,
2153                                                   periods + 1);
2154                 sa->runnable_avg_period = decay_load(sa->runnable_avg_period,
2155                                                      periods + 1);
2156
2157                 /* Efficiently calculate \sum (1..n_period) 1024*y^i */
2158                 runnable_contrib = __compute_runnable_contrib(periods);
2159                 if (runnable)
2160                         sa->runnable_avg_sum += runnable_contrib;
2161                 sa->runnable_avg_period += runnable_contrib;
2162         }
2163
2164         /* Remainder of delta accrued against u_0` */
2165         if (runnable)
2166                 sa->runnable_avg_sum += delta;
2167         sa->runnable_avg_period += delta;
2168
2169         return decayed;
2170 }
2171
2172 /* Synchronize an entity's decay with its parenting cfs_rq.*/
2173 static inline u64 __synchronize_entity_decay(struct sched_entity *se)
2174 {
2175         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2176         u64 decays = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
2177
2178         decays -= se->avg.decay_count;
2179         if (!decays)
2180                 return 0;
2181
2182         se->avg.load_avg_contrib = decay_load(se->avg.load_avg_contrib, decays);
2183         se->avg.decay_count = 0;
2184
2185         return decays;
2186 }
2187
2188 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2189 static inline void __update_cfs_rq_tg_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
2190                                                  int force_update)
2191 {
2192         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
2193         long tg_contrib;
2194
2195         tg_contrib = cfs_rq->runnable_load_avg + cfs_rq->blocked_load_avg;
2196         tg_contrib -= cfs_rq->tg_load_contrib;
2197
2198         if (force_update || abs(tg_contrib) > cfs_rq->tg_load_contrib / 8) {
2199                 atomic_long_add(tg_contrib, &tg->load_avg);
2200                 cfs_rq->tg_load_contrib += tg_contrib;
2201         }
2202 }
2203
2204 /*
2205  * Aggregate cfs_rq runnable averages into an equivalent task_group
2206  * representation for computing load contributions.
2207  */
2208 static inline void __update_tg_runnable_avg(struct sched_avg *sa,
2209                                                   struct cfs_rq *cfs_rq)
2210 {
2211         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
2212         long contrib;
2213
2214         /* The fraction of a cpu used by this cfs_rq */
2215         contrib = div_u64((u64)sa->runnable_avg_sum << NICE_0_SHIFT,
2216                           sa->runnable_avg_period + 1);
2217         contrib -= cfs_rq->tg_runnable_contrib;
2218
2219         if (abs(contrib) > cfs_rq->tg_runnable_contrib / 64) {
2220                 atomic_add(contrib, &tg->runnable_avg);
2221                 cfs_rq->tg_runnable_contrib += contrib;
2222         }
2223 }
2224
2225 static inline void __update_group_entity_contrib(struct sched_entity *se)
2226 {
2227         struct cfs_rq *cfs_rq = group_cfs_rq(se);
2228         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
2229         int runnable_avg;
2230
2231         u64 contrib;
2232
2233         contrib = cfs_rq->tg_load_contrib * tg->shares;
2234         se->avg.load_avg_contrib = div_u64(contrib,
2235                                      atomic_long_read(&tg->load_avg) + 1);
2236
2237         /*
2238          * For group entities we need to compute a correction term in the case
2239          * that they are consuming <1 cpu so that we would contribute the same
2240          * load as a task of equal weight.
2241          *
2242          * Explicitly co-ordinating this measurement would be expensive, but
2243          * fortunately the sum of each cpus contribution forms a usable
2244          * lower-bound on the true value.
2245          *
2246          * Consider the aggregate of 2 contributions.  Either they are disjoint
2247          * (and the sum represents true value) or they are disjoint and we are
2248          * understating by the aggregate of their overlap.
2249          *
2250          * Extending this to N cpus, for a given overlap, the maximum amount we
2251          * understand is then n_i(n_i+1)/2 * w_i where n_i is the number of
2252          * cpus that overlap for this interval and w_i is the interval width.
2253          *
2254          * On a small machine; the first term is well-bounded which bounds the
2255          * total error since w_i is a subset of the period.  Whereas on a
2256          * larger machine, while this first term can be larger, if w_i is the
2257          * of consequential size guaranteed to see n_i*w_i quickly converge to
2258          * our upper bound of 1-cpu.
2259          */
2260         runnable_avg = atomic_read(&tg->runnable_avg);
2261         if (runnable_avg < NICE_0_LOAD) {
2262                 se->avg.load_avg_contrib *= runnable_avg;
2263                 se->avg.load_avg_contrib >>= NICE_0_SHIFT;
2264         }
2265 }
2266 #else
2267 static inline void __update_cfs_rq_tg_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
2268                                                  int force_update) {}
2269 static inline void __update_tg_runnable_avg(struct sched_avg *sa,
2270                                                   struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2271 static inline void __update_group_entity_contrib(struct sched_entity *se) {}
2272 #endif
2273
2274 static inline void __update_task_entity_contrib(struct sched_entity *se)
2275 {
2276         u32 contrib;
2277
2278         /* avoid overflowing a 32-bit type w/ SCHED_LOAD_SCALE */
2279         contrib = se->avg.runnable_avg_sum * scale_load_down(se->load.weight);
2280         contrib /= (se->avg.runnable_avg_period + 1);
2281         se->avg.load_avg_contrib = scale_load(contrib);
2282 }
2283
2284 /* Compute the current contribution to load_avg by se, return any delta */
2285 static long __update_entity_load_avg_contrib(struct sched_entity *se)
2286 {
2287         long old_contrib = se->avg.load_avg_contrib;
2288
2289         if (entity_is_task(se)) {
2290                 __update_task_entity_contrib(se);
2291         } else {
2292                 __update_tg_runnable_avg(&se->avg, group_cfs_rq(se));
2293                 __update_group_entity_contrib(se);
2294         }
2295
2296         return se->avg.load_avg_contrib - old_contrib;
2297 }
2298
2299 static inline void subtract_blocked_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
2300                                                  long load_contrib)
2301 {
2302         if (likely(load_contrib < cfs_rq->blocked_load_avg))
2303                 cfs_rq->blocked_load_avg -= load_contrib;
2304         else
2305                 cfs_rq->blocked_load_avg = 0;
2306 }
2307
2308 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq);
2309
2310 /* Update a sched_entity's runnable average */
2311 static inline void update_entity_load_avg(struct sched_entity *se,
2312                                           int update_cfs_rq)
2313 {
2314         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2315         long contrib_delta;
2316         u64 now;
2317
2318         /*
2319          * For a group entity we need to use their owned cfs_rq_clock_task() in
2320          * case they are the parent of a throttled hierarchy.
2321          */
2322         if (entity_is_task(se))
2323                 now = cfs_rq_clock_task(cfs_rq);
2324         else
2325                 now = cfs_rq_clock_task(group_cfs_rq(se));
2326
2327         if (!__update_entity_runnable_avg(now, &se->avg, se->on_rq))
2328                 return;
2329
2330         contrib_delta = __update_entity_load_avg_contrib(se);
2331
2332         if (!update_cfs_rq)
2333                 return;
2334
2335         if (se->on_rq)
2336                 cfs_rq->runnable_load_avg += contrib_delta;
2337         else
2338                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, -contrib_delta);
2339 }
2340
2341 /*
2342  * Decay the load contributed by all blocked children and account this so that
2343  * their contribution may appropriately discounted when they wake up.
2344  */
2345 static void update_cfs_rq_blocked_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int force_update)
2346 {
2347         u64 now = cfs_rq_clock_task(cfs_rq) >> 20;
2348         u64 decays;
2349
2350         decays = now - cfs_rq->last_decay;
2351         if (!decays && !force_update)
2352                 return;
2353
2354         if (atomic_long_read(&cfs_rq->removed_load)) {
2355                 unsigned long removed_load;
2356                 removed_load = atomic_long_xchg(&cfs_rq->removed_load, 0);
2357                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, removed_load);
2358         }
2359
2360         if (decays) {
2361                 cfs_rq->blocked_load_avg = decay_load(cfs_rq->blocked_load_avg,
2362                                                       decays);
2363                 atomic64_add(decays, &cfs_rq->decay_counter);
2364                 cfs_rq->last_decay = now;
2365         }
2366
2367         __update_cfs_rq_tg_load_contrib(cfs_rq, force_update);
2368 }
2369
2370 static inline void update_rq_runnable_avg(struct rq *rq, int runnable)
2371 {
2372         __update_entity_runnable_avg(rq_clock_task(rq), &rq->avg, runnable);
2373         __update_tg_runnable_avg(&rq->avg, &rq->cfs);
2374 }
2375
2376 /* Add the load generated by se into cfs_rq's child load-average */
2377 static inline void enqueue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
2378                                                   struct sched_entity *se,
2379                                                   int wakeup)
2380 {
2381         /*
2382          * We track migrations using entity decay_count <= 0, on a wake-up
2383          * migration we use a negative decay count to track the remote decays
2384          * accumulated while sleeping.
2385          *
2386          * Newly forked tasks are enqueued with se->avg.decay_count == 0, they
2387          * are seen by enqueue_entity_load_avg() as a migration with an already
2388          * constructed load_avg_contrib.
2389          */
2390         if (unlikely(se->avg.decay_count <= 0)) {
2391                 se->avg.last_runnable_update = rq_clock_task(rq_of(cfs_rq));
2392                 if (se->avg.decay_count) {
2393                         /*
2394                          * In a wake-up migration we have to approximate the
2395                          * time sleeping.  This is because we can't synchronize
2396                          * clock_task between the two cpus, and it is not
2397                          * guaranteed to be read-safe.  Instead, we can
2398                          * approximate this using our carried decays, which are
2399                          * explicitly atomically readable.
2400                          */
2401                         se->avg.last_runnable_update -= (-se->avg.decay_count)
2402                                                         << 20;
2403                         update_entity_load_avg(se, 0);
2404                         /* Indicate that we're now synchronized and on-rq */
2405                         se->avg.decay_count = 0;
2406                 }
2407                 wakeup = 0;
2408         } else {
2409                 __synchronize_entity_decay(se);
2410         }
2411
2412         /* migrated tasks did not contribute to our blocked load */
2413         if (wakeup) {
2414                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, se->avg.load_avg_contrib);
2415                 update_entity_load_avg(se, 0);
2416         }
2417
2418         cfs_rq->runnable_load_avg += se->avg.load_avg_contrib;
2419         /* we force update consideration on load-balancer moves */
2420         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, !wakeup);
2421 }
2422
2423 /*
2424  * Remove se's load from this cfs_rq child load-average, if the entity is
2425  * transitioning to a blocked state we track its projected decay using
2426  * blocked_load_avg.
2427  */
2428 static inline void dequeue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
2429                                                   struct sched_entity *se,
2430                                                   int sleep)
2431 {
2432         update_entity_load_avg(se, 1);
2433         /* we force update consideration on load-balancer moves */
2434         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, !sleep);
2435
2436         cfs_rq->runnable_load_avg -= se->avg.load_avg_contrib;
2437         if (sleep) {
2438                 cfs_rq->blocked_load_avg += se->avg.load_avg_contrib;
2439                 se->avg.decay_count = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
2440         } /* migrations, e.g. sleep=0 leave decay_count == 0 */
2441 }
2442
2443 /*
2444  * Update the rq's load with the elapsed running time before entering
2445  * idle. if the last scheduled task is not a CFS task, idle_enter will
2446  * be the only way to update the runnable statistic.
2447  */
2448 void idle_enter_fair(struct rq *this_rq)
2449 {
2450         update_rq_runnable_avg(this_rq, 1);
2451 }
2452
2453 /*
2454  * Update the rq's load with the elapsed idle time before a task is
2455  * scheduled. if the newly scheduled task is not a CFS task, idle_exit will
2456  * be the only way to update the runnable statistic.
2457  */
2458 void idle_exit_fair(struct rq *this_rq)
2459 {
2460         update_rq_runnable_avg(this_rq, 0);
2461 }
2462
2463 #else
2464 static inline void update_entity_load_avg(struct sched_entity *se,
2465                                           int update_cfs_rq) {}
2466 static inline void update_rq_runnable_avg(struct rq *rq, int runnable) {}
2467 static inline void enqueue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
2468                                            struct sched_entity *se,
2469                                            int wakeup) {}
2470 static inline void dequeue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
2471                                            struct sched_entity *se,
2472                                            int sleep) {}
2473 static inline void update_cfs_rq_blocked_load(struct cfs_rq *cfs_rq,
2474                                               int force_update) {}
2475 #endif
2476
2477 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
2478 {
2479 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2480         struct task_struct *tsk = NULL;
2481
2482         if (entity_is_task(se))
2483                 tsk = task_of(se);
2484
2485         if (se->statistics.sleep_start) {
2486                 u64 delta = rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - se->statistics.sleep_start;
2487
2488                 if ((s64)delta < 0)
2489                         delta = 0;
2490
2491                 if (unlikely(delta > se->statistics.sleep_max))
2492                         se->statistics.sleep_max = delta;
2493
2494                 se->statistics.sleep_start = 0;
2495                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
2496
2497                 if (tsk) {
2498                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 1);
2499                         trace_sched_stat_sleep(tsk, delta);
2500                 }
2501         }
2502         if (se->statistics.block_start) {
2503                 u64 delta = rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - se->statistics.block_start;
2504
2505                 if ((s64)delta < 0)
2506                         delta = 0;
2507
2508                 if (unlikely(delta > se->statistics.block_max))
2509                         se->statistics.block_max = delta;
2510
2511                 se->statistics.block_start = 0;
2512                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
2513
2514                 if (tsk) {
2515                         if (tsk->in_iowait) {
2516                                 se->statistics.iowait_sum += delta;
2517                                 se->statistics.iowait_count++;
2518                                 trace_sched_stat_iowait(tsk, delta);
2519                         }
2520
2521                         trace_sched_stat_blocked(tsk, delta);
2522
2523                         /*
2524                          * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by
2525                          * 20 to get a milliseconds-range estimation of the
2526                          * amount of time that the task spent sleeping:
2527                          */
2528                         if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
2529                                 profile_hits(SLEEP_PROFILING,
2530                                                 (void *)get_wchan(tsk),
2531                                                 delta >> 20);
2532                         }
2533                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 0);
2534                 }
2535         }
2536 #endif
2537 }
2538
2539 static void check_spread(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
2540 {
2541 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2542         s64 d = se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
2543
2544         if (d < 0)
2545                 d = -d;
2546
2547         if (d > 3*sysctl_sched_latency)
2548                 schedstat_inc(cfs_rq, nr_spread_over);
2549 #endif
2550 }
2551
2552 static void
2553 place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
2554 {
2555         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
2556
2557         /*
2558          * The 'current' period is already promised to the current tasks,
2559          * however the extra weight of the new task will slow them down a
2560          * little, place the new task so that it fits in the slot that
2561          * stays open at the end.
2562          */
2563         if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
2564                 vruntime += sched_vslice(cfs_rq, se);
2565
2566         /* sleeps up to a single latency don't count. */
2567         if (!initial) {
2568                 unsigned long thresh = sysctl_sched_latency;
2569
2570                 /*
2571                  * Halve their sleep time's effect, to allow
2572                  * for a gentler effect of sleepers:
2573                  */
2574                 if (sched_feat(GENTLE_FAIR_SLEEPERS))
2575                         thresh >>= 1;
2576
2577                 vruntime -= thresh;
2578         }
2579
2580         /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
2581         se->vruntime = max_vruntime(se->vruntime, vruntime);
2582 }
2583
2584 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq);
2585
2586 static void
2587 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
2588 {
2589         /*
2590          * Update the normalized vruntime before updating min_vruntime
2591          * through calling update_curr().
2592          */
2593         if (!(flags & ENQUEUE_WAKEUP) || (flags & ENQUEUE_WAKING))
2594                 se->vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
2595
2596         /*
2597          * Update run-time statistics of the 'current'.
2598          */
2599         update_curr(cfs_rq);
2600         enqueue_entity_load_avg(cfs_rq, se, flags & ENQUEUE_WAKEUP);
2601         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
2602         update_cfs_shares(cfs_rq);
2603
2604         if (flags & ENQUEUE_WAKEUP) {
2605                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
2606                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
2607         }
2608
2609         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
2610         check_spread(cfs_rq, se);
2611         if (se != cfs_rq->curr)
2612                 __enqueue_entity(cfs_rq, se);
2613         se->on_rq = 1;
2614
2615         if (cfs_rq->nr_running == 1) {
2616                 list_add_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
2617                 check_enqueue_throttle(cfs_rq);
2618         }
2619 }
2620
2621 static void __clear_buddies_last(struct sched_entity *se)
2622 {
2623         for_each_sched_entity(se) {
2624                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2625                 if (cfs_rq->last == se)
2626                         cfs_rq->last = NULL;
2627                 else
2628                         break;
2629         }
2630 }
2631
2632 static void __clear_buddies_next(struct sched_entity *se)
2633 {
2634         for_each_sched_entity(se) {
2635                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2636                 if (cfs_rq->next == se)
2637                         cfs_rq->next = NULL;
2638                 else
2639                         break;
2640         }
2641 }
2642
2643 static void __clear_buddies_skip(struct sched_entity *se)
2644 {
2645         for_each_sched_entity(se) {
2646                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2647                 if (cfs_rq->skip == se)
2648                         cfs_rq->skip = NULL;
2649                 else
2650                         break;
2651         }
2652 }
2653
2654 static void clear_buddies(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
2655 {
2656         if (cfs_rq->last == se)
2657                 __clear_buddies_last(se);
2658
2659         if (cfs_rq->next == se)
2660                 __clear_buddies_next(se);
2661
2662         if (cfs_rq->skip == se)
2663                 __clear_buddies_skip(se);
2664 }
2665
2666 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq);
2667
2668 static void
2669 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
2670 {
2671         /*
2672          * Update run-time statistics of the 'current'.
2673          */
2674         update_curr(cfs_rq);
2675         dequeue_entity_load_avg(cfs_rq, se, flags & DEQUEUE_SLEEP);
2676
2677         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
2678         if (flags & DEQUEUE_SLEEP) {
2679 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2680                 if (entity_is_task(se)) {
2681                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
2682
2683                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
2684                                 se->statistics.sleep_start = rq_clock(rq_of(cfs_rq));
2685                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
2686                                 se->statistics.block_start = rq_clock(rq_of(cfs_rq));
2687                 }
2688 #endif
2689         }
2690
2691         clear_buddies(cfs_rq, se);
2692
2693         if (se != cfs_rq->curr)
2694                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
2695         se->on_rq = 0;
2696         account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
2697
2698         /*
2699          * Normalize the entity after updating the min_vruntime because the
2700          * update can refer to the ->curr item and we need to reflect this
2701          * movement in our normalized position.
2702          */
2703         if (!(flags & DEQUEUE_SLEEP))
2704                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
2705
2706         /* return excess runtime on last dequeue */
2707         return_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2708
2709         update_min_vruntime(cfs_rq);
2710         update_cfs_shares(cfs_rq);
2711 }
2712
2713 /*
2714  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
2715  */
2716 static void
2717 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
2718 {
2719         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
2720         struct sched_entity *se;
2721         s64 delta;
2722
2723         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
2724         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
2725         if (delta_exec > ideal_runtime) {
2726                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2727                 /*
2728                  * The current task ran long enough, ensure it doesn't get
2729                  * re-elected due to buddy favours.
2730                  */
2731                 clear_buddies(cfs_rq, curr);
2732                 return;
2733         }
2734
2735         /*
2736          * Ensure that a task that missed wakeup preemption by a
2737          * narrow margin doesn't have to wait for a full slice.
2738          * This also mitigates buddy induced latencies under load.
2739          */
2740         if (delta_exec < sysctl_sched_min_granularity)
2741                 return;
2742
2743         se = __pick_first_entity(cfs_rq);
2744         delta = curr->vruntime - se->vruntime;
2745
2746         if (delta < 0)
2747                 return;
2748
2749         if (delta > ideal_runtime)
2750                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2751 }
2752
2753 static void
2754 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
2755 {
2756         /* 'current' is not kept within the tree. */
2757         if (se->on_rq) {
2758                 /*
2759                  * Any task has to be enqueued before it get to execute on
2760                  * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
2761                  * runqueue.
2762                  */
2763                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
2764                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
2765         }
2766
2767         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
2768         cfs_rq->curr = se;
2769 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2770         /*
2771          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
2772          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
2773          * when there are only lesser-weight tasks around):
2774          */
2775         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
2776                 se->statistics.slice_max = max(se->statistics.slice_max,
2777                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
2778         }
2779 #endif
2780         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
2781 }
2782
2783 static int
2784 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se);
2785
2786 /*
2787  * Pick the next process, keeping these things in mind, in this order:
2788  * 1) keep things fair between processes/task groups
2789  * 2) pick the "next" process, since someone really wants that to run
2790  * 3) pick the "last" process, for cache locality
2791  * 4) do not run the "skip" process, if something else is available
2792  */
2793 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
2794 {
2795         struct sched_entity *se = __pick_first_entity(cfs_rq);
2796         struct sched_entity *left = se;
2797
2798         /*
2799          * Avoid running the skip buddy, if running something else can
2800          * be done without getting too unfair.
2801          */
2802         if (cfs_rq->skip == se) {
2803                 struct sched_entity *second = __pick_next_entity(se);
2804                 if (second && wakeup_preempt_entity(second, left) < 1)
2805                         se = second;
2806         }
2807
2808         /*
2809          * Prefer last buddy, try to return the CPU to a preempted task.
2810          */
2811         if (cfs_rq->last && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->last, left) < 1)
2812                 se = cfs_rq->last;
2813
2814         /*
2815          * Someone really wants this to run. If it's not unfair, run it.
2816          */
2817         if (cfs_rq->next && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->next, left) < 1)
2818                 se = cfs_rq->next;
2819
2820         clear_buddies(cfs_rq, se);
2821
2822         return se;
2823 }
2824
2825 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq);
2826
2827 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
2828 {
2829         /*
2830          * If still on the runqueue then deactivate_task()
2831          * was not called and update_curr() has to be done:
2832          */
2833         if (prev->on_rq)
2834                 update_curr(cfs_rq);
2835
2836         /* throttle cfs_rqs exceeding runtime */
2837         check_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2838
2839         check_spread(cfs_rq, prev);
2840         if (prev->on_rq) {
2841                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
2842                 /* Put 'current' back into the tree. */
2843                 __enqueue_entity(cfs_rq, prev);
2844                 /* in !on_rq case, update occurred at dequeue */
2845                 update_entity_load_avg(prev, 1);
2846         }
2847         cfs_rq->curr = NULL;
2848 }
2849
2850 static void
2851 entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr, int queued)
2852 {
2853         /*
2854          * Update run-time statistics of the 'current'.
2855          */
2856         update_curr(cfs_rq);
2857
2858         /*
2859          * Ensure that runnable average is periodically updated.
2860          */
2861         update_entity_load_avg(curr, 1);
2862         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 1);
2863         update_cfs_shares(cfs_rq);
2864
2865 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
2866         /*
2867          * queued ticks are scheduled to match the slice, so don't bother
2868          * validating it and just reschedule.
2869          */
2870         if (queued) {
2871                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2872                 return;
2873         }
2874         /*
2875          * don't let the period tick interfere with the hrtick preemption
2876          */
2877         if (!sched_feat(DOUBLE_TICK) &&
2878                         hrtimer_active(&rq_of(cfs_rq)->hrtick_timer))
2879                 return;
2880 #endif
2881
2882         if (cfs_rq->nr_running > 1)
2883                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
2884 }
2885
2886
2887 /**************************************************
2888  * CFS bandwidth control machinery
2889  */
2890
2891 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
2892
2893 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
2894 static struct static_key __cfs_bandwidth_used;
2895
2896 static inline bool cfs_bandwidth_used(void)
2897 {
2898         return static_key_false(&__cfs_bandwidth_used);
2899 }
2900
2901 void cfs_bandwidth_usage_inc(void)
2902 {
2903         static_key_slow_inc(&__cfs_bandwidth_used);
2904 }
2905
2906 void cfs_bandwidth_usage_dec(void)
2907 {
2908         static_key_slow_dec(&__cfs_bandwidth_used);
2909 }
2910 #else /* HAVE_JUMP_LABEL */
2911 static bool cfs_bandwidth_used(void)
2912 {
2913         return true;
2914 }
2915
2916 void cfs_bandwidth_usage_inc(void) {}
2917 void cfs_bandwidth_usage_dec(void) {}
2918 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
2919
2920 /*
2921  * default period for cfs group bandwidth.
2922  * default: 0.1s, units: nanoseconds
2923  */
2924 static inline u64 default_cfs_period(void)
2925 {
2926         return 100000000ULL;
2927 }
2928
2929 static inline u64 sched_cfs_bandwidth_slice(void)
2930 {
2931         return (u64)sysctl_sched_cfs_bandwidth_slice * NSEC_PER_USEC;
2932 }
2933
2934 /*
2935  * Replenish runtime according to assigned quota and update expiration time.
2936  * We use sched_clock_cpu directly instead of rq->clock to avoid adding
2937  * additional synchronization around rq->lock.
2938  *
2939  * requires cfs_b->lock
2940  */
2941 void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2942 {
2943         u64 now;
2944
2945         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
2946                 return;
2947
2948         now = sched_clock_cpu(smp_processor_id());
2949         cfs_b->runtime = cfs_b->quota;
2950         cfs_b->runtime_expires = now + ktime_to_ns(cfs_b->period);
2951 }
2952
2953 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
2954 {
2955         return &tg->cfs_bandwidth;
2956 }
2957
2958 /* rq->task_clock normalized against any time this cfs_rq has spent throttled */
2959 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq)
2960 {
2961         if (unlikely(cfs_rq->throttle_count))
2962                 return cfs_rq->throttled_clock_task;
2963
2964         return rq_clock_task(rq_of(cfs_rq)) - cfs_rq->throttled_clock_task_time;
2965 }
2966
2967 /* returns 0 on failure to allocate runtime */
2968 static int assign_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2969 {
2970         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
2971         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
2972         u64 amount = 0, min_amount, expires;
2973
2974         /* note: this is a positive sum as runtime_remaining <= 0 */
2975         min_amount = sched_cfs_bandwidth_slice() - cfs_rq->runtime_remaining;
2976
2977         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2978         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
2979                 amount = min_amount;
2980         else {
2981                 /*
2982                  * If the bandwidth pool has become inactive, then at least one
2983                  * period must have elapsed since the last consumption.
2984                  * Refresh the global state and ensure bandwidth timer becomes
2985                  * active.
2986                  */
2987                 if (!cfs_b->timer_active) {
2988                         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
2989                         __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
2990                 }
2991
2992                 if (cfs_b->runtime > 0) {
2993                         amount = min(cfs_b->runtime, min_amount);
2994                         cfs_b->runtime -= amount;
2995                         cfs_b->idle = 0;
2996                 }
2997         }
2998         expires = cfs_b->runtime_expires;
2999         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
3000
3001         cfs_rq->runtime_remaining += amount;
3002         /*
3003          * we may have advanced our local expiration to account for allowed
3004          * spread between our sched_clock and the one on which runtime was
3005          * issued.
3006          */
3007         if ((s64)(expires - cfs_rq->runtime_expires) > 0)
3008                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
3009
3010         return cfs_rq->runtime_remaining > 0;
3011 }
3012
3013 /*
3014  * Note: This depends on the synchronization provided by sched_clock and the
3015  * fact that rq->clock snapshots this value.
3016  */
3017 static void expire_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
3018 {
3019         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
3020
3021         /* if the deadline is ahead of our clock, nothing to do */
3022         if (likely((s64)(rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - cfs_rq->runtime_expires) < 0))
3023                 return;
3024
3025         if (cfs_rq->runtime_remaining < 0)
3026                 return;
3027
3028         /*
3029          * If the local deadline has passed we have to consider the
3030          * possibility that our sched_clock is 'fast' and the global deadline
3031          * has not truly expired.
3032          *
3033          * Fortunately we can check determine whether this the case by checking
3034          * whether the global deadline has advanced.
3035          */
3036
3037         if ((s64)(cfs_rq->runtime_expires - cfs_b->runtime_expires) >= 0) {
3038                 /* extend local deadline, drift is bounded above by 2 ticks */
3039                 cfs_rq->runtime_expires += TICK_NSEC;
3040         } else {
3041                 /* global deadline is ahead, expiration has passed */
3042                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
3043         }
3044 }
3045
3046 static void __account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, u64 delta_exec)
3047 {
3048         /* dock delta_exec before expiring quota (as it could span periods) */
3049         cfs_rq->runtime_remaining -= delta_exec;
3050         expire_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
3051
3052         if (likely(cfs_rq->runtime_remaining > 0))
3053                 return;
3054
3055         /*
3056          * if we're unable to extend our runtime we resched so that the active
3057          * hierarchy can be throttled
3058          */
3059         if (!assign_cfs_rq_runtime(cfs_rq) && likely(cfs_rq->curr))
3060                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
3061 }
3062
3063 static __always_inline
3064 void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, u64 delta_exec)
3065 {
3066         if (!cfs_bandwidth_used() || !cfs_rq->runtime_enabled)
3067                 return;
3068
3069         __account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
3070 }
3071
3072 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
3073 {
3074         return cfs_bandwidth_used() && cfs_rq->throttled;
3075 }
3076
3077 /* check whether cfs_rq, or any parent, is throttled */
3078 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq)
3079 {
3080         return cfs_bandwidth_used() && cfs_rq->throttle_count;
3081 }
3082
3083 /*
3084  * Ensure that neither of the group entities corresponding to src_cpu or
3085  * dest_cpu are members of a throttled hierarchy when performing group
3086  * load-balance operations.
3087  */
3088 static inline int throttled_lb_pair(struct task_group *tg,
3089                                     int src_cpu, int dest_cpu)
3090 {
3091         struct cfs_rq *src_cfs_rq, *dest_cfs_rq;
3092
3093         src_cfs_rq = tg->cfs_rq[src_cpu];
3094         dest_cfs_rq = tg->cfs_rq[dest_cpu];
3095
3096         return throttled_hierarchy(src_cfs_rq) ||
3097                throttled_hierarchy(dest_cfs_rq);
3098 }
3099
3100 /* updated child weight may affect parent so we have to do this bottom up */
3101 static int tg_unthrottle_up(struct task_group *tg, void *data)
3102 {
3103         struct rq *rq = data;
3104         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu_of(rq)];
3105
3106         cfs_rq->throttle_count--;
3107 #ifdef CONFIG_SMP
3108         if (!cfs_rq->throttle_count) {
3109                 /* adjust cfs_rq_clock_task() */
3110                 cfs_rq->throttled_clock_task_time += rq_clock_task(rq) -
3111                                              cfs_rq->throttled_clock_task;
3112         }
3113 #endif
3114
3115         return 0;
3116 }
3117
3118 static int tg_throttle_down(struct task_group *tg, void *data)
3119 {
3120         struct rq *rq = data;
3121         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu_of(rq)];
3122
3123         /* group is entering throttled state, stop time */
3124         if (!cfs_rq->throttle_count)
3125                 cfs_rq->throttled_clock_task = rq_clock_task(rq);
3126         cfs_rq->throttle_count++;
3127
3128         return 0;
3129 }
3130
3131 static void throttle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
3132 {
3133         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
3134         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
3135         struct sched_entity *se;
3136         long task_delta, dequeue = 1;
3137
3138         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
3139
3140         /* freeze hierarchy runnable averages while throttled */
3141         rcu_read_lock();
3142         walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_throttle_down, tg_nop, (void *)rq);
3143         rcu_read_unlock();
3144
3145         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
3146         for_each_sched_entity(se) {
3147                 struct cfs_rq *qcfs_rq = cfs_rq_of(se);
3148                 /* throttled entity or throttle-on-deactivate */
3149                 if (!se->on_rq)
3150                         break;
3151
3152                 if (dequeue)
3153                         dequeue_entity(qcfs_rq, se, DEQUEUE_SLEEP);
3154                 qcfs_rq->h_nr_running -= task_delta;
3155
3156                 if (qcfs_rq->load.weight)
3157                         dequeue = 0;
3158         }
3159
3160         if (!se)
3161                 rq->nr_running -= task_delta;
3162
3163         cfs_rq->throttled = 1;
3164         cfs_rq->throttled_clock = rq_clock(rq);
3165         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
3166         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->throttled_list, &cfs_b->throttled_cfs_rq);
3167         if (!cfs_b->timer_active)
3168                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
3169         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
3170 }
3171
3172 void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
3173 {
3174         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
3175         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
3176         struct sched_entity *se;
3177         int enqueue = 1;
3178         long task_delta;
3179
3180         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq)];
3181
3182         cfs_rq->throttled = 0;
3183
3184         update_rq_clock(rq);
3185
3186         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
3187         cfs_b->throttled_time += rq_clock(rq) - cfs_rq->throttled_clock;
3188         list_del_rcu(&cfs_rq->throttled_list);
3189         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
3190
3191         /* update hierarchical throttle state */
3192         walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_nop, tg_unthrottle_up, (void *)rq);
3193
3194         if (!cfs_rq->load.weight)
3195                 return;
3196
3197         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
3198         for_each_sched_entity(se) {
3199                 if (se->on_rq)
3200                         enqueue = 0;
3201
3202                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3203                 if (enqueue)
3204                         enqueue_entity(cfs_rq, se, ENQUEUE_WAKEUP);
3205                 cfs_rq->h_nr_running += task_delta;
3206
3207                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3208                         break;
3209         }
3210
3211         if (!se)
3212                 rq->nr_running += task_delta;
3213
3214         /* determine whether we need to wake up potentially idle cpu */
3215         if (rq->curr == rq->idle && rq->cfs.nr_running)
3216                 resched_task(rq->curr);
3217 }
3218
3219 static u64 distribute_cfs_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b,
3220                 u64 remaining, u64 expires)
3221 {
3222         struct cfs_rq *cfs_rq;
3223         u64 runtime = remaining;
3224
3225         rcu_read_lock();
3226         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &cfs_b->throttled_cfs_rq,
3227                                 throttled_list) {
3228                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
3229
3230                 raw_spin_lock(&rq->lock);
3231                 if (!cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3232                         goto next;
3233
3234                 runtime = -cfs_rq->runtime_remaining + 1;
3235                 if (runtime > remaining)
3236                         runtime = remaining;
3237                 remaining -= runtime;
3238
3239                 cfs_rq->runtime_remaining += runtime;
3240                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
3241
3242                 /* we check whether we're throttled above */
3243                 if (cfs_rq->runtime_remaining > 0)
3244                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
3245
3246 next:
3247                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
3248
3249                 if (!remaining)
3250                         break;
3251         }
3252         rcu_read_unlock();
3253
3254         return remaining;
3255 }
3256
3257 /*
3258  * Responsible for refilling a task_group's bandwidth and unthrottling its
3259  * cfs_rqs as appropriate. If there has been no activity within the last
3260  * period the timer is deactivated until scheduling resumes; cfs_b->idle is
3261  * used to track this state.
3262  */
3263 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun)
3264 {
3265         u64 runtime, runtime_expires;
3266         int idle = 1, throttled;
3267
3268         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
3269         /* no need to continue the timer with no bandwidth constraint */
3270         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
3271                 goto out_unlock;
3272
3273         throttled = !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
3274         /* idle depends on !throttled (for the case of a large deficit) */
3275         idle = cfs_b->idle && !throttled;
3276         cfs_b->nr_periods += overrun;
3277
3278         /* if we're going inactive then everything else can be deferred */
3279         if (idle)
3280                 goto out_unlock;
3281
3282         /*
3283          * if we have relooped after returning idle once, we need to update our
3284          * status as actually running, so that other cpus doing
3285          * __start_cfs_bandwidth will stop trying to cancel us.
3286          */
3287         cfs_b->timer_active = 1;
3288
3289         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
3290
3291         if (!throttled) {
3292                 /* mark as potentially idle for the upcoming period */
3293                 cfs_b->idle = 1;
3294                 goto out_unlock;
3295         }
3296
3297         /* account preceding periods in which throttling occurred */
3298         cfs_b->nr_throttled += overrun;
3299
3300         /*
3301          * There are throttled entities so we must first use the new bandwidth
3302          * to unthrottle them before making it generally available.  This
3303          * ensures that all existing debts will be paid before a new cfs_rq is
3304          * allowed to run.
3305          */
3306         runtime = cfs_b->runtime;
3307         runtime_expires = cfs_b->runtime_expires;
3308         cfs_b->runtime = 0;
3309
3310         /*
3311          * This check is repeated as we are holding onto the new bandwidth
3312          * while we unthrottle.  This can potentially race with an unthrottled
3313          * group trying to acquire new bandwidth from the global pool.
3314          */
3315         while (throttled && runtime > 0) {
3316                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
3317                 /* we can't nest cfs_b->lock while distributing bandwidth */
3318                 runtime = distribute_cfs_runtime(cfs_b, runtime,
3319                                                  runtime_expires);
3320                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
3321
3322                 throttled = !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
3323         }
3324
3325         /* return (any) remaining runtime */
3326         cfs_b->runtime = runtime;
3327         /*
3328          * While we are ensured activity in the period following an
3329          * unthrottle, this also covers the case in which the new bandwidth is
3330          * insufficient to cover the existing bandwidth deficit.  (Forcing the
3331          * timer to remain active while there are any throttled entities.)
3332          */
3333         cfs_b->idle = 0;
3334 out_unlock:
3335         if (idle)
3336                 cfs_b->timer_active = 0;
3337         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
3338
3339         return idle;
3340 }
3341
3342 /* a cfs_rq won't donate quota below this amount */
3343 static const u64 min_cfs_rq_runtime = 1 * NSEC_PER_MSEC;
3344 /* minimum remaining period time to redistribute slack quota */
3345 static const u64 min_bandwidth_expiration = 2 * NSEC_PER_MSEC;
3346 /* how long we wait to gather additional slack before distributing */
3347 static const u64 cfs_bandwidth_slack_period = 5 * NSEC_PER_MSEC;
3348
3349 /*
3350  * Are we near the end of the current quota period?
3351  *
3352  * Requires cfs_b->lock for hrtimer_expires_remaining to be safe against the
3353  * hrtimer base being cleared by __hrtimer_start_range_ns. In the case of
3354  * migrate_hrtimers, base is never cleared, so we are fine.
3355  */
3356 static int runtime_refresh_within(struct cfs_bandwidth *cfs_b, u64 min_expire)
3357 {
3358         struct hrtimer *refresh_timer = &cfs_b->period_timer;
3359         u64 remaining;
3360
3361         /* if the call-back is running a quota refresh is already occurring */
3362         if (hrtimer_callback_running(refresh_timer))
3363                 return 1;
3364
3365         /* is a quota refresh about to occur? */
3366         remaining = ktime_to_ns(hrtimer_expires_remaining(refresh_timer));
3367         if (remaining < min_expire)
3368                 return 1;
3369
3370         return 0;
3371 }
3372
3373 static void start_cfs_slack_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
3374 {
3375         u64 min_left = cfs_bandwidth_slack_period + min_bandwidth_expiration;
3376
3377         /* if there's a quota refresh soon don't bother with slack */
3378         if (runtime_refresh_within(cfs_b, min_left))
3379                 return;
3380
3381         start_bandwidth_timer(&cfs_b->slack_timer,
3382                                 ns_to_ktime(cfs_bandwidth_slack_period));
3383 }
3384
3385 /* we know any runtime found here is valid as update_curr() precedes return */
3386 static void __return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
3387 {
3388         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
3389         s64 slack_runtime = cfs_rq->runtime_remaining - min_cfs_rq_runtime;
3390
3391         if (slack_runtime <= 0)
3392                 return;
3393
3394         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
3395         if (cfs_b->quota != RUNTIME_INF &&
3396             cfs_rq->runtime_expires == cfs_b->runtime_expires) {
3397                 cfs_b->runtime += slack_runtime;
3398
3399                 /* we are under rq->lock, defer unthrottling using a timer */
3400                 if (cfs_b->runtime > sched_cfs_bandwidth_slice() &&
3401                     !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq))
3402                         start_cfs_slack_bandwidth(cfs_b);
3403         }
3404         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
3405
3406         /* even if it's not valid for return we don't want to try again */
3407         cfs_rq->runtime_remaining -= slack_runtime;
3408 }
3409
3410 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
3411 {
3412         if (!cfs_bandwidth_used())
3413                 return;
3414
3415         if (!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->nr_running)
3416                 return;
3417
3418         __return_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
3419 }
3420
3421 /*
3422  * This is done with a timer (instead of inline with bandwidth return) since
3423  * it's necessary to juggle rq->locks to unthrottle their respective cfs_rqs.
3424  */
3425 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
3426 {
3427         u64 runtime = 0, slice = sched_cfs_bandwidth_slice();
3428         u64 expires;
3429
3430         /* confirm we're still not at a refresh boundary */
3431         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
3432         if (runtime_refresh_within(cfs_b, min_bandwidth_expiration)) {
3433                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
3434                 return;
3435         }
3436
3437         if (cfs_b->quota != RUNTIME_INF && cfs_b->runtime > slice) {
3438                 runtime = cfs_b->runtime;
3439                 cfs_b->runtime = 0;
3440         }
3441         expires = cfs_b->runtime_expires;
3442         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
3443
3444         if (!runtime)
3445                 return;
3446
3447         runtime = distribute_cfs_runtime(cfs_b, runtime, expires);
3448
3449         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
3450         if (expires == cfs_b->runtime_expires)
3451                 cfs_b->runtime = runtime;
3452         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
3453 }
3454
3455 /*
3456  * When a group wakes up we want to make sure that its quota is not already
3457  * expired/exceeded, otherwise it may be allowed to steal additional ticks of
3458  * runtime as update_curr() throttling can not not trigger until it's on-rq.
3459  */
3460 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq)
3461 {
3462         if (!cfs_bandwidth_used())
3463                 return;
3464
3465         /* an active group must be handled by the update_curr()->put() path */
3466         if (!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->curr)
3467                 return;
3468
3469         /* ensure the group is not already throttled */
3470         if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3471                 return;
3472
3473         /* update runtime allocation */
3474         account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
3475         if (cfs_rq->runtime_remaining <= 0)
3476                 throttle_cfs_rq(cfs_rq);
3477 }
3478
3479 /* conditionally throttle active cfs_rq's from put_prev_entity() */
3480 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
3481 {
3482         if (!cfs_bandwidth_used())
3483                 return;
3484
3485         if (likely(!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->runtime_remaining > 0))
3486                 return;
3487
3488         /*
3489          * it's possible for a throttled entity to be forced into a running
3490          * state (e.g. set_curr_task), in this case we're finished.
3491          */
3492         if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3493                 return;
3494
3495         throttle_cfs_rq(cfs_rq);
3496 }
3497
3498 static enum hrtimer_restart sched_cfs_slack_timer(struct hrtimer *timer)
3499 {
3500         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
3501                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, slack_timer);
3502         do_sched_cfs_slack_timer(cfs_b);
3503
3504         return HRTIMER_NORESTART;
3505 }
3506
3507 static enum hrtimer_restart sched_cfs_period_timer(struct hrtimer *timer)
3508 {
3509         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
3510                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, period_timer);
3511         ktime_t now;
3512         int overrun;
3513         int idle = 0;
3514
3515         for (;;) {
3516                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
3517                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, cfs_b->period);
3518
3519                 if (!overrun)
3520                         break;
3521
3522                 idle = do_sched_cfs_period_timer(cfs_b, overrun);
3523         }
3524
3525         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
3526 }
3527
3528 void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
3529 {
3530         raw_spin_lock_init(&cfs_b->lock);
3531         cfs_b->runtime = 0;
3532         cfs_b->quota = RUNTIME_INF;
3533         cfs_b->period = ns_to_ktime(default_cfs_period());
3534
3535         INIT_LIST_HEAD(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
3536         hrtimer_init(&cfs_b->period_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
3537         cfs_b->period_timer.function = sched_cfs_period_timer;
3538         hrtimer_init(&cfs_b->slack_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
3539         cfs_b->slack_timer.function = sched_cfs_slack_timer;
3540 }
3541
3542 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
3543 {
3544         cfs_rq->runtime_enabled = 0;
3545         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->throttled_list);
3546 }
3547
3548 /* requires cfs_b->lock, may release to reprogram timer */
3549 void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
3550 {
3551         /*
3552          * The timer may be active because we're trying to set a new bandwidth
3553          * period or because we're racing with the tear-down path
3554          * (timer_active==0 becomes visible before the hrtimer call-back
3555          * terminates).  In either case we ensure that it's re-programmed
3556          */
3557         while (unlikely(hrtimer_active(&cfs_b->period_timer)) &&
3558                hrtimer_try_to_cancel(&cfs_b->period_timer) < 0) {
3559                 /* bounce the lock to allow do_sched_cfs_period_timer to run */
3560                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
3561                 cpu_relax();
3562                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
3563                 /* if someone else restarted the timer then we're done */
3564                 if (cfs_b->timer_active)
3565                         return;
3566         }
3567
3568         cfs_b->timer_active = 1;
3569         start_bandwidth_timer(&cfs_b->period_timer, cfs_b->period);
3570 }
3571
3572 static void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
3573 {
3574         hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
3575         hrtimer_cancel(&cfs_b->slack_timer);
3576 }
3577
3578 static void __maybe_unused unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq)
3579 {
3580         struct cfs_rq *cfs_rq;
3581
3582         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
3583                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
3584
3585                 if (!cfs_rq->runtime_enabled)
3586                         continue;
3587
3588                 /*
3589                  * clock_task is not advancing so we just need to make sure
3590                  * there's some valid quota amount
3591                  */
3592                 cfs_rq->runtime_remaining = cfs_b->quota;
3593                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3594                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
3595         }
3596 }
3597
3598 #else /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
3599 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq)
3600 {
3601         return rq_clock_task(rq_of(cfs_rq));
3602 }
3603
3604 static void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, u64 delta_exec) {}
3605 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
3606 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
3607 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
3608
3609 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
3610 {
3611         return 0;
3612 }
3613
3614 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq)
3615 {
3616         return 0;
3617 }
3618
3619 static inline int throttled_lb_pair(struct task_group *tg,
3620                                     int src_cpu, int dest_cpu)
3621 {
3622         return 0;
3623 }
3624
3625 void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
3626
3627 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3628 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
3629 #endif
3630
3631 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
3632 {
3633         return NULL;
3634 }
3635 static inline void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
3636 static inline void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq) {}
3637
3638 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
3639
3640 /**************************************************
3641  * CFS operations on tasks:
3642  */
3643
3644 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
3645 static void hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3646 {
3647         struct sched_entity *se = &p->se;
3648         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3649
3650         WARN_ON(task_rq(p) != rq);
3651
3652         if (cfs_rq->nr_running > 1) {
3653                 u64 slice = sched_slice(cfs_rq, se);
3654                 u64 ran = se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime;
3655                 s64 delta = slice - ran;
3656
3657                 if (delta < 0) {
3658                         if (rq->curr == p)
3659                                 resched_task(p);
3660                         return;
3661                 }
3662
3663                 /*
3664                  * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
3665                  * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
3666                  */
3667                 if (rq->curr != p)
3668                         delta = max_t(s64, 10000LL, delta);
3669
3670                 hrtick_start(rq, delta);
3671         }
3672 }
3673
3674 /*
3675  * called from enqueue/dequeue and updates the hrtick when the
3676  * current task is from our class and nr_running is low enough
3677  * to matter.
3678  */
3679 static void hrtick_update(struct rq *rq)
3680 {
3681         struct task_struct *curr = rq->curr;
3682
3683         if (!hrtick_enabled(rq) || curr->sched_class != &fair_sched_class)
3684                 return;
3685
3686         if (cfs_rq_of(&curr->se)->nr_running < sched_nr_latency)
3687                 hrtick_start_fair(rq, curr);
3688 }
3689 #else /* !CONFIG_SCHED_HRTICK */
3690 static inline void
3691 hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3692 {
3693 }
3694
3695 static inline void hrtick_update(struct rq *rq)
3696 {
3697 }
3698 #endif
3699
3700 /*
3701  * The enqueue_task method is called before nr_running is
3702  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
3703  * then put the task into the rbtree:
3704  */
3705 static void
3706 enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
3707 {
3708         struct cfs_rq *cfs_rq;
3709         struct sched_entity *se = &p->se;
3710
3711         for_each_sched_entity(se) {
3712                 if (se->on_rq)
3713                         break;
3714                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3715                 enqueue_entity(cfs_rq, se, flags);
3716
3717                 /*
3718                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
3719                  *
3720                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
3721                  * post the final h_nr_running increment below.
3722                 */
3723                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3724                         break;
3725                 cfs_rq->h_nr_running++;
3726
3727                 flags = ENQUEUE_WAKEUP;
3728         }
3729
3730         for_each_sched_entity(se) {
3731                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3732                 cfs_rq->h_nr_running++;
3733
3734                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3735                         break;
3736
3737                 update_cfs_shares(cfs_rq);
3738                 update_entity_load_avg(se, 1);
3739         }
3740
3741         if (!se) {
3742                 update_rq_runnable_avg(rq, rq->nr_running);
3743                 inc_nr_running(rq);
3744         }
3745         hrtick_update(rq);
3746 }
3747
3748 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se);
3749
3750 /*
3751  * The dequeue_task method is called before nr_running is
3752  * decreased. We remove the task from the rbtree and
3753  * update the fair scheduling stats:
3754  */
3755 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
3756 {
3757         struct cfs_rq *cfs_rq;
3758         struct sched_entity *se = &p->se;
3759         int task_sleep = flags & DEQUEUE_SLEEP;
3760
3761         for_each_sched_entity(se) {
3762                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3763                 dequeue_entity(cfs_rq, se, flags);
3764
3765                 /*
3766                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
3767                  *
3768                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
3769                  * post the final h_nr_running decrement below.
3770                 */
3771                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3772                         break;
3773                 cfs_rq->h_nr_running--;
3774
3775                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
3776                 if (cfs_rq->load.weight) {
3777                         /*
3778                          * Bias pick_next to pick a task from this cfs_rq, as
3779                          * p is sleeping when it is within its sched_slice.
3780                          */
3781                         if (task_sleep && parent_entity(se))
3782                                 set_next_buddy(parent_entity(se));
3783
3784                         /* avoid re-evaluating load for this entity */
3785                         se = parent_entity(se);
3786                         break;
3787                 }
3788                 flags |= DEQUEUE_SLEEP;
3789         }
3790
3791         for_each_sched_entity(se) {
3792                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3793                 cfs_rq->h_nr_running--;
3794
3795                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3796                         break;
3797
3798                 update_cfs_shares(cfs_rq);
3799                 update_entity_load_avg(se, 1);
3800         }
3801
3802         if (!se) {
3803                 dec_nr_running(rq);
3804                 update_rq_runnable_avg(rq, 1);
3805         }
3806         hrtick_update(rq);
3807 }
3808
3809 #ifdef CONFIG_SMP
3810 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
3811 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
3812 {
3813         return cpu_rq(cpu)->cfs.runnable_load_avg;
3814 }
3815
3816 /*
3817  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
3818  * according to the scheduling class and "nice" value.
3819  *
3820  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
3821  * balance conservatively.
3822  */
3823 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
3824 {
3825         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3826         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
3827
3828         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
3829                 return total;
3830
3831         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
3832 }
3833
3834 /*
3835  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
3836  * according to the scheduling class and "nice" value.
3837  */
3838 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
3839 {
3840         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3841         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
3842
3843         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
3844                 return total;
3845
3846         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
3847 }
3848
3849 static unsigned long power_of(int cpu)
3850 {
3851         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
3852 }
3853
3854 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
3855 {
3856         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3857         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
3858         unsigned long load_avg = rq->cfs.runnable_load_avg;
3859
3860         if (nr_running)
3861                 return load_avg / nr_running;
3862
3863         return 0;
3864 }
3865
3866 static void record_wakee(struct task_struct *p)
3867 {
3868         /*
3869          * Rough decay (wiping) for cost saving, don't worry
3870          * about the boundary, really active task won't care
3871          * about the loss.
3872          */
3873         if (jiffies > current->wakee_flip_decay_ts + HZ) {
3874                 current->wakee_flips = 0;
3875                 current->wakee_flip_decay_ts = jiffies;
3876         }
3877
3878         if (current->last_wakee != p) {
3879                 current->last_wakee = p;
3880                 current->wakee_flips++;
3881         }
3882 }
3883
3884 static void task_waking_fair(struct task_struct *p)
3885 {
3886         struct sched_entity *se = &p->se;
3887         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3888         u64 min_vruntime;
3889
3890 #ifndef CONFIG_64BIT
3891         u64 min_vruntime_copy;
3892
3893         do {
3894                 min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime_copy;
3895                 smp_rmb();
3896                 min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
3897         } while (min_vruntime != min_vruntime_copy);
3898 #else
3899         min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
3900 #endif
3901
3902         se->vruntime -= min_vruntime;
3903         record_wakee(p);
3904 }
3905
3906 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3907 /*
3908  * effective_load() calculates the load change as seen from the root_task_group
3909  *
3910  * Adding load to a group doesn't make a group heavier, but can cause movement
3911  * of group shares between cpus. Assuming the shares were perfectly aligned one
3912  * can calculate the shift in shares.
3913  *
3914  * Calculate the effective load difference if @wl is added (subtracted) to @tg
3915  * on this @cpu and results in a total addition (subtraction) of @wg to the
3916  * total group weight.
3917  *
3918  * Given a runqueue weight distribution (rw_i) we can compute a shares
3919  * distribution (s_i) using:
3920  *
3921  *   s_i = rw_i / \Sum rw_j                                             (1)
3922  *
3923  * Suppose we have 4 CPUs and our @tg is a direct child of the root group and
3924  * has 7 equal weight tasks, distributed as below (rw_i), with the resulting
3925  * shares distribution (s_i):
3926  *
3927  *   rw_i = {   2,   4,   1,   0 }
3928  *   s_i  = { 2/7, 4/7, 1/7,   0 }
3929  *
3930  * As per wake_affine() we're interested in the load of two CPUs (the CPU the
3931  * task used to run on and the CPU the waker is running on), we need to
3932  * compute the effect of waking a task on either CPU and, in case of a sync
3933  * wakeup, compute the effect of the current task going to sleep.
3934  *
3935  * So for a change of @wl to the local @cpu with an overall group weight change
3936  * of @wl we can compute the new shares distribution (s'_i) using:
3937  *
3938  *   s'_i = (rw_i + @wl) / (@wg + \Sum rw_j)                            (2)
3939  *
3940  * Suppose we're interested in CPUs 0 and 1, and want to compute the load
3941  * differences in waking a task to CPU 0. The additional task changes the
3942  * weight and shares distributions like:
3943  *
3944  *   rw'_i = {   3,   4,   1,   0 }
3945  *   s'_i  = { 3/8, 4/8, 1/8,   0 }
3946  *
3947  * We can then compute the difference in effective weight by using:
3948  *
3949  *   dw_i = S * (s'_i - s_i)                                            (3)
3950  *
3951  * Where 'S' is the group weight as seen by its parent.
3952  *
3953  * Therefore the effective change in loads on CPU 0 would be 5/56 (3/8 - 2/7)
3954  * times the weight of the group. The effect on CPU 1 would be -4/56 (4/8 -
3955  * 4/7) times the weight of the group.
3956  */
3957 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu, long wl, long wg)
3958 {
3959         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
3960
3961         if (!tg->parent)        /* the trivial, non-cgroup case */
3962                 return wl;
3963
3964         for_each_sched_entity(se) {
3965                 long w, W;
3966
3967                 tg = se->my_q->tg;
3968
3969                 /*
3970                  * W = @wg + \Sum rw_j
3971                  */
3972                 W = wg + calc_tg_weight(tg, se->my_q);
3973
3974                 /*
3975                  * w = rw_i + @wl
3976                  */
3977                 w = se->my_q->load.weight + wl;
3978
3979                 /*
3980                  * wl = S * s'_i; see (2)
3981                  */
3982                 if (W > 0 && w < W)
3983                         wl = (w * tg->shares) / W;
3984                 else
3985                         wl = tg->shares;
3986
3987                 /*
3988                  * Per the above, wl is the new se->load.weight value; since
3989                  * those are clipped to [MIN_SHARES, ...) do so now. See
3990                  * calc_cfs_shares().
3991                  */
3992                 if (wl < MIN_SHARES)
3993                         wl = MIN_SHARES;
3994
3995                 /*
3996                  * wl = dw_i = S * (s'_i - s_i); see (3)
3997                  */
3998                 wl -= se->load.weight;
3999
4000                 /*
4001                  * Recursively apply this logic to all parent groups to compute
4002                  * the final effective load change on the root group. Since
4003                  * only the @tg group gets extra weight, all parent groups can
4004                  * only redistribute existing shares. @wl is the shift in shares
4005                  * resulting from this level per the above.
4006                  */
4007                 wg = 0;
4008         }
4009
4010         return wl;
4011 }
4012 #else
4013
4014 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu, long wl, long wg)
4015 {
4016         return wl;
4017 }
4018
4019 #endif
4020
4021 static int wake_wide(struct task_struct *p)
4022 {
4023         int factor = this_cpu_read(sd_llc_size);
4024
4025         /*
4026          * Yeah, it's the switching-frequency, could means many wakee or
4027          * rapidly switch, use factor here will just help to automatically
4028          * adjust the loose-degree, so bigger node will lead to more pull.
4029          */
4030         if (p->wakee_flips > factor) {
4031                 /*
4032                  * wakee is somewhat hot, it needs certain amount of cpu
4033                  * resource, so if waker is far more hot, prefer to leave
4034                  * it alone.
4035                  */
4036                 if (current->wakee_flips > (factor * p->wakee_flips))
4037                         return 1;
4038         }
4039
4040         return 0;
4041 }
4042
4043 static int wake_affine(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int sync)
4044 {
4045         s64 this_load, load;
4046         int idx, this_cpu, prev_cpu;
4047         unsigned long tl_per_task;
4048         struct task_group *tg;
4049         unsigned long weight;
4050         int balanced;
4051
4052         /*
4053          * If we wake multiple tasks be careful to not bounce
4054          * ourselves around too much.
4055          */
4056         if (wake_wide(p))
4057                 return 0;
4058
4059         idx       = sd->wake_idx;
4060         this_cpu  = smp_processor_id();
4061         prev_cpu  = task_cpu(p);
4062         load      = source_load(prev_cpu, idx);
4063         this_load = target_load(this_cpu, idx);
4064
4065         /*
4066          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
4067          * effect of the currently running task from the load
4068          * of the current CPU:
4069          */
4070         if (sync) {
4071                 tg = task_group(current);
4072                 weight = current->se.load.weight;
4073
4074                 this_load += effective_load(tg, this_cpu, -weight, -weight);
4075                 load += effective_load(tg, prev_cpu, 0, -weight);
4076         }
4077
4078         tg = task_group(p);
4079         weight = p->se.load.weight;
4080
4081         /*
4082          * In low-load situations, where prev_cpu is idle and this_cpu is idle
4083          * due to the sync cause above having dropped this_load to 0, we'll
4084          * always have an imbalance, but there's really nothing you can do
4085          * about that, so that's good too.
4086          *
4087          * Otherwise check if either cpus are near enough in load to allow this
4088          * task to be woken on this_cpu.
4089          */
4090         if (this_load > 0) {
4091                 s64 this_eff_load, prev_eff_load;
4092
4093                 this_eff_load = 100;
4094                 this_eff_load *= power_of(prev_cpu);
4095                 this_eff_load *= this_load +
4096                         effective_load(tg, this_cpu, weight, weight);
4097
4098                 prev_eff_load = 100 + (sd->imbalance_pct - 100) / 2;
4099                 prev_eff_load *= power_of(this_cpu);
4100                 prev_eff_load *= load + effective_load(tg, prev_cpu, 0, weight);
4101
4102                 balanced = this_eff_load <= prev_eff_load;
4103         } else
4104                 balanced = true;
4105
4106         /*
4107          * If the currently running task will sleep within
4108          * a reasonable amount of time then attract this newly
4109          * woken task:
4110          */
4111         if (sync && balanced)
4112                 return 1;
4113
4114         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine_attempts);
4115         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
4116
4117         if (balanced ||
4118             (this_load <= load &&
4119              this_load + target_load(prev_cpu, idx) <= tl_per_task)) {
4120                 /*
4121                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
4122                  * p is cache cold in this domain, and
4123                  * there is no bad imbalance.
4124                  */
4125                 schedstat_inc(sd, ttwu_move_affine);
4126                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine);
4127
4128                 return 1;
4129         }
4130         return 0;
4131 }
4132
4133 /*
4134  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
4135  * domain.
4136  */
4137 static struct sched_group *
4138 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p,
4139                   int this_cpu, int sd_flag)
4140 {
4141         struct sched_group *idlest = NULL, *group = sd->groups;
4142         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
4143         int load_idx = sd->forkexec_idx;
4144         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
4145
4146         if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE)
4147                 load_idx = sd->wake_idx;
4148
4149         do {
4150                 unsigned long load, avg_load;
4151                 int local_group;
4152                 int i;
4153
4154                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
4155                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
4156                                         tsk_cpus_allowed(p)))
4157                         continue;
4158
4159                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
4160                                                sched_group_cpus(group));
4161
4162                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
4163                 avg_load = 0;
4164
4165                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4166                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
4167                         if (local_group)
4168                                 load = source_load(i, load_idx);
4169                         else
4170                                 load = target_load(i, load_idx);
4171
4172                         avg_load += load;
4173                 }
4174
4175                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
4176                 avg_load = (avg_load * SCHED_POWER_SCALE) / group->sgp->power;
4177
4178                 if (local_group) {
4179                         this_load = avg_load;
4180                 } else if (avg_load < min_load) {
4181                         min_load = avg_load;
4182                         idlest = group;
4183                 }
4184         } while (group = group->next, group != sd->groups);
4185
4186         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
4187                 return NULL;
4188         return idlest;
4189 }
4190
4191 /*
4192  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
4193  */
4194 static int
4195 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
4196 {
4197         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
4198         int idlest = -1;
4199         int i;
4200
4201         /* Traverse only the allowed CPUs */
4202         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), tsk_cpus_allowed(p)) {
4203                 load = weighted_cpuload(i);
4204
4205                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
4206                         min_load = load;
4207                         idlest = i;
4208                 }
4209         }
4210
4211         return idlest;
4212 }
4213
4214 /*
4215  * Try and locate an idle CPU in the sched_domain.
4216  */
4217 static int select_idle_sibling(struct task_struct *p, int target)
4218 {
4219         struct sched_domain *sd;
4220         struct sched_group *sg;
4221         int i = task_cpu(p);
4222
4223         if (idle_cpu(target))
4224                 return target;
4225
4226         /*
4227          * If the prevous cpu is cache affine and idle, don't be stupid.
4228          */
4229         if (i != target && cpus_share_cache(i, target) && idle_cpu(i))
4230                 return i;
4231
4232         /*
4233          * Otherwise, iterate the domains and find an elegible idle cpu.
4234          */
4235         sd = rcu_dereference(per_cpu(sd_llc, target));
4236         for_each_lower_domain(sd) {
4237                 sg = sd->groups;
4238                 do {
4239                         if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(sg),
4240                                                 tsk_cpus_allowed(p)))
4241                                 goto next;
4242
4243                         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(sg)) {
4244                                 if (i == target || !idle_cpu(i))
4245                                         goto next;
4246                         }
4247
4248                         target = cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg),
4249                                         tsk_cpus_allowed(p));
4250                         goto done;
4251 next:
4252                         sg = sg->next;
4253                 } while (sg != sd->groups);
4254         }
4255 done:
4256         return target;
4257 }
4258
4259 /*
4260  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
4261  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
4262  * SD_BALANCE_EXEC.
4263  *
4264  * Balance, ie. select the least loaded group.
4265  *
4266  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
4267  *
4268  * preempt must be disabled.
4269  */
4270 static int
4271 select_task_rq_fair(struct task_struct *p, int prev_cpu, int sd_flag, int wake_flags)
4272 {
4273         struct sched_domain *tmp, *affine_sd = NULL, *sd = NULL;
4274         int cpu = smp_processor_id();
4275         int new_cpu = cpu;
4276         int want_affine = 0;
4277         int sync = wake_flags & WF_SYNC;
4278
4279         if (p->nr_cpus_allowed == 1)
4280                 return prev_cpu;
4281
4282         if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE) {
4283                 if (cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4284                         want_affine = 1;
4285                 new_cpu = prev_cpu;
4286         }
4287
4288         rcu_read_lock();
4289         for_each_domain(cpu, tmp) {
4290                 if (!(tmp->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4291                         continue;
4292
4293                 /*
4294                  * If both cpu and prev_cpu are part of this domain,
4295                  * cpu is a valid SD_WAKE_AFFINE target.
4296                  */
4297                 if (want_affine && (tmp->flags & SD_WAKE_AFFINE) &&
4298                     cpumask_test_cpu(prev_cpu, sched_domain_span(tmp))) {
4299                         affine_sd = tmp;
4300                         break;
4301                 }
4302
4303                 if (tmp->flags & sd_flag)
4304                         sd = tmp;
4305         }
4306
4307         if (affine_sd) {
4308                 if (cpu != prev_cpu && wake_affine(affine_sd, p, sync))
4309                         prev_cpu = cpu;
4310
4311                 new_cpu = select_idle_sibling(p, prev_cpu);
4312                 goto unlock;
4313         }
4314
4315         while (sd) {
4316                 struct sched_group *group;
4317                 int weight;
4318
4319                 if (!(sd->flags & sd_flag)) {
4320                         sd = sd->child;
4321                         continue;
4322                 }
4323
4324                 group = find_idlest_group(sd, p, cpu, sd_flag);
4325                 if (!group) {
4326                         sd = sd->child;
4327                         continue;
4328                 }
4329
4330                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, p, cpu);
4331                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
4332                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
4333                         sd = sd->child;
4334                         continue;
4335                 }
4336
4337                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
4338                 cpu = new_cpu;
4339                 weight = sd->span_weight;
4340                 sd = NULL;
4341                 for_each_domain(cpu, tmp) {
4342                         if (weight <= tmp->span_weight)
4343                                 break;
4344                         if (tmp->flags & sd_flag)
4345                                 sd = tmp;
4346                 }
4347                 /* while loop will break here if sd == NULL */
4348         }
4349 unlock:
4350         rcu_read_unlock();
4351
4352         return new_cpu;
4353 }
4354
4355 /*
4356  * Called immediately before a task is migrated to a new cpu; task_cpu(p) and
4357  * cfs_rq_of(p) references at time of call are still valid and identify the
4358  * previous cpu.  However, the caller only guarantees p->pi_lock is held; no
4359  * other assumptions, including the state of rq->lock, should be made.
4360  */
4361 static void
4362 migrate_task_rq_fair(struct task_struct *p, int next_cpu)
4363 {
4364         struct sched_entity *se = &p->se;
4365         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
4366
4367         /*
4368          * Load tracking: accumulate removed load so that it can be processed
4369          * when we next update owning cfs_rq under rq->lock.  Tasks contribute
4370          * to blocked load iff they have a positive decay-count.  It can never
4371          * be negative here since on-rq tasks have decay-count == 0.
4372          */
4373         if (se->avg.decay_count) {
4374                 se->avg.decay_count = -__synchronize_entity_decay(se);
4375                 atomic_long_add(se->avg.load_avg_contrib,
4376                                                 &cfs_rq->removed_load);
4377         }
4378 }
4379 #endif /* CONFIG_SMP */
4380
4381 static unsigned long
4382 wakeup_gran(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
4383 {
4384         unsigned long gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
4385
4386         /*
4387          * Since its curr running now, convert the gran from real-time
4388          * to virtual-time in his units.
4389          *
4390          * By using 'se' instead of 'curr' we penalize light tasks, so
4391          * they get preempted easier. That is, if 'se' < 'curr' then
4392          * the resulting gran will be larger, therefore penalizing the
4393          * lighter, if otoh 'se' > 'curr' then the resulting gran will
4394          * be smaller, again penalizing the lighter task.
4395          *
4396          * This is especially important for buddies when the leftmost
4397          * task is higher priority than the buddy.
4398          */
4399         return calc_delta_fair(gran, se);
4400 }
4401
4402 /*
4403  * Should 'se' preempt 'curr'.
4404  *
4405  *             |s1
4406  *        |s2
4407  *   |s3
4408  *         g
4409  *      |<--->|c
4410  *
4411  *  w(c, s1) = -1
4412  *  w(c, s2) =  0
4413  *  w(c, s3) =  1
4414  *
4415  */
4416 static int
4417 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
4418 {
4419         s64 gran, vdiff = curr->vruntime - se->vruntime;
4420
4421         if (vdiff <= 0)
4422                 return -1;
4423
4424         gran = wakeup_gran(curr, se);
4425         if (vdiff > gran)
4426                 return 1;
4427
4428         return 0;
4429 }
4430
4431 static void set_last_buddy(struct sched_entity *se)
4432 {
4433         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
4434                 return;
4435
4436         for_each_sched_entity(se)
4437                 cfs_rq_of(se)->last = se;
4438 }
4439
4440 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se)
4441 {
4442         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
4443                 return;
4444
4445         for_each_sched_entity(se)
4446                 cfs_rq_of(se)->next = se;
4447 }
4448
4449 static void set_skip_buddy(struct sched_entity *se)
4450 {
4451         for_each_sched_entity(se)
4452                 cfs_rq_of(se)->skip = se;
4453 }
4454
4455 /*
4456  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
4457  */
4458 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
4459 {
4460         struct task_struct *curr = rq->curr;
4461         struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
4462         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
4463         int scale = cfs_rq->nr_running >= sched_nr_latency;
4464         int next_buddy_marked = 0;
4465
4466         if (unlikely(se == pse))
4467                 return;
4468
4469         /*
4470          * This is possible from callers such as move_task(), in which we
4471          * unconditionally check_prempt_curr() after an enqueue (which may have
4472          * lead to a throttle).  This both saves work and prevents false
4473          * next-buddy nomination below.
4474          */
4475         if (unlikely(throttled_hierarchy(cfs_rq_of(pse))))
4476                 return;
4477
4478         if (sched_feat(NEXT_BUDDY) && scale && !(wake_flags & WF_FORK)) {
4479                 set_next_buddy(pse);
4480                 next_buddy_marked = 1;
4481         }
4482
4483         /*
4484          * We can come here with TIF_NEED_RESCHED already set from new task
4485          * wake up path.
4486          *
4487          * Note: this also catches the edge-case of curr being in a throttled
4488          * group (e.g. via set_curr_task), since update_curr() (in the
4489          * enqueue of curr) will have resulted in resched being set.  This
4490          * prevents us from potentially nominating it as a false LAST_BUDDY
4491          * below.
4492          */
4493         if (test_tsk_need_resched(curr))
4494                 return;
4495
4496         /* Idle tasks are by definition preempted by non-idle tasks. */
4497         if (unlikely(curr->policy == SCHED_IDLE) &&
4498             likely(p->policy != SCHED_IDLE))
4499                 goto preempt;
4500
4501         /*
4502          * Batch and idle tasks do not preempt non-idle tasks (their preemption
4503          * is driven by the tick):
4504          */
4505         if (unlikely(p->policy != SCHED_NORMAL) || !sched_feat(WAKEUP_PREEMPTION))
4506                 return;
4507
4508         find_matching_se(&se, &pse);
4509         update_curr(cfs_rq_of(se));
4510         BUG_ON(!pse);
4511         if (wakeup_preempt_entity(se, pse) == 1) {
4512                 /*
4513                  * Bias pick_next to pick the sched entity that is
4514                  * triggering this preemption.
4515                  */
4516                 if (!next_buddy_marked)
4517                         set_next_buddy(pse);
4518                 goto preempt;
4519         }
4520
4521         return;
4522
4523 preempt:
4524         resched_task(curr);
4525         /*
4526          * Only set the backward buddy when the current task is still
4527          * on the rq. This can happen when a wakeup gets interleaved
4528          * with schedule on the ->pre_schedule() or idle_balance()
4529          * point, either of which can * drop the rq lock.
4530          *
4531          * Also, during early boot the idle thread is in the fair class,
4532          * for obvious reasons its a bad idea to schedule back to it.
4533          */
4534         if (unlikely(!se->on_rq || curr == rq->idle))
4535                 return;
4536
4537         if (sched_feat(LAST_BUDDY) && scale && entity_is_task(se))
4538                 set_last_buddy(se);
4539 }
4540
4541 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
4542 {
4543         struct task_struct *p;
4544         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
4545         struct sched_entity *se;
4546
4547         if (!cfs_rq->nr_running)
4548                 return NULL;
4549
4550         do {
4551                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
4552                 set_next_entity(cfs_rq, se);
4553                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
4554         } while (cfs_rq);
4555
4556         p = task_of(se);
4557         if (hrtick_enabled(rq))
4558                 hrtick_start_fair(rq, p);
4559
4560         return p;
4561 }
4562
4563 /*
4564  * Account for a descheduled task:
4565  */
4566 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4567 {
4568         struct sched_entity *se = &prev->se;
4569         struct cfs_rq *cfs_rq;
4570
4571         for_each_sched_entity(se) {
4572                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
4573                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
4574         }
4575 }
4576
4577 /*
4578  * sched_yield() is very simple
4579  *
4580  * The magic of dealing with the ->skip buddy is in pick_next_entity.
4581  */
4582 static void yield_task_fair(struct rq *rq)
4583 {
4584         struct task_struct *curr = rq->curr;
4585         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
4586         struct sched_entity *se = &curr->se;
4587
4588         /*
4589          * Are we the only task in the tree?
4590          */
4591         if (unlikely(rq->nr_running == 1))
4592                 return;
4593
4594         clear_buddies(cfs_rq, se);
4595
4596         if (curr->policy != SCHED_BATCH) {
4597                 update_rq_clock(rq);
4598                 /*
4599                  * Update run-time statistics of the 'current'.
4600                  */
4601                 update_curr(cfs_rq);
4602                 /*
4603                  * Tell update_rq_clock() that we've just updated,
4604                  * so we don't do microscopic update in schedule()
4605                  * and double the fastpath cost.
4606                  */
4607                  rq->skip_clock_update = 1;
4608         }
4609
4610         set_skip_buddy(se);
4611 }
4612
4613 static bool yield_to_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt)
4614 {
4615         struct sched_entity *se = &p->se;
4616
4617         /* throttled hierarchies are not runnable */
4618         if (!se->on_rq || throttled_hierarchy(cfs_rq_of(se)))
4619                 return false;
4620
4621         /* Tell the scheduler that we'd really like pse to run next. */
4622         set_next_buddy(se);
4623
4624         yield_task_fair(rq);
4625
4626         return true;
4627 }
4628
4629 #ifdef CONFIG_SMP
4630 /**************************************************
4631  * Fair scheduling class load-balancing methods.
4632  *
4633  * BASICS
4634  *
4635  * The purpose of load-balancing is to achieve the same basic fairness the
4636  * per-cpu scheduler provides, namely provide a proportional amount of compute
4637  * time to each task. This is expressed in the following equation:
4638  *
4639  *   W_i,n/P_i == W_j,n/P_j for all i,j                               (1)
4640  *
4641  * Where W_i,n is the n-th weight average for cpu i. The instantaneous weight
4642  * W_i,0 is defined as:
4643  *
4644  *   W_i,0 = \Sum_j w_i,j                                             (2)
4645  *
4646  * Where w_i,j is the weight of the j-th runnable task on cpu i. This weight
4647  * is derived from the nice value as per prio_to_weight[].
4648  *
4649  * The weight average is an exponential decay average of the instantaneous
4650  * weight:
4651  *
4652  *   W'_i,n = (2^n - 1) / 2^n * W_i,n + 1 / 2^n * W_i,0               (3)
4653  *
4654  * P_i is the cpu power (or compute capacity) of cpu i, typically it is the
4655  * fraction of 'recent' time available for SCHED_OTHER task execution. But it
4656  * can also include other factors [XXX].
4657  *
4658  * To achieve this balance we define a measure of imbalance which follows
4659  * directly from (1):
4660  *
4661  *   imb_i,j = max{ avg(W/P), W_i/P_i } - min{ avg(W/P), W_j/P_j }    (4)
4662  *
4663  * We them move tasks around to minimize the imbalance. In the continuous
4664  * function space it is obvious this converges, in the discrete case we get
4665  * a few fun cases generally called infeasible weight scenarios.
4666  *
4667  * [XXX expand on:
4668  *     - infeasible weights;
4669  *     - local vs global optima in the discrete case. ]
4670  *
4671  *
4672  * SCHED DOMAINS
4673  *
4674  * In order to solve the imbalance equation (4), and avoid the obvious O(n^2)
4675  * for all i,j solution, we create a tree of cpus that follows the hardware
4676  * topology where each level pairs two lower groups (or better). This results
4677  * in O(log n) layers. Furthermore we reduce the number of cpus going up the
4678  * tree to only the first of the previous level and we decrease the frequency
4679  * of load-balance at each level inv. proportional to the number of cpus in
4680  * the groups.
4681  *
4682  * This yields:
4683  *
4684  *     log_2 n     1     n
4685  *   \Sum       { --- * --- * 2^i } = O(n)                            (5)
4686  *     i = 0      2^i   2^i
4687  *                               `- size of each group
4688  *         |         |     `- number of cpus doing load-balance
4689  *         |         `- freq
4690  *         `- sum over all levels
4691  *
4692  * Coupled with a limit on how many tasks we can migrate every balance pass,
4693  * this makes (5) the runtime complexity of the balancer.
4694  *
4695  * An important property here is that each CPU is still (indirectly) connected
4696  * to every other cpu in at most O(log n) steps:
4697  *
4698  * The adjacency matrix of the resulting graph is given by:
4699  *
4700  *             log_2 n     
4701  *   A_i,j = \Union     (i % 2^k == 0) && i / 2^(k+1) == j / 2^(k+1)  (6)
4702  *             k = 0
4703  *
4704  * And you'll find that:
4705  *
4706  *   A^(log_2 n)_i,j != 0  for all i,j                                (7)
4707  *
4708  * Showing there's indeed a path between every cpu in at most O(log n) steps.
4709  * The task movement gives a factor of O(m), giving a convergence complexity
4710  * of:
4711  *
4712  *   O(nm log n),  n := nr_cpus, m := nr_tasks                        (8)
4713  *
4714  *
4715  * WORK CONSERVING
4716  *
4717  * In order to avoid CPUs going idle while there's still work to do, new idle
4718  * balancing is more aggressive and has the newly idle cpu iterate up the domain
4719  * tree itself instead of relying on other CPUs to bring it work.
4720  *
4721  * This adds some complexity to both (5) and (8) but it reduces the total idle
4722  * time.
4723  *
4724  * [XXX more?]
4725  *
4726  *
4727  * CGROUPS
4728  *
4729  * Cgroups make a horror show out of (2), instead of a simple sum we get:
4730  *
4731  *                                s_k,i
4732  *   W_i,0 = \Sum_j \Prod_k w_k * -----                               (9)
4733  *                                 S_k
4734  *
4735  * Where
4736  *
4737  *   s_k,i = \Sum_j w_i,j,k  and  S_k = \Sum_i s_k,i                 (10)
4738  *
4739  * w_i,j,k is the weight of the j-th runnable task in the k-th cgroup on cpu i.
4740  *
4741  * The big problem is S_k, its a global sum needed to compute a local (W_i)
4742  * property.
4743  *
4744  * [XXX write more on how we solve this.. _after_ merging pjt's patches that
4745  *      rewrite all of this once again.]
4746  */ 
4747
4748 static unsigned long __read_mostly max_load_balance_interval = HZ/10;
4749
4750 enum fbq_type { regular, remote, all };
4751
4752 #define LBF_ALL_PINNED  0x01
4753 #define LBF_NEED_BREAK  0x02
4754 #define LBF_DST_PINNED  0x04
4755 #define LBF_SOME_PINNED 0x08
4756
4757 struct lb_env {
4758         struct sched_domain     *sd;
4759
4760         struct rq               *src_rq;
4761         int                     src_cpu;
4762
4763         int                     dst_cpu;
4764         struct rq               *dst_rq;
4765
4766         struct cpumask          *dst_grpmask;
4767         int                     new_dst_cpu;
4768         enum cpu_idle_type      idle;
4769         long                    imbalance;
4770         /* The set of CPUs under consideration for load-balancing */
4771         struct cpumask          *cpus;
4772
4773         unsigned int            flags;
4774
4775         unsigned int            loop;
4776         unsigned int            loop_break;
4777         unsigned int            loop_max;
4778
4779         enum fbq_type           fbq_type;
4780 };
4781
4782 /*
4783  * move_task - move a task from one runqueue to another runqueue.
4784  * Both runqueues must be locked.
4785  */
4786 static void move_task(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
4787 {
4788         deactivate_task(env->src_rq, p, 0);
4789         set_task_cpu(p, env->dst_cpu);
4790         activate_task(env->dst_rq, p, 0);
4791         check_preempt_curr(env->dst_rq, p, 0);
4792 }
4793
4794 /*
4795  * Is this task likely cache-hot:
4796  */
4797 static int
4798 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
4799 {
4800         s64 delta;
4801
4802         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
4803                 return 0;
4804
4805         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
4806                 return 0;
4807
4808         /*
4809          * Buddy candidates are cache hot:
4810          */
4811         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
4812                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
4813                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
4814                 return 1;
4815
4816         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
4817                 return 1;
4818         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
4819                 return 0;
4820
4821         delta = now - p->se.exec_start;
4822
4823         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
4824 }
4825
4826 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4827 /* Returns true if the destination node has incurred more faults */
4828 static bool migrate_improves_locality(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
4829 {
4830         int src_nid, dst_nid;
4831
4832         if (!sched_feat(NUMA_FAVOUR_HIGHER) || !p->numa_faults_memory ||
4833             !(env->sd->flags & SD_NUMA)) {
4834                 return false;
4835         }
4836
4837         src_nid = cpu_to_node(env->src_cpu);
4838         dst_nid = cpu_to_node(env->dst_cpu);
4839
4840         if (src_nid == dst_nid)
4841                 return false;
4842
4843         /* Always encourage migration to the preferred node. */
4844         if (dst_nid == p->numa_preferred_nid)
4845                 return true;
4846
4847         /* If both task and group weight improve, this move is a winner. */
4848         if (task_weight(p, dst_nid) > task_weight(p, src_nid) &&
4849             group_weight(p, dst_nid) > group_weight(p, src_nid))
4850                 return true;
4851
4852         return false;
4853 }
4854
4855
4856 static bool migrate_degrades_locality(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
4857 {
4858         int src_nid, dst_nid;
4859
4860         if (!sched_feat(NUMA) || !sched_feat(NUMA_RESIST_LOWER))
4861                 return false;
4862
4863         if (!p->numa_faults_memory || !(env->sd->flags & SD_NUMA))
4864                 return false;
4865
4866         src_nid = cpu_to_node(env->src_cpu);
4867         dst_nid = cpu_to_node(env->dst_cpu);
4868
4869         if (src_nid == dst_nid)
4870                 return false;
4871
4872         /* Migrating away from the preferred node is always bad. */
4873         if (src_nid == p->numa_preferred_nid)
4874                 return true;
4875
4876         /* If either task or group weight get worse, don't do it. */
4877         if (task_weight(p, dst_nid) < task_weight(p, src_nid) ||
4878             group_weight(p, dst_nid) < group_weight(p, src_nid))
4879                 return true;
4880
4881         return false;
4882 }
4883
4884 #else
4885 static inline bool migrate_improves_locality(struct task_struct *p,
4886                                              struct lb_env *env)
4887 {
4888         return false;
4889 }
4890
4891 static inline bool migrate_degrades_locality(struct task_struct *p,
4892                                              struct lb_env *env)
4893 {
4894         return false;
4895 }
4896 #endif
4897
4898 /*
4899  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
4900  */
4901 static
4902 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
4903 {
4904         int tsk_cache_hot = 0;
4905         /*
4906          * We do not migrate tasks that are:
4907          * 1) throttled_lb_pair, or
4908          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
4909          * 3) running (obviously), or
4910          * 4) are cache-hot on their current CPU.
4911          */
4912         if (throttled_lb_pair(task_group(p), env->src_cpu, env->dst_cpu))
4913                 return 0;
4914
4915         if (!cpumask_test_cpu(env->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(p))) {
4916                 int cpu;
4917
4918                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_affine);
4919
4920                 env->flags |= LBF_SOME_PINNED;
4921
4922                 /*
4923                  * Remember if this task can be migrated to any other cpu in
4924                  * our sched_group. We may want to revisit it if we couldn't
4925                  * meet load balance goals by pulling other tasks on src_cpu.
4926                  *
4927                  * Also avoid computing new_dst_cpu if we have already computed
4928                  * one in current iteration.
4929                  */
4930                 if (!env->dst_grpmask || (env->flags & LBF_DST_PINNED))
4931                         return 0;
4932
4933                 /* Prevent to re-select dst_cpu via env's cpus */
4934                 for_each_cpu_and(cpu, env->dst_grpmask, env->cpus) {
4935                         if (cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p))) {
4936                                 env->flags |= LBF_DST_PINNED;
4937                                 env->new_dst_cpu = cpu;
4938                                 break;
4939                         }
4940                 }
4941
4942                 return 0;
4943         }
4944
4945         /* Record that we found atleast one task that could run on dst_cpu */
4946         env->flags &= ~LBF_ALL_PINNED;
4947
4948         if (task_running(env->src_rq, p)) {
4949                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_running);
4950                 return 0;
4951         }
4952
4953         /*
4954          * Aggressive migration if:
4955          * 1) destination numa is preferred
4956          * 2) task is cache cold, or
4957          * 3) too many balance attempts have failed.
4958          */
4959         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq_clock_task(env->src_rq), env->sd);
4960         if (!tsk_cache_hot)
4961                 tsk_cache_hot = migrate_degrades_locality(p, env);
4962
4963         if (migrate_improves_locality(p, env)) {
4964 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4965                 if (tsk_cache_hot) {
4966                         schedstat_inc(env->sd, lb_hot_gained[env->idle]);
4967                         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_forced_migrations);
4968                 }
4969 #endif
4970                 return 1;
4971         }
4972
4973         if (!tsk_cache_hot ||
4974                 env->sd->nr_balance_failed > env->sd->cache_nice_tries) {
4975
4976                 if (tsk_cache_hot) {
4977                         schedstat_inc(env->sd, lb_hot_gained[env->idle]);
4978                         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_forced_migrations);
4979                 }
4980
4981                 return 1;
4982         }
4983
4984         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_hot);
4985         return 0;
4986 }
4987
4988 /*
4989  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
4990  * part of active balancing operations within "domain".
4991  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
4992  *
4993  * Called with both runqueues locked.
4994  */
4995 static int move_one_task(struct lb_env *env)
4996 {
4997         struct task_struct *p, *n;
4998
4999         list_for_each_entry_safe(p, n, &env->src_rq->cfs_tasks, se.group_node) {
5000                 if (!can_migrate_task(p, env))
5001                         continue;
5002
5003                 move_task(p, env);
5004                 /*
5005                  * Right now, this is only the second place move_task()
5006                  * is called, so we can safely collect move_task()
5007                  * stats here rather than inside move_task().
5008                  */
5009                 schedstat_inc(env->sd, lb_gained[env->idle]);
5010                 return 1;
5011         }
5012         return 0;
5013 }
5014
5015 static const unsigned int sched_nr_migrate_break = 32;
5016
5017 /*
5018  * move_tasks tries to move up to imbalance weighted load from busiest to
5019  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
5020  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
5021  *
5022  * Called with both runqueues locked.
5023  */
5024 static int move_tasks(struct lb_env *env)
5025 {
5026         struct list_head *tasks = &env->src_rq->cfs_tasks;
5027         struct task_struct *p;
5028         unsigned long load;
5029         int pulled = 0;
5030
5031         if (env->imbalance <= 0)
5032                 return 0;
5033
5034         while (!list_empty(tasks)) {
5035                 p = list_first_entry(tasks, struct task_struct, se.group_node);
5036
5037                 env->loop++;
5038                 /* We've more or less seen every task there is, call it quits */
5039                 if (env->loop > env->loop_max)
5040                         break;
5041
5042                 /* take a breather every nr_migrate tasks */
5043                 if (env->loop > env->loop_break) {
5044                         env->loop_break += sched_nr_migrate_break;
5045                         env->flags |= LBF_NEED_BREAK;
5046                         break;
5047                 }
5048
5049                 if (!can_migrate_task(p, env))
5050                         goto next;
5051
5052                 load = task_h_load(p);
5053
5054                 if (sched_feat(LB_MIN) && load < 16 && !env->sd->nr_balance_failed)
5055                         goto next;
5056
5057                 if ((load / 2) > env->imbalance)
5058                         goto next;
5059
5060                 move_task(p, env);
5061                 pulled++;
5062                 env->imbalance -= load;
5063
5064 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5065                 /*
5066                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
5067                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
5068                  * the critical section.
5069                  */
5070                 if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE)
5071                         break;
5072 #endif
5073
5074                 /*
5075                  * We only want to steal up to the prescribed amount of
5076                  * weighted load.
5077                  */
5078                 if (env->imbalance <= 0)
5079                         break;
5080
5081                 continue;
5082 next:
5083                 list_move_tail(&p->se.group_node, tasks);
5084         }
5085
5086         /*
5087          * Right now, this is one of only two places move_task() is called,
5088          * so we can safely collect move_task() stats here rather than
5089          * inside move_task().
5090          */
5091         schedstat_add(env->sd, lb_gained[env->idle], pulled);
5092
5093         return pulled;
5094 }
5095
5096 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5097 /*
5098  * update tg->load_weight by folding this cpu's load_avg
5099  */
5100 static void __update_blocked_averages_cpu(struct task_group *tg, int cpu)
5101 {
5102         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
5103         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
5104
5105         /* throttled entities do not contribute to load */
5106         if (throttled_hierarchy(cfs_rq))
5107                 return;
5108
5109         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 1);
5110
5111         if (se) {
5112                 update_entity_load_avg(se, 1);
5113                 /*
5114                  * We pivot on our runnable average having decayed to zero for
5115                  * list removal.  This generally implies that all our children
5116                  * have also been removed (modulo rounding error or bandwidth
5117                  * control); however, such cases are rare and we can fix these
5118                  * at enqueue.
5119                  *
5120                  * TODO: fix up out-of-order children on enqueue.
5121                  */
5122                 if (!se->avg.runnable_avg_sum && !cfs_rq->nr_running)
5123                         list_del_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
5124         } else {
5125                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
5126                 update_rq_runnable_avg(rq, rq->nr_running);
5127         }
5128 }
5129
5130 static void update_blocked_averages(int cpu)
5131 {
5132         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5133         struct cfs_rq *cfs_rq;
5134         unsigned long flags;
5135
5136         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5137         update_rq_clock(rq);
5138         /*
5139          * Iterates the task_group tree in a bottom up fashion, see
5140          * list_add_leaf_cfs_rq() for details.
5141          */
5142         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
5143                 /*
5144                  * Note: We may want to consider periodically releasing
5145                  * rq->lock about these updates so that creating many task
5146                  * groups does not result in continually extending hold time.
5147                  */
5148                 __update_blocked_averages_cpu(cfs_rq->tg, rq->cpu);
5149         }
5150
5151         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5152 }
5153
5154 /*
5155  * Compute the hierarchical load factor for cfs_rq and all its ascendants.
5156  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
5157  * group is a fraction of its parents load.
5158  */
5159 static void update_cfs_rq_h_load(struct cfs_rq *cfs_rq)
5160 {
5161         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
5162         struct sched_entity *se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq)];
5163         unsigned long now = jiffies;
5164         unsigned long load;
5165
5166         if (cfs_rq->last_h_load_update == now)
5167                 return;
5168
5169         cfs_rq->h_load_next = NULL;
5170         for_each_sched_entity(se) {
5171                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
5172                 cfs_rq->h_load_next = se;
5173                 if (cfs_rq->last_h_load_update == now)
5174                         break;
5175         }
5176
5177         if (!se) {
5178                 cfs_rq->h_load = cfs_rq->runnable_load_avg;
5179                 cfs_rq->last_h_load_update = now;
5180         }
5181
5182         while ((se = cfs_rq->h_load_next) != NULL) {
5183                 load = cfs_rq->h_load;
5184                 load = div64_ul(load * se->avg.load_avg_contrib,
5185                                 cfs_rq->runnable_load_avg + 1);
5186                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
5187                 cfs_rq->h_load = load;
5188                 cfs_rq->last_h_load_update = now;
5189         }
5190 }
5191
5192 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p)
5193 {
5194         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
5195
5196         update_cfs_rq_h_load(cfs_rq);
5197         return div64_ul(p->se.avg.load_avg_contrib * cfs_rq->h_load,
5198                         cfs_rq->runnable_load_avg + 1);
5199 }
5200 #else
5201 static inline void update_blocked_averages(int cpu)
5202 {
5203 }
5204
5205 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p)
5206 {
5207         return p->se.avg.load_avg_contrib;
5208 }
5209 #endif
5210
5211 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
5212 /*
5213  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
5214  */
5215 struct sg_lb_stats {
5216         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
5217         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
5218         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
5219         unsigned long load_per_task;
5220         unsigned long group_power;
5221         unsigned int sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
5222         unsigned int group_capacity;
5223         unsigned int idle_cpus;
5224         unsigned int group_weight;
5225         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
5226         int group_has_capacity; /* Is there extra capacity in the group? */
5227 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5228         unsigned int nr_numa_running;
5229         unsigned int nr_preferred_running;
5230 #endif
5231 };
5232
5233 /*
5234  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
5235  *               during load balancing.
5236  */
5237 struct sd_lb_stats {
5238         struct sched_group *busiest;    /* Busiest group in this sd */
5239         struct sched_group *local;      /* Local group in this sd */
5240         unsigned long total_load;       /* Total load of all groups in sd */
5241         unsigned long total_pwr;        /* Total power of all groups in sd */
5242         unsigned long avg_load; /* Average load across all groups in sd */
5243
5244         struct sg_lb_stats busiest_stat;/* Statistics of the busiest group */
5245         struct sg_lb_stats local_stat;  /* Statistics of the local group */
5246 };
5247
5248 static inline void init_sd_lb_stats(struct sd_lb_stats *sds)
5249 {
5250         /*
5251          * Skimp on the clearing to avoid duplicate work. We can avoid clearing
5252          * local_stat because update_sg_lb_stats() does a full clear/assignment.
5253          * We must however clear busiest_stat::avg_load because
5254          * update_sd_pick_busiest() reads this before assignment.
5255          */
5256         *sds = (struct sd_lb_stats){
5257                 .busiest = NULL,
5258                 .local = NULL,
5259                 .total_load = 0UL,
5260                 .total_pwr = 0UL,
5261                 .busiest_stat = {
5262                         .avg_load = 0UL,
5263                 },
5264         };
5265 }
5266
5267 /**
5268  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
5269  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
5270  * @idle: The idle status of the CPU for whose sd load_idx is obtained.
5271  *
5272  * Return: The load index.
5273  */
5274 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
5275                                         enum cpu_idle_type idle)
5276 {
5277         int load_idx;
5278
5279         switch (idle) {
5280         case CPU_NOT_IDLE:
5281                 load_idx = sd->busy_idx;
5282                 break;
5283
5284         case CPU_NEWLY_IDLE:
5285                 load_idx = sd->newidle_idx;
5286                 break;
5287         default:
5288                 load_idx = sd->idle_idx;
5289                 break;
5290         }
5291
5292         return load_idx;
5293 }
5294
5295 static unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
5296 {
5297         return SCHED_POWER_SCALE;
5298 }
5299
5300 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
5301 {
5302         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
5303 }
5304
5305 static unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
5306 {
5307         unsigned long weight = sd->span_weight;
5308         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
5309
5310         smt_gain /= weight;
5311
5312         return smt_gain;
5313 }
5314
5315 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
5316 {
5317         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
5318 }
5319
5320 static unsigned long scale_rt_power(int cpu)
5321 {
5322         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5323         u64 total, available, age_stamp, avg;
5324
5325         /*
5326          * Since we're reading these variables without serialization make sure
5327          * we read them once before doing sanity checks on them.
5328          */
5329         age_stamp = ACCESS_ONCE(rq->age_stamp);
5330         avg = ACCESS_ONCE(rq->rt_avg);
5331
5332         total = sched_avg_period() + (rq_clock(rq) - age_stamp);
5333
5334         if (unlikely(total < avg)) {
5335                 /* Ensures that power won't end up being negative */
5336                 available = 0;
5337         } else {
5338                 available = total - avg;
5339         }
5340
5341         if (unlikely((s64)total < SCHED_POWER_SCALE))
5342                 total = SCHED_POWER_SCALE;
5343
5344         total >>= SCHED_POWER_SHIFT;
5345
5346         return div_u64(available, total);
5347 }
5348
5349 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
5350 {
5351         unsigned long weight = sd->span_weight;
5352         unsigned long power = SCHED_POWER_SCALE;
5353         struct sched_group *sdg = sd->groups;
5354
5355         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
5356                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
5357                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
5358                 else
5359                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
5360
5361                 power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
5362         }
5363
5364         sdg->sgp->power_orig = power;
5365
5366         if (sched_feat(ARCH_POWER))
5367                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
5368         else
5369                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
5370
5371         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
5372
5373         power *= scale_rt_power(cpu);
5374         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
5375
5376         if (!power)
5377                 power = 1;
5378
5379         cpu_rq(cpu)->cpu_power = power;
5380         sdg->sgp->power = power;
5381 }
5382
5383 void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
5384 {
5385         struct sched_domain *child = sd->child;
5386         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
5387         unsigned long power, power_orig;
5388         unsigned long interval;
5389
5390         interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
5391         interval = clamp(interval, 1UL, max_load_balance_interval);
5392         sdg->sgp->next_update = jiffies + interval;
5393
5394         if (!child) {
5395                 update_cpu_power(sd, cpu);
5396                 return;
5397         }
5398
5399         power_orig = power = 0;
5400
5401         if (child->flags & SD_OVERLAP) {
5402                 /*
5403                  * SD_OVERLAP domains cannot assume that child groups
5404                  * span the current group.
5405                  */
5406
5407                 for_each_cpu(cpu, sched_group_cpus(sdg)) {
5408                         struct sched_group_power *sgp;
5409                         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5410
5411                         /*
5412                          * build_sched_domains() -> init_sched_groups_power()
5413                          * gets here before we've attached the domains to the
5414                          * runqueues.
5415                          *
5416                          * Use power_of(), which is set irrespective of domains
5417                          * in update_cpu_power().
5418                          *
5419                          * This avoids power/power_orig from being 0 and
5420                          * causing divide-by-zero issues on boot.
5421                          *
5422                          * Runtime updates will correct power_orig.
5423                          */
5424                         if (unlikely(!rq->sd)) {
5425                                 power_orig += power_of(cpu);
5426                                 power += power_of(cpu);
5427                                 continue;
5428                         }
5429
5430                         sgp = rq->sd->groups->sgp;
5431                         power_orig += sgp->power_orig;
5432                         power += sgp->power;
5433                 }
5434         } else  {
5435                 /*
5436                  * !SD_OVERLAP domains can assume that child groups
5437                  * span the current group.
5438                  */ 
5439
5440                 group = child->groups;
5441                 do {
5442                         power_orig += group->sgp->power_orig;
5443                         power += group->sgp->power;
5444                         group = group->next;
5445                 } while (group != child->groups);
5446         }
5447
5448         sdg->sgp->power_orig = power_orig;
5449         sdg->sgp->power = power;
5450 }
5451
5452 /*
5453  * Try and fix up capacity for tiny siblings, this is needed when
5454  * things like SD_ASYM_PACKING need f_b_g to select another sibling
5455  * which on its own isn't powerful enough.
5456  *
5457  * See update_sd_pick_busiest() and check_asym_packing().
5458  */
5459 static inline int
5460 fix_small_capacity(struct sched_domain *sd, struct sched_group *group)
5461 {
5462         /*
5463          * Only siblings can have significantly less than SCHED_POWER_SCALE
5464          */
5465         if (!(sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER))
5466                 return 0;
5467
5468         /*
5469          * If ~90% of the cpu_power is still there, we're good.
5470          */
5471         if (group->sgp->power * 32 > group->sgp->power_orig * 29)
5472                 return 1;
5473
5474         return 0;
5475 }
5476
5477 /*
5478  * Group imbalance indicates (and tries to solve) the problem where balancing
5479  * groups is inadequate due to tsk_cpus_allowed() constraints.
5480  *
5481  * Imagine a situation of two groups of 4 cpus each and 4 tasks each with a
5482  * cpumask covering 1 cpu of the first group and 3 cpus of the second group.
5483  * Something like:
5484  *
5485  *      { 0 1 2 3 } { 4 5 6 7 }
5486  *              *     * * *
5487  *
5488  * If we were to balance group-wise we'd place two tasks in the first group and
5489  * two tasks in the second group. Clearly this is undesired as it will overload
5490  * cpu 3 and leave one of the cpus in the second group unused.
5491  *
5492  * The current solution to this issue is detecting the skew in the first group
5493  * by noticing the lower domain failed to reach balance and had difficulty
5494  * moving tasks due to affinity constraints.
5495  *
5496  * When this is so detected; this group becomes a candidate for busiest; see
5497  * update_sd_pick_busiest(). And calculate_imbalance() and
5498  * find_busiest_group() avoid some of the usual balance conditions to allow it
5499  * to create an effective group imbalance.
5500  *
5501  * This is a somewhat tricky proposition since the next run might not find the
5502  * group imbalance and decide the groups need to be balanced again. A most
5503  * subtle and fragile situation.
5504  */
5505
5506 static inline int sg_imbalanced(struct sched_group *group)
5507 {
5508         return group->sgp->imbalance;
5509 }
5510
5511 /*
5512  * Compute the group capacity.
5513  *
5514  * Avoid the issue where N*frac(smt_power) >= 1 creates 'phantom' cores by
5515  * first dividing out the smt factor and computing the actual number of cores
5516  * and limit power unit capacity with that.
5517  */
5518 static inline int sg_capacity(struct lb_env *env, struct sched_group *group)
5519 {
5520         unsigned int capacity, smt, cpus;
5521         unsigned int power, power_orig;
5522
5523         power = group->sgp->power;
5524         power_orig = group->sgp->power_orig;
5525         cpus = group->group_weight;
5526
5527         /* smt := ceil(cpus / power), assumes: 1 < smt_power < 2 */
5528         smt = DIV_ROUND_UP(SCHED_POWER_SCALE * cpus, power_orig);
5529         capacity = cpus / smt; /* cores */
5530
5531         capacity = min_t(unsigned, capacity, DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_POWER_SCALE));
5532         if (!capacity)
5533                 capacity = fix_small_capacity(env->sd, group);
5534
5535         return capacity;
5536 }
5537
5538 /**
5539  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
5540  * @env: The load balancing environment.
5541  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
5542  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
5543  * @local_group: Does group contain this_cpu.
5544  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
5545  */
5546 static inline void update_sg_lb_stats(struct lb_env *env,
5547                         struct sched_group *group, int load_idx,
5548                         int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
5549 {
5550         unsigned long load;
5551         int i;
5552
5553         memset(sgs, 0, sizeof(*sgs));
5554
5555         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), env->cpus) {
5556                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
5557
5558                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
5559                 if (local_group)
5560                         load = target_load(i, load_idx);
5561                 else
5562                         load = source_load(i, load_idx);
5563
5564                 sgs->group_load += load;
5565                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
5566 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5567                 sgs->nr_numa_running += rq->nr_numa_running;
5568                 sgs->nr_preferred_running += rq->nr_preferred_running;
5569 #endif
5570                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
5571                 if (idle_cpu(i))
5572                         sgs->idle_cpus++;
5573         }
5574
5575         /* Adjust by relative CPU power of the group */
5576         sgs->group_power = group->sgp->power;
5577         sgs->avg_load = (sgs->group_load*SCHED_POWER_SCALE) / sgs->group_power;
5578
5579         if (sgs->sum_nr_running)
5580                 sgs->load_per_task = sgs->sum_weighted_load / sgs->sum_nr_running;
5581
5582         sgs->group_weight = group->group_weight;
5583
5584         sgs->group_imb = sg_imbalanced(group);
5585         sgs->group_capacity = sg_capacity(env, group);
5586
5587         if (sgs->group_capacity > sgs->sum_nr_running)
5588                 sgs->group_has_capacity = 1;
5589 }
5590
5591 /**
5592  * update_sd_pick_busiest - return 1 on busiest group
5593  * @env: The load balancing environment.
5594  * @sds: sched_domain statistics
5595  * @sg: sched_group candidate to be checked for being the busiest
5596  * @sgs: sched_group statistics
5597  *
5598  * Determine if @sg is a busier group than the previously selected
5599  * busiest group.
5600  *
5601  * Return: %true if @sg is a busier group than the previously selected
5602  * busiest group. %false otherwise.
5603  */
5604 static bool update_sd_pick_busiest(struct lb_env *env,
5605                                    struct sd_lb_stats *sds,
5606                                    struct sched_group *sg,
5607                                    struct sg_lb_stats *sgs)
5608 {
5609         if (sgs->avg_load <= sds->busiest_stat.avg_load)
5610                 return false;
5611
5612         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity)
5613                 return true;
5614
5615         if (sgs->group_imb)
5616                 return true;
5617
5618         /*
5619          * ASYM_PACKING needs to move all the work to the lowest
5620          * numbered CPUs in the group, therefore mark all groups
5621          * higher than ourself as busy.
5622          */
5623         if ((env->sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && sgs->sum_nr_running &&
5624             env->dst_cpu < group_first_cpu(sg)) {
5625                 if (!sds->busiest)
5626                         return true;
5627
5628                 if (group_first_cpu(sds->busiest) > group_first_cpu(sg))
5629                         return true;
5630         }
5631
5632         return false;
5633 }
5634
5635 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5636 static inline enum fbq_type fbq_classify_group(struct sg_lb_stats *sgs)
5637 {
5638         if (sgs->sum_nr_running > sgs->nr_numa_running)
5639                 return regular;
5640         if (sgs->sum_nr_running > sgs->nr_preferred_running)
5641                 return remote;
5642         return all;
5643 }
5644
5645 static inline enum fbq_type fbq_classify_rq(struct rq *rq)
5646 {
5647         if (rq->nr_running > rq->nr_numa_running)
5648                 return regular;
5649         if (rq->nr_running > rq->nr_preferred_running)
5650                 return remote;
5651         return all;
5652 }
5653 #else
5654 static inline enum fbq_type fbq_classify_group(struct sg_lb_stats *sgs)
5655 {
5656         return all;
5657 }
5658
5659 static inline enum fbq_type fbq_classify_rq(struct rq *rq)
5660 {
5661         return regular;
5662 }
5663 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5664
5665 /**
5666  * update_sd_lb_stats - Update sched_domain's statistics for load balancing.
5667  * @env: The load balancing environment.
5668  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
5669  */
5670 static inline void update_sd_lb_stats(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
5671 {
5672         struct sched_domain *child = env->sd->child;
5673         struct sched_group *sg = env->sd->groups;
5674         struct sg_lb_stats tmp_sgs;
5675         int load_idx, prefer_sibling = 0;
5676
5677         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5678                 prefer_sibling = 1;
5679
5680         load_idx = get_sd_load_idx(env->sd, env->idle);
5681
5682         do {
5683                 struct sg_lb_stats *sgs = &tmp_sgs;
5684                 int local_group;
5685
5686                 local_group = cpumask_test_cpu(env->dst_cpu, sched_group_cpus(sg));
5687                 if (local_group) {
5688                         sds->local = sg;
5689                         sgs = &sds->local_stat;
5690
5691                         if (env->idle != CPU_NEWLY_IDLE ||
5692                             time_after_eq(jiffies, sg->sgp->next_update))
5693                                 update_group_power(env->sd, env->dst_cpu);
5694                 }
5695
5696                 update_sg_lb_stats(env, sg, load_idx, local_group, sgs);
5697
5698                 if (local_group)
5699                         goto next_group;
5700
5701                 /*
5702                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
5703                  * first, lower the sg capacity to one so that we'll try
5704                  * and move all the excess tasks away. We lower the capacity
5705                  * of a group only if the local group has the capacity to fit
5706                  * these excess tasks, i.e. nr_running < group_capacity. The
5707                  * extra check prevents the case where you always pull from the
5708                  * heaviest group when it is already under-utilized (possible
5709                  * with a large weight task outweighs the tasks on the system).
5710                  */
5711                 if (prefer_sibling && sds->local &&
5712                     sds->local_stat.group_has_capacity)
5713                         sgs->group_capacity = min(sgs->group_capacity, 1U);
5714
5715                 if (update_sd_pick_busiest(env, sds, sg, sgs)) {
5716                         sds->busiest = sg;
5717                         sds->busiest_stat = *sgs;
5718                 }
5719
5720 next_group:
5721                 /* Now, start updating sd_lb_stats */
5722                 sds->total_load += sgs->group_load;
5723                 sds->total_pwr += sgs->group_power;
5724
5725                 sg = sg->next;
5726         } while (sg != env->sd->groups);
5727
5728         if (env->sd->flags & SD_NUMA)
5729                 env->fbq_type = fbq_classify_group(&sds->busiest_stat);
5730 }
5731
5732 /**
5733  * check_asym_packing - Check to see if the group is packed into the
5734  *                      sched doman.
5735  *
5736  * This is primarily intended to used at the sibling level.  Some
5737  * cores like POWER7 prefer to use lower numbered SMT threads.  In the
5738  * case of POWER7, it can move to lower SMT modes only when higher
5739  * threads are idle.  When in lower SMT modes, the threads will
5740  * perform better since they share less core resources.  Hence when we
5741  * have idle threads, we want them to be the higher ones.
5742  *
5743  * This packing function is run on idle threads.  It checks to see if
5744  * the busiest CPU in this domain (core in the P7 case) has a higher
5745  * CPU number than the packing function is being run on.  Here we are
5746  * assuming lower CPU number will be equivalent to lower a SMT thread
5747  * number.
5748  *
5749  * Return: 1 when packing is required and a task should be moved to
5750  * this CPU.  The amount of the imbalance is returned in *imbalance.
5751  *
5752  * @env: The load balancing environment.
5753  * @sds: Statistics of the sched_domain which is to be packed
5754  */
5755 static int check_asym_packing(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
5756 {
5757         int busiest_cpu;
5758
5759         if (!(env->sd->flags & SD_ASYM_PACKING))
5760                 return 0;
5761
5762         if (!sds->busiest)
5763                 return 0;
5764
5765         busiest_cpu = group_first_cpu(sds->busiest);
5766         if (env->dst_cpu > busiest_cpu)
5767                 return 0;
5768
5769         env->imbalance = DIV_ROUND_CLOSEST(
5770                 sds->busiest_stat.avg_load * sds->busiest_stat.group_power,
5771                 SCHED_POWER_SCALE);
5772
5773         return 1;
5774 }
5775
5776 /**
5777  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
5778  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
5779  *                      load balancing.
5780  * @env: The load balancing environment.
5781  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
5782  */
5783 static inline
5784 void fix_small_imbalance(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
5785 {
5786         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
5787         unsigned int imbn = 2;
5788         unsigned long scaled_busy_load_per_task;
5789         struct sg_lb_stats *local, *busiest;
5790
5791         local = &sds->local_stat;
5792         busiest = &sds->busiest_stat;
5793
5794         if (!local->sum_nr_running)
5795                 local->load_per_task = cpu_avg_load_per_task(env->dst_cpu);
5796         else if (busiest->load_per_task > local->load_per_task)
5797                 imbn = 1;
5798
5799         scaled_busy_load_per_task =
5800                 (busiest->load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
5801                 busiest->group_power;
5802
5803         if (busiest->avg_load + scaled_busy_load_per_task >=
5804             local->avg_load + (scaled_busy_load_per_task * imbn)) {
5805                 env->imbalance = busiest->load_per_task;
5806                 return;
5807         }
5808
5809         /*
5810          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
5811          * however we may be able to increase total CPU power used by
5812          * moving them.
5813          */
5814
5815         pwr_now += busiest->group_power *
5816                         min(busiest->load_per_task, busiest->avg_load);
5817         pwr_now += local->group_power *
5818                         min(local->load_per_task, local->avg_load);
5819         pwr_now /= SCHED_POWER_SCALE;
5820
5821         /* Amount of load we'd subtract */
5822         tmp = (busiest->load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
5823                 busiest->group_power;
5824         if (busiest->avg_load > tmp) {
5825                 pwr_move += busiest->group_power *
5826                             min(busiest->load_per_task,
5827                                 busiest->avg_load - tmp);
5828         }
5829
5830         /* Amount of load we'd add */
5831         if (busiest->avg_load * busiest->group_power <
5832             busiest->load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) {
5833                 tmp = (busiest->avg_load * busiest->group_power) /
5834                       local->group_power;
5835         } else {
5836                 tmp = (busiest->load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
5837                       local->group_power;
5838         }
5839         pwr_move += local->group_power *
5840                     min(local->load_per_task, local->avg_load + tmp);
5841         pwr_move /= SCHED_POWER_SCALE;
5842
5843         /* Move if we gain throughput */
5844         if (pwr_move > pwr_now)
5845                 env->imbalance = busiest->load_per_task;
5846 }
5847
5848 /**
5849  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
5850  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
5851  * @env: load balance environment
5852  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
5853  */
5854 static inline void calculate_imbalance(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
5855 {
5856         unsigned long max_pull, load_above_capacity = ~0UL;
5857         struct sg_lb_stats *local, *busiest;
5858
5859         local = &sds->local_stat;
5860         busiest = &sds->busiest_stat;
5861
5862         if (busiest->group_imb) {
5863                 /*
5864                  * In the group_imb case we cannot rely on group-wide averages
5865                  * to ensure cpu-load equilibrium, look at wider averages. XXX
5866                  */
5867                 busiest->load_per_task =
5868                         min(busiest->load_per_task, sds->avg_load);
5869         }
5870
5871         /*
5872          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
5873          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
5874          * its cpu_power, while calculating max_load..)
5875          */
5876         if (busiest->avg_load <= sds->avg_load ||
5877             local->avg_load >= sds->avg_load) {
5878                 env->imbalance = 0;
5879                 return fix_small_imbalance(env, sds);
5880         }
5881
5882         if (!busiest->group_imb) {
5883                 /*
5884                  * Don't want to pull so many tasks that a group would go idle.
5885                  * Except of course for the group_imb case, since then we might
5886                  * have to drop below capacity to reach cpu-load equilibrium.
5887                  */
5888                 load_above_capacity =
5889                         (busiest->sum_nr_running - busiest->group_capacity);
5890
5891                 load_above_capacity *= (SCHED_LOAD_SCALE * SCHED_POWER_SCALE);
5892                 load_above_capacity /= busiest->group_power;
5893         }
5894
5895         /*
5896          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
5897          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
5898          * reduce the max loaded cpu below the average load. At the same time,
5899          * we also don't want to reduce the group load below the group capacity
5900          * (so that we can implement power-savings policies etc). Thus we look
5901          * for the minimum possible imbalance.
5902          */
5903         max_pull = min(busiest->avg_load - sds->avg_load, load_above_capacity);
5904
5905         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
5906         env->imbalance = min(
5907                 max_pull * busiest->group_power,
5908                 (sds->avg_load - local->avg_load) * local->group_power
5909         ) / SCHED_POWER_SCALE;
5910
5911         /*
5912          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
5913          * there is no guarantee that any tasks will be moved so we'll have
5914          * a think about bumping its value to force at least one task to be
5915          * moved
5916          */
5917         if (env->imbalance < busiest->load_per_task)
5918                 return fix_small_imbalance(env, sds);
5919 }
5920
5921 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
5922
5923 /**
5924  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
5925  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
5926  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
5927  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
5928  * such a group exists.
5929  *
5930  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
5931  * to restore balance.
5932  *
5933  * @env: The load balancing environment.
5934  *
5935  * Return:      - The busiest group if imbalance exists.
5936  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
5937  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
5938  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
5939  */
5940 static struct sched_group *find_busiest_group(struct lb_env *env)
5941 {
5942         struct sg_lb_stats *local, *busiest;
5943         struct sd_lb_stats sds;
5944
5945         init_sd_lb_stats(&sds);
5946
5947         /*
5948          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
5949          * this level.
5950          */
5951         update_sd_lb_stats(env, &sds);
5952         local = &sds.local_stat;
5953         busiest = &sds.busiest_stat;
5954
5955         if ((env->idle == CPU_IDLE || env->idle == CPU_NEWLY_IDLE) &&
5956             check_asym_packing(env, &sds))
5957                 return sds.busiest;
5958
5959         /* There is no busy sibling group to pull tasks from */
5960         if (!sds.busiest || busiest->sum_nr_running == 0)
5961                 goto out_balanced;
5962
5963         sds.avg_load = (SCHED_POWER_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
5964
5965         /*
5966          * If the busiest group is imbalanced the below checks don't
5967          * work because they assume all things are equal, which typically
5968          * isn't true due to cpus_allowed constraints and the like.
5969          */
5970         if (busiest->group_imb)
5971                 goto force_balance;
5972
5973         /* SD_BALANCE_NEWIDLE trumps SMP nice when underutilized */
5974         if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE && local->group_has_capacity &&
5975             !busiest->group_has_capacity)
5976                 goto force_balance;
5977
5978         /*
5979          * If the local group is more busy than the selected busiest group
5980          * don't try and pull any tasks.
5981          */
5982         if (local->avg_load >= busiest->avg_load)
5983                 goto out_balanced;
5984
5985         /*
5986          * Don't pull any tasks if this group is already above the domain
5987          * average load.
5988          */
5989         if (local->avg_load >= sds.avg_load)
5990                 goto out_balanced;
5991
5992         if (env->idle == CPU_IDLE) {
5993                 /*
5994                  * This cpu is idle. If the busiest group load doesn't
5995                  * have more tasks than the number of available cpu's and
5996                  * there is no imbalance between this and busiest group
5997                  * wrt to idle cpu's, it is balanced.
5998                  */
5999                 if ((local->idle_cpus < busiest->idle_cpus) &&
6000                     busiest->sum_nr_running <= busiest->group_weight)
6001                         goto out_balanced;
6002         } else {
6003                 /*
6004                  * In the CPU_NEWLY_IDLE, CPU_NOT_IDLE cases, use
6005                  * imbalance_pct to be conservative.
6006                  */
6007                 if (100 * busiest->avg_load <=
6008                                 env->sd->imbalance_pct * local->avg_load)
6009                         goto out_balanced;
6010         }
6011
6012 force_balance:
6013         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
6014         calculate_imbalance(env, &sds);
6015         return sds.busiest;
6016
6017 out_balanced:
6018         env->imbalance = 0;
6019         return NULL;
6020 }
6021
6022 /*
6023  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
6024  */
6025 static struct rq *find_busiest_queue(struct lb_env *env,
6026                                      struct sched_group *group)
6027 {
6028         struct rq *busiest = NULL, *rq;
6029         unsigned long busiest_load = 0, busiest_power = 1;
6030         int i;
6031
6032         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), env->cpus) {
6033                 unsigned long power, capacity, wl;
6034                 enum fbq_type rt;
6035
6036                 rq = cpu_rq(i);
6037                 rt = fbq_classify_rq(rq);
6038
6039                 /*
6040                  * We classify groups/runqueues into three groups:
6041                  *  - regular: there are !numa tasks
6042                  *  - remote:  there are numa tasks that run on the 'wrong' node
6043                  *  - all:     there is no distinction
6044                  *
6045                  * In order to avoid migrating ideally placed numa tasks,
6046                  * ignore those when there's better options.
6047                  *
6048                  * If we ignore the actual busiest queue to migrate another
6049                  * task, the next balance pass can still reduce the busiest
6050                  * queue by moving tasks around inside the node.
6051                  *
6052                  * If we cannot move enough load due to this classification
6053                  * the next pass will adjust the group classification and
6054                  * allow migration of more tasks.
6055                  *
6056                  * Both cases only affect the total convergence complexity.
6057                  */
6058                 if (rt > env->fbq_type)
6059                         continue;
6060
6061                 power = power_of(i);
6062                 capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_POWER_SCALE);
6063                 if (!capacity)
6064                         capacity = fix_small_capacity(env->sd, group);
6065
6066                 wl = weighted_cpuload(i);
6067
6068                 /*
6069                  * When comparing with imbalance, use weighted_cpuload()
6070                  * which is not scaled with the cpu power.
6071                  */
6072                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > env->imbalance)
6073                         continue;
6074
6075                 /*
6076                  * For the load comparisons with the other cpu's, consider
6077                  * the weighted_cpuload() scaled with the cpu power, so that
6078                  * the load can be moved away from the cpu that is potentially
6079                  * running at a lower capacity.
6080                  *
6081                  * Thus we're looking for max(wl_i / power_i), crosswise
6082                  * multiplication to rid ourselves of the division works out
6083                  * to: wl_i * power_j > wl_j * power_i;  where j is our
6084                  * previous maximum.
6085                  */
6086                 if (wl * busiest_power > busiest_load * power) {
6087                         busiest_load = wl;
6088                         busiest_power = power;
6089                         busiest = rq;
6090                 }
6091         }
6092
6093         return busiest;
6094 }
6095
6096 /*
6097  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
6098  * so long as it is large enough.
6099  */
6100 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
6101
6102 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
6103 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6104
6105 static int need_active_balance(struct lb_env *env)
6106 {
6107         struct sched_domain *sd = env->sd;
6108
6109         if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE) {
6110
6111                 /*
6112                  * ASYM_PACKING needs to force migrate tasks from busy but
6113                  * higher numbered CPUs in order to pack all tasks in the
6114                  * lowest numbered CPUs.
6115                  */
6116                 if ((sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && env->src_cpu > env->dst_cpu)
6117                         return 1;
6118         }
6119
6120         return unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2);
6121 }
6122
6123 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data);
6124
6125 static int should_we_balance(struct lb_env *env)
6126 {
6127         struct sched_group *sg = env->sd->groups;
6128         struct cpumask *sg_cpus, *sg_mask;
6129         int cpu, balance_cpu = -1;
6130
6131         /*
6132          * In the newly idle case, we will allow all the cpu's
6133          * to do the newly idle load balance.
6134          */
6135         if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE)
6136                 return 1;
6137
6138         sg_cpus = sched_group_cpus(sg);
6139         sg_mask = sched_group_mask(sg);
6140         /* Try to find first idle cpu */
6141         for_each_cpu_and(cpu, sg_cpus, env->cpus) {
6142                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, sg_mask) || !idle_cpu(cpu))
6143                         continue;
6144
6145                 balance_cpu = cpu;
6146                 break;
6147         }
6148
6149         if (balance_cpu == -1)
6150                 balance_cpu = group_balance_cpu(sg);
6151
6152         /*
6153          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
6154          * is eligible for doing load balancing at this and above domains.
6155          */
6156         return balance_cpu == env->dst_cpu;
6157 }
6158
6159 /*
6160  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
6161  * tasks if there is an imbalance.
6162  */
6163 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
6164                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
6165                         int *continue_balancing)
6166 {
6167         int ld_moved, cur_ld_moved, active_balance = 0;
6168         struct sched_domain *sd_parent = sd->parent;
6169         struct sched_group *group;
6170         struct rq *busiest;
6171         unsigned long flags;
6172         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_mask);
6173
6174         struct lb_env env = {
6175                 .sd             = sd,
6176                 .dst_cpu        = this_cpu,
6177                 .dst_rq         = this_rq,
6178                 .dst_grpmask    = sched_group_cpus(sd->groups),
6179                 .idle           = idle,
6180                 .loop_break     = sched_nr_migrate_break,
6181                 .cpus           = cpus,
6182                 .fbq_type       = all,
6183         };
6184
6185         /*
6186          * For NEWLY_IDLE load_balancing, we don't need to consider
6187          * other cpus in our group
6188          */
6189         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
6190                 env.dst_grpmask = NULL;
6191
6192         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
6193
6194         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
6195
6196 redo:
6197         if (!should_we_balance(&env)) {
6198                 *continue_balancing = 0;
6199                 goto out_balanced;
6200         }
6201
6202         group = find_busiest_group(&env);
6203         if (!group) {
6204                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
6205                 goto out_balanced;
6206         }
6207
6208         busiest = find_busiest_queue(&env, group);
6209         if (!busiest) {
6210                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
6211                 goto out_balanced;
6212         }
6213
6214         BUG_ON(busiest == env.dst_rq);
6215
6216         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], env.imbalance);
6217
6218         ld_moved = 0;
6219         if (busiest->nr_running > 1) {
6220                 /*
6221                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
6222                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
6223                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
6224                  * correctly treated as an imbalance.
6225                  */
6226                 env.flags |= LBF_ALL_PINNED;
6227                 env.src_cpu   = busiest->cpu;
6228                 env.src_rq    = busiest;
6229                 env.loop_max  = min(sysctl_sched_nr_migrate, busiest->nr_running);
6230
6231 more_balance:
6232                 local_irq_save(flags);
6233                 double_rq_lock(env.dst_rq, busiest);
6234
6235                 /*
6236                  * cur_ld_moved - load moved in current iteration
6237                  * ld_moved     - cumulative load moved across iterations
6238                  */
6239                 cur_ld_moved = move_tasks(&env);
6240                 ld_moved += cur_ld_moved;
6241                 double_rq_unlock(env.dst_rq, busiest);
6242                 local_irq_restore(flags);
6243
6244                 /*
6245                  * some other cpu did the load balance for us.
6246                  */
6247                 if (cur_ld_moved && env.dst_cpu != smp_processor_id())
6248                         resched_cpu(env.dst_cpu);
6249
6250                 if (env.flags & LBF_NEED_BREAK) {
6251                         env.flags &= ~LBF_NEED_BREAK;
6252                         goto more_balance;
6253                 }
6254
6255                 /*
6256                  * Revisit (affine) tasks on src_cpu that couldn't be moved to
6257                  * us and move them to an alternate dst_cpu in our sched_group
6258                  * where they can run. The upper limit on how many times we
6259                  * iterate on same src_cpu is dependent on number of cpus in our
6260                  * sched_group.
6261                  *
6262                  * This changes load balance semantics a bit on who can move
6263                  * load to a given_cpu. In addition to the given_cpu itself
6264                  * (or a ilb_cpu acting on its behalf where given_cpu is
6265                  * nohz-idle), we now have balance_cpu in a position to move
6266                  * load to given_cpu. In rare situations, this may cause
6267                  * conflicts (balance_cpu and given_cpu/ilb_cpu deciding
6268                  * _independently_ and at _same_ time to move some load to
6269                  * given_cpu) causing exceess load to be moved to given_cpu.
6270                  * This however should not happen so much in practice and
6271                  * moreover subsequent load balance cycles should correct the
6272                  * excess load moved.
6273                  */
6274                 if ((env.flags & LBF_DST_PINNED) && env.imbalance > 0) {
6275
6276                         /* Prevent to re-select dst_cpu via env's cpus */
6277                         cpumask_clear_cpu(env.dst_cpu, env.cpus);
6278
6279                         env.dst_rq       = cpu_rq(env.new_dst_cpu);
6280                         env.dst_cpu      = env.new_dst_cpu;
6281                         env.flags       &= ~LBF_DST_PINNED;
6282                         env.loop         = 0;
6283                         env.loop_break   = sched_nr_migrate_break;
6284
6285                         /*
6286                          * Go back to "more_balance" rather than "redo" since we
6287                          * need to continue with same src_cpu.
6288                          */
6289                         goto more_balance;
6290                 }
6291
6292                 /*
6293                  * We failed to reach balance because of affinity.
6294                  */
6295                 if (sd_parent) {
6296                         int *group_imbalance = &sd_parent->groups->sgp->imbalance;
6297
6298                         if ((env.flags & LBF_SOME_PINNED) && env.imbalance > 0) {
6299                                 *group_imbalance = 1;
6300                         } else if (*group_imbalance)
6301                                 *group_imbalance = 0;
6302                 }
6303
6304                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
6305                 if (unlikely(env.flags & LBF_ALL_PINNED)) {
6306                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
6307                         if (!cpumask_empty(cpus)) {
6308                                 env.loop = 0;
6309                                 env.loop_break = sched_nr_migrate_break;
6310                                 goto redo;
6311                         }
6312                         goto out_balanced;
6313                 }
6314         }
6315
6316         if (!ld_moved) {
6317                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
6318                 /*
6319                  * Increment the failure counter only on periodic balance.
6320                  * We do not want newidle balance, which can be very
6321                  * frequent, pollute the failure counter causing
6322                  * excessive cache_hot migrations and active balances.
6323                  */
6324                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE)
6325                         sd->nr_balance_failed++;
6326
6327                 if (need_active_balance(&env)) {
6328                         raw_spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
6329
6330                         /* don't kick the active_load_balance_cpu_stop,
6331                          * if the curr task on busiest cpu can't be
6332                          * moved to this_cpu
6333                          */
6334                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
6335                                         tsk_cpus_allowed(busiest->curr))) {
6336                                 raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock,
6337                                                             flags);
6338                                 env.flags |= LBF_ALL_PINNED;
6339                                 goto out_one_pinned;
6340                         }
6341
6342                         /*
6343                          * ->active_balance synchronizes accesses to
6344                          * ->active_balance_work.  Once set, it's cleared
6345                          * only after active load balance is finished.
6346                          */
6347                         if (!busiest->active_balance) {
6348                                 busiest->active_balance = 1;
6349                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
6350                                 active_balance = 1;
6351                         }
6352                         raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
6353
6354                         if (active_balance) {
6355                                 stop_one_cpu_nowait(cpu_of(busiest),
6356                                         active_load_balance_cpu_stop, busiest,
6357                                         &busiest->active_balance_work);
6358                         }
6359
6360                         /*
6361                          * We've kicked active balancing, reset the failure
6362                          * counter.
6363                          */
6364                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
6365                 }
6366         } else
6367                 sd->nr_balance_failed = 0;
6368
6369         if (likely(!active_balance)) {
6370                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
6371                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
6372         } else {
6373                 /*
6374                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
6375                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
6376                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
6377                  * move_tasks).
6378                  */
6379                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
6380                         sd->balance_interval *= 2;
6381         }
6382
6383         goto out;
6384
6385 out_balanced:
6386         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
6387
6388         sd->nr_balance_failed = 0;
6389
6390 out_one_pinned:
6391         /* tune up the balancing interval */
6392         if (((env.flags & LBF_ALL_PINNED) &&
6393                         sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
6394                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
6395                 sd->balance_interval *= 2;
6396
6397         ld_moved = 0;
6398 out:
6399         return ld_moved;
6400 }
6401
6402 /*
6403  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
6404  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
6405  */
6406 void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
6407 {
6408         struct sched_domain *sd;
6409         int pulled_task = 0;
6410         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
6411         u64 curr_cost = 0;
6412
6413         this_rq->idle_stamp = rq_clock(this_rq);
6414
6415         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
6416                 return;
6417
6418         /*
6419          * Drop the rq->lock, but keep IRQ/preempt disabled.
6420          */
6421         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
6422
6423         update_blocked_averages(this_cpu);
6424         rcu_read_lock();
6425         for_each_domain(this_cpu, sd) {
6426                 unsigned long interval;
6427                 int continue_balancing = 1;
6428                 u64 t0, domain_cost;
6429
6430                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
6431                         continue;
6432
6433                 if (this_rq->avg_idle < curr_cost + sd->max_newidle_lb_cost)
6434                         break;
6435
6436                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE) {
6437                         t0 = sched_clock_cpu(this_cpu);
6438
6439                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
6440                         pulled_task = load_balance(this_cpu, this_rq,
6441                                                    sd, CPU_NEWLY_IDLE,
6442                                                    &continue_balancing);
6443
6444                         domain_cost = sched_clock_cpu(this_cpu) - t0;
6445                         if (domain_cost > sd->max_newidle_lb_cost)
6446                                 sd->max_newidle_lb_cost = domain_cost;
6447
6448                         curr_cost += domain_cost;
6449                 }
6450
6451                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
6452                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
6453                         next_balance = sd->last_balance + interval;
6454                 if (pulled_task) {
6455                         this_rq->idle_stamp = 0;
6456                         break;
6457                 }
6458         }
6459         rcu_read_unlock();
6460
6461         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
6462
6463         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
6464                 /*
6465                  * We are going idle. next_balance may be set based on
6466                  * a busy processor. So reset next_balance.
6467                  */
6468                 this_rq->next_balance = next_balance;
6469         }
6470
6471         if (curr_cost > this_rq->max_idle_balance_cost)
6472                 this_rq->max_idle_balance_cost = curr_cost;
6473 }
6474
6475 /*
6476  * active_load_balance_cpu_stop is run by cpu stopper. It pushes
6477  * running tasks off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at
6478  * least 1 task to be running on each physical CPU where possible, and
6479  * avoids physical / logical imbalances.
6480  */
6481 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data)
6482 {
6483         struct rq *busiest_rq = data;
6484         int busiest_cpu = cpu_of(busiest_rq);
6485         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
6486         struct rq *target_rq = cpu_rq(target_cpu);
6487         struct sched_domain *sd;
6488
6489         raw_spin_lock_irq(&busiest_rq->lock);
6490
6491         /* make sure the requested cpu hasn't gone down in the meantime */
6492         if (unlikely(busiest_cpu != smp_processor_id() ||
6493                      !busiest_rq->active_balance))
6494                 goto out_unlock;
6495
6496         /* Is there any task to move? */
6497         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
6498                 goto out_unlock;
6499
6500         /*
6501          * This condition is "impossible", if it occurs
6502          * we need to fix it. Originally reported by
6503          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
6504          */
6505         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
6506
6507         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
6508         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
6509
6510         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
6511         rcu_read_lock();
6512         for_each_domain(target_cpu, sd) {
6513                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
6514                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
6515                                 break;
6516         }
6517
6518         if (likely(sd)) {
6519                 struct lb_env env = {
6520                         .sd             = sd,
6521                         .dst_cpu        = target_cpu,
6522                         .dst_rq         = target_rq,
6523                         .src_cpu        = busiest_rq->cpu,
6524                         .src_rq         = busiest_rq,
6525                         .idle           = CPU_IDLE,
6526                 };
6527
6528                 schedstat_inc(sd, alb_count);
6529
6530                 if (move_one_task(&env))
6531                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
6532                 else
6533                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
6534         }
6535         rcu_read_unlock();
6536         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
6537 out_unlock:
6538         busiest_rq->active_balance = 0;
6539         raw_spin_unlock_irq(&busiest_rq->lock);
6540         return 0;
6541 }
6542
6543 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6544 /*
6545  * idle load balancing details
6546  * - When one of the busy CPUs notice that there may be an idle rebalancing
6547  *   needed, they will kick the idle load balancer, which then does idle
6548  *   load balancing for all the idle CPUs.
6549  */
6550 static struct {
6551         cpumask_var_t idle_cpus_mask;
6552         atomic_t nr_cpus;
6553         unsigned long next_balance;     /* in jiffy units */
6554 } nohz ____cacheline_aligned;
6555
6556 static inline int find_new_ilb(void)
6557 {
6558         int ilb = cpumask_first(nohz.idle_cpus_mask);
6559
6560         if (ilb < nr_cpu_ids && idle_cpu(ilb))
6561                 return ilb;
6562
6563         return nr_cpu_ids;
6564 }
6565
6566 /*
6567  * Kick a CPU to do the nohz balancing, if it is time for it. We pick the
6568  * nohz_load_balancer CPU (if there is one) otherwise fallback to any idle
6569  * CPU (if there is one).
6570  */
6571 static void nohz_balancer_kick(void)
6572 {
6573         int ilb_cpu;
6574
6575         nohz.next_balance++;
6576
6577         ilb_cpu = find_new_ilb();
6578
6579         if (ilb_cpu >= nr_cpu_ids)
6580                 return;
6581
6582         if (test_and_set_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(ilb_cpu)))
6583                 return;
6584         /*
6585          * Use smp_send_reschedule() instead of resched_cpu().
6586          * This way we generate a sched IPI on the target cpu which
6587          * is idle. And the softirq performing nohz idle load balance
6588          * will be run before returning from the IPI.
6589          */
6590         smp_send_reschedule(ilb_cpu);
6591         return;
6592 }
6593
6594 static inline void nohz_balance_exit_idle(int cpu)
6595 {
6596         if (unlikely(test_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu)))) {
6597                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
6598                 atomic_dec(&nohz.nr_cpus);
6599                 clear_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu));
6600         }
6601 }
6602
6603 static inline void set_cpu_sd_state_busy(void)
6604 {
6605         struct sched_domain *sd;
6606         int cpu = smp_processor_id();
6607
6608         rcu_read_lock();
6609         sd = rcu_dereference(per_cpu(sd_busy, cpu));
6610
6611         if (!sd || !sd->nohz_idle)
6612                 goto unlock;
6613         sd->nohz_idle = 0;
6614
6615         atomic_inc(&sd->groups->sgp->nr_busy_cpus);
6616 unlock:
6617         rcu_read_unlock();
6618 }
6619
6620 void set_cpu_sd_state_idle(void)
6621 {
6622         struct sched_domain *sd;
6623         int cpu = smp_processor_id();
6624
6625         rcu_read_lock();
6626         sd = rcu_dereference(per_cpu(sd_busy, cpu));
6627
6628         if (!sd || sd->nohz_idle)
6629                 goto unlock;
6630         sd->nohz_idle = 1;
6631
6632         atomic_dec(&sd->groups->sgp->nr_busy_cpus);
6633 unlock:
6634         rcu_read_unlock();
6635 }
6636
6637 /*
6638  * This routine will record that the cpu is going idle with tick stopped.
6639  * This info will be used in performing idle load balancing in the future.
6640  */
6641 void nohz_balance_enter_idle(int cpu)
6642 {
6643         /*
6644          * If this cpu is going down, then nothing needs to be done.
6645          */
6646         if (!cpu_active(cpu))
6647                 return;
6648
6649         if (test_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu)))
6650                 return;
6651
6652         cpumask_set_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
6653         atomic_inc(&nohz.nr_cpus);
6654         set_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu));
6655 }
6656
6657 static int sched_ilb_notifier(struct notifier_block *nfb,
6658                                         unsigned long action, void *hcpu)
6659 {
6660         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6661         case CPU_DYING:
6662                 nohz_balance_exit_idle(smp_processor_id());
6663                 return NOTIFY_OK;
6664         default:
6665                 return NOTIFY_DONE;
6666         }
6667 }
6668 #endif
6669
6670 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
6671
6672 /*
6673  * Scale the max load_balance interval with the number of CPUs in the system.
6674  * This trades load-balance latency on larger machines for less cross talk.
6675  */
6676 void update_max_interval(void)
6677 {
6678         max_load_balance_interval = HZ*num_online_cpus()/10;
6679 }
6680
6681 /*
6682  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
6683  * and initiates a balancing operation if so.
6684  *
6685  * Balancing parameters are set up in init_sched_domains.
6686  */
6687 static void rebalance_domains(struct rq *rq, enum cpu_idle_type idle)
6688 {
6689         int continue_balancing = 1;
6690         int cpu = rq->cpu;
6691         unsigned long interval;
6692         struct sched_domain *sd;
6693         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
6694         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
6695         int update_next_balance = 0;
6696         int need_serialize, need_decay = 0;
6697         u64 max_cost = 0;
6698
6699         update_blocked_averages(cpu);
6700
6701         rcu_read_lock();
6702         for_each_domain(cpu, sd) {
6703                 /*
6704                  * Decay the newidle max times here because this is a regular
6705                  * visit to all the domains. Decay ~1% per second.
6706                  */
6707                 if (time_after(jiffies, sd->next_decay_max_lb_cost)) {
6708                         sd->max_newidle_lb_cost =
6709                                 (sd->max_newidle_lb_cost * 253) / 256;
6710                         sd->next_decay_max_lb_cost = jiffies + HZ;
6711                         need_decay = 1;
6712                 }
6713                 max_cost += sd->max_newidle_lb_cost;
6714
6715                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
6716                         continue;
6717
6718                 /*
6719                  * Stop the load balance at this level. There is another
6720                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
6721                  * actively.
6722                  */
6723                 if (!continue_balancing) {
6724                         if (need_decay)
6725                                 continue;
6726                         break;
6727                 }
6728
6729                 interval = sd->balance_interval;
6730                 if (idle != CPU_IDLE)
6731                         interval *= sd->busy_factor;
6732
6733                 /* scale ms to jiffies */
6734                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
6735                 interval = clamp(interval, 1UL, max_load_balance_interval);
6736
6737                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
6738
6739                 if (need_serialize) {
6740                         if (!spin_trylock(&balancing))
6741                                 goto out;
6742                 }
6743
6744                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
6745                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &continue_balancing)) {
6746                                 /*
6747                                  * The LBF_DST_PINNED logic could have changed
6748                                  * env->dst_cpu, so we can't know our idle
6749                                  * state even if we migrated tasks. Update it.
6750                                  */
6751                                 idle = idle_cpu(cpu) ? CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
6752                         }
6753                         sd->last_balance = jiffies;
6754                 }
6755                 if (need_serialize)
6756                         spin_unlock(&balancing);
6757 out:
6758                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
6759                         next_balance = sd->last_balance + interval;
6760                         update_next_balance = 1;
6761                 }
6762         }
6763         if (need_decay) {
6764                 /*
6765                  * Ensure the rq-wide value also decays but keep it at a
6766                  * reasonable floor to avoid funnies with rq->avg_idle.
6767                  */
6768                 rq->max_idle_balance_cost =
6769                         max((u64)sysctl_sched_migration_cost, max_cost);
6770         }
6771         rcu_read_unlock();
6772
6773         /*
6774          * next_balance will be updated only when there is a need.
6775          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
6776          * updated.
6777          */
6778         if (likely(update_next_balance))
6779                 rq->next_balance = next_balance;
6780 }
6781
6782 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6783 /*
6784  * In CONFIG_NO_HZ_COMMON case, the idle balance kickee will do the
6785  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
6786  */
6787 static void nohz_idle_balance(struct rq *this_rq, enum cpu_idle_type idle)
6788 {
6789         int this_cpu = this_rq->cpu;
6790         struct rq *rq;
6791         int balance_cpu;
6792
6793         if (idle != CPU_IDLE ||
6794             !test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(this_cpu)))
6795                 goto end;
6796
6797         for_each_cpu(balance_cpu, nohz.idle_cpus_mask) {
6798                 if (balance_cpu == this_cpu || !idle_cpu(balance_cpu))
6799                         continue;
6800
6801                 /*
6802                  * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
6803                  * work being done for other cpus. Next load
6804                  * balancing owner will pick it up.
6805                  */
6806                 if (need_resched())
6807                         break;
6808
6809                 rq = cpu_rq(balance_cpu);
6810
6811                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
6812                 update_rq_clock(rq);
6813                 update_idle_cpu_load(rq);
6814                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
6815
6816                 rebalance_domains(rq, CPU_IDLE);
6817
6818                 if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
6819                         this_rq->next_balance = rq->next_balance;
6820         }
6821         nohz.next_balance = this_rq->next_balance;
6822 end:
6823         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(this_cpu));
6824 }
6825
6826 /*
6827  * Current heuristic for kicking the idle load balancer in the presence
6828  * of an idle cpu is the system.
6829  *   - This rq has more than one task.
6830  *   - At any scheduler domain level, this cpu's scheduler group has multiple
6831  *     busy cpu's exceeding the group's power.
6832  *   - For SD_ASYM_PACKING, if the lower numbered cpu's in the scheduler
6833  *     domain span are idle.
6834  */
6835 static inline int nohz_kick_needed(struct rq *rq)
6836 {
6837         unsigned long now = jiffies;
6838         struct sched_domain *sd;
6839         struct sched_group_power *sgp;
6840         int nr_busy, cpu = rq->cpu;
6841
6842         if (unlikely(rq->idle_balance))
6843                 return 0;
6844
6845        /*
6846         * We may be recently in ticked or tickless idle mode. At the first
6847         * busy tick after returning from idle, we will update the busy stats.
6848         */
6849         set_cpu_sd_state_busy();
6850         nohz_balance_exit_idle(cpu);
6851
6852         /*
6853          * None are in tickless mode and hence no need for NOHZ idle load
6854          * balancing.
6855          */
6856         if (likely(!atomic_read(&nohz.nr_cpus)))
6857                 return 0;
6858
6859         if (time_before(now, nohz.next_balance))
6860                 return 0;
6861
6862         if (rq->nr_running >= 2)
6863                 goto need_kick;
6864
6865         rcu_read_lock();
6866         sd = rcu_dereference(per_cpu(sd_busy, cpu));
6867
6868         if (sd) {
6869                 sgp = sd->groups->sgp;
6870                 nr_busy = atomic_read(&sgp->nr_busy_cpus);
6871
6872                 if (nr_busy > 1)
6873                         goto need_kick_unlock;
6874         }
6875
6876         sd = rcu_dereference(per_cpu(sd_asym, cpu));
6877
6878         if (sd && (cpumask_first_and(nohz.idle_cpus_mask,
6879                                   sched_domain_span(sd)) < cpu))
6880                 goto need_kick_unlock;
6881
6882         rcu_read_unlock();
6883         return 0;
6884
6885 need_kick_unlock:
6886         rcu_read_unlock();
6887 need_kick:
6888         return 1;
6889 }
6890 #else
6891 static void nohz_idle_balance(struct rq *this_rq, enum cpu_idle_type idle) { }
6892 #endif
6893
6894 /*
6895  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
6896  * Also triggered for nohz idle balancing (with nohz_balancing_kick set).
6897  */
6898 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
6899 {
6900         struct rq *this_rq = this_rq();
6901         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_balance ?
6902                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
6903
6904         rebalance_domains(this_rq, idle);
6905
6906         /*
6907          * If this cpu has a pending nohz_balance_kick, then do the
6908          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
6909          * stopped.
6910          */
6911         nohz_idle_balance(this_rq, idle);
6912 }
6913
6914 static inline int on_null_domain(struct rq *rq)
6915 {
6916         return !rcu_dereference_sched(rq->sd);
6917 }
6918
6919 /*
6920  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
6921  */
6922 void trigger_load_balance(struct rq *rq)
6923 {
6924         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
6925         if (unlikely(on_null_domain(rq)))
6926                 return;
6927
6928         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
6929                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
6930 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6931         if (nohz_kick_needed(rq))
6932                 nohz_balancer_kick();
6933 #endif
6934 }
6935
6936 static void rq_online_fair(struct rq *rq)
6937 {
6938         update_sysctl();
6939 }
6940
6941 static void rq_offline_fair(struct rq *rq)
6942 {
6943         update_sysctl();
6944
6945         /* Ensure any throttled groups are reachable by pick_next_task */
6946         unthrottle_offline_cfs_rqs(rq);
6947 }
6948
6949 #endif /* CONFIG_SMP */
6950
6951 /*
6952  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
6953  */
6954 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr, int queued)
6955 {
6956         struct cfs_rq *cfs_rq;
6957         struct sched_entity *se = &curr->se;
6958
6959         for_each_sched_entity(se) {
6960                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
6961                 entity_tick(cfs_rq, se, queued);
6962         }
6963
6964         if (numabalancing_enabled)
6965                 task_tick_numa(rq, curr);
6966
6967         update_rq_runnable_avg(rq, 1);
6968 }
6969
6970 /*
6971  * called on fork with the child task as argument from the parent's context
6972  *  - child not yet on the tasklist
6973  *  - preemption disabled
6974  */
6975 static void task_fork_fair(struct task_struct *p)
6976 {
6977         struct cfs_rq *cfs_rq;
6978         struct sched_entity *se = &p->se, *curr;
6979         int this_cpu = smp_processor_id();
6980         struct rq *rq = this_rq();
6981         unsigned long flags;
6982
6983         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6984
6985         update_rq_clock(rq);
6986
6987         cfs_rq = task_cfs_rq(current);
6988         curr = cfs_rq->curr;
6989
6990         /*
6991          * Not only the cpu but also the task_group of the parent might have
6992          * been changed after parent->se.parent,cfs_rq were copied to
6993          * child->se.parent,cfs_rq. So call __set_task_cpu() to make those
6994          * of child point to valid ones.
6995          */
6996         rcu_read_lock();
6997         __set_task_cpu(p, this_cpu);
6998         rcu_read_unlock();
6999
7000         update_curr(cfs_rq);
7001
7002         if (curr)
7003                 se->vruntime = curr->vruntime;
7004         place_entity(cfs_rq, se, 1);
7005
7006         if (sysctl_sched_child_runs_first && curr && entity_before(curr, se)) {
7007                 /*
7008                  * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
7009                  * 'current' within the tree based on its new key value.
7010                  */
7011                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
7012                 resched_task(rq->curr);
7013         }
7014
7015         se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
7016
7017         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7018 }
7019
7020 /*
7021  * Priority of the task has changed. Check to see if we preempt
7022  * the current task.
7023  */
7024 static void
7025 prio_changed_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int oldprio)
7026 {
7027         if (!p->se.on_rq)
7028                 return;
7029
7030         /*
7031          * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
7032          * our priority decreased, or if we are not currently running on
7033          * this runqueue and our priority is higher than the current's
7034          */
7035         if (rq->curr == p) {
7036                 if (p->prio > oldprio)
7037                         resched_task(rq->curr);
7038         } else
7039                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
7040 }
7041
7042 static void switched_from_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7043 {
7044         struct sched_entity *se = &p->se;
7045         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
7046
7047         /*
7048          * Ensure the task's vruntime is normalized, so that when its
7049          * switched back to the fair class the enqueue_entity(.flags=0) will
7050          * do the right thing.
7051          *
7052          * If it was on_rq, then the dequeue_entity(.flags=0) will already
7053          * have normalized the vruntime, if it was !on_rq, then only when
7054          * the task is sleeping will it still have non-normalized vruntime.
7055          */
7056         if (!se->on_rq && p->state != TASK_RUNNING) {
7057                 /*
7058                  * Fix up our vruntime so that the current sleep doesn't
7059                  * cause 'unlimited' sleep bonus.
7060                  */
7061                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
7062                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
7063         }
7064
7065 #ifdef CONFIG_SMP
7066         /*
7067         * Remove our load from contribution when we leave sched_fair
7068         * and ensure we don't carry in an old decay_count if we
7069         * switch back.
7070         */
7071         if (se->avg.decay_count) {
7072                 __synchronize_entity_decay(se);
7073                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, se->avg.load_avg_contrib);
7074         }
7075 #endif
7076 }
7077
7078 /*
7079  * We switched to the sched_fair class.
7080  */
7081 static void switched_to_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7082 {
7083         if (!p->se.on_rq)
7084                 return;
7085
7086         /*
7087          * We were most likely switched from sched_rt, so
7088          * kick off the schedule if running, otherwise just see
7089          * if we can still preempt the current task.
7090          */
7091         if (rq->curr == p)
7092                 resched_task(rq->curr);
7093         else
7094                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
7095 }
7096
7097 /* Account for a task changing its policy or group.
7098  *
7099  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
7100  * migrates between groups/classes.
7101  */
7102 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
7103 {
7104         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
7105
7106         for_each_sched_entity(se) {
7107                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
7108
7109                 set_next_entity(cfs_rq, se);
7110                 /* ensure bandwidth has been allocated on our new cfs_rq */
7111                 account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
7112         }
7113 }
7114
7115 void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
7116 {
7117         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7118         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7119 #ifndef CONFIG_64BIT
7120         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
7121 #endif
7122 #ifdef CONFIG_SMP
7123         atomic64_set(&cfs_rq->decay_counter, 1);
7124         atomic_long_set(&cfs_rq->removed_load, 0);
7125 #endif
7126 }
7127
7128 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7129 static void task_move_group_fair(struct task_struct *p, int on_rq)
7130 {
7131         struct cfs_rq *cfs_rq;
7132         /*
7133          * If the task was not on the rq at the time of this cgroup movement
7134          * it must have been asleep, sleeping tasks keep their ->vruntime
7135          * absolute on their old rq until wakeup (needed for the fair sleeper
7136          * bonus in place_entity()).
7137          *
7138          * If it was on the rq, we've just 'preempted' it, which does convert
7139          * ->vruntime to a relative base.
7140          *
7141          * Make sure both cases convert their relative position when migrating
7142          * to another cgroup's rq. This does somewhat interfere with the
7143          * fair sleeper stuff for the first placement, but who cares.
7144          */
7145         /*
7146          * When !on_rq, vruntime of the task has usually NOT been normalized.
7147          * But there are some cases where it has already been normalized:
7148          *
7149          * - Moving a forked child which is waiting for being woken up by
7150          *   wake_up_new_task().
7151          * - Moving a task which has been woken up by try_to_wake_up() and
7152          *   waiting for actually being woken up by sched_ttwu_pending().
7153          *
7154          * To prevent boost or penalty in the new cfs_rq caused by delta
7155          * min_vruntime between the two cfs_rqs, we skip vruntime adjustment.
7156          */
7157         if (!on_rq && (!p->se.sum_exec_runtime || p->state == TASK_WAKING))
7158                 on_rq = 1;
7159
7160         if (!on_rq)
7161                 p->se.vruntime -= cfs_rq_of(&p->se)->min_vruntime;
7162         set_task_rq(p, task_cpu(p));
7163         if (!on_rq) {
7164                 cfs_rq = cfs_rq_of(&p->se);
7165                 p->se.vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
7166 #ifdef CONFIG_SMP
7167                 /*
7168                  * migrate_task_rq_fair() will have removed our previous
7169                  * contribution, but we must synchronize for ongoing future
7170                  * decay.
7171                  */
7172                 p->se.avg.decay_count = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
7173                 cfs_rq->blocked_load_avg += p->se.avg.load_avg_contrib;
7174 #endif
7175         }
7176 }
7177
7178 void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7179 {
7180         int i;
7181
7182         destroy_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
7183
7184         for_each_possible_cpu(i) {
7185                 if (tg->cfs_rq)
7186                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
7187                 if (tg->se)
7188                         kfree(tg->se[i]);
7189         }
7190
7191         kfree(tg->cfs_rq);
7192         kfree(tg->se);
7193 }
7194
7195 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7196 {
7197         struct cfs_rq *cfs_rq;
7198         struct sched_entity *se;
7199         int i;
7200
7201         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7202         if (!tg->cfs_rq)
7203                 goto err;
7204         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7205         if (!tg->se)
7206                 goto err;
7207
7208         tg->shares = NICE_0_LOAD;
7209
7210         init_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
7211
7212         for_each_possible_cpu(i) {
7213                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
7214                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7215                 if (!cfs_rq)
7216                         goto err;
7217
7218                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
7219                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7220                 if (!se)
7221                         goto err_free_rq;
7222
7223                 init_cfs_rq(cfs_rq);
7224                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, parent->se[i]);
7225         }
7226
7227         return 1;
7228
7229 err_free_rq:
7230         kfree(cfs_rq);
7231 err:
7232         return 0;
7233 }
7234
7235 void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7236 {
7237         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7238         unsigned long flags;
7239
7240         /*
7241         * Only empty task groups can be destroyed; so we can speculatively
7242         * check on_list without danger of it being re-added.
7243         */
7244         if (!tg->cfs_rq[cpu]->on_list)
7245                 return;
7246
7247         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7248         list_del_leaf_cfs_rq(tg->cfs_rq[cpu]);
7249         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7250 }
7251
7252 void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7253                         struct sched_entity *se, int cpu,
7254                         struct sched_entity *parent)
7255 {
7256         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7257
7258         cfs_rq->tg = tg;
7259         cfs_rq->rq = rq;
7260         init_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
7261
7262         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7263         tg->se[cpu] = se;
7264
7265         /* se could be NULL for root_task_group */
7266         if (!se)
7267                 return;
7268
7269         if (!parent)
7270                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7271         else
7272                 se->cfs_rq = parent->my_q;
7273
7274         se->my_q = cfs_rq;
7275         /* guarantee group entities always have weight */
7276         update_load_set(&se->load, NICE_0_LOAD);
7277         se->parent = parent;
7278 }
7279
7280 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
7281
7282 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
7283 {
7284         int i;
7285         unsigned long flags;
7286
7287         /*
7288          * We can't change the weight of the root cgroup.
7289          */
7290         if (!tg->se[0])
7291                 return -EINVAL;
7292
7293         shares = clamp(shares, scale_load(MIN_SHARES), scale_load(MAX_SHARES));
7294
7295         mutex_lock(&shares_mutex);
7296         if (tg->shares == shares)
7297                 goto done;
7298
7299         tg->shares = shares;
7300         for_each_possible_cpu(i) {
7301                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
7302                 struct sched_entity *se;
7303
7304                 se = tg->se[i];
7305                 /* Propagate contribution to hierarchy */
7306                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7307
7308                 /* Possible calls to update_curr() need rq clock */
7309                 update_rq_clock(rq);
7310                 for_each_sched_entity(se)
7311                         update_cfs_shares(group_cfs_rq(se));
7312                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7313         }
7314
7315 done:
7316         mutex_unlock(&shares_mutex);
7317         return 0;
7318 }
7319 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7320
7321 void free_fair_sched_group(struct task_group *tg) { }
7322
7323 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7324 {
7325         return 1;
7326 }
7327
7328 void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu) { }
7329
7330 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7331
7332
7333 static unsigned int get_rr_interval_fair(struct rq *rq, struct task_struct *task)
7334 {
7335         struct sched_entity *se = &task->se;
7336         unsigned int rr_interval = 0;
7337
7338         /*
7339          * Time slice is 0 for SCHED_OTHER tasks that are on an otherwise
7340          * idle runqueue:
7341          */
7342         if (rq->cfs.load.weight)
7343                 rr_interval = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(cfs_rq_of(se), se));
7344
7345         return rr_interval;
7346 }
7347
7348 /*
7349  * All the scheduling class methods:
7350  */
7351 const struct sched_class fair_sched_class = {
7352         .next                   = &idle_sched_class,
7353         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
7354         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
7355         .yield_task             = yield_task_fair,
7356         .yield_to_task          = yield_to_task_fair,
7357
7358         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
7359
7360         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
7361         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
7362
7363 #ifdef CONFIG_SMP
7364         .select_task_rq         = select_task_rq_fair,
7365         .migrate_task_rq        = migrate_task_rq_fair,
7366
7367         .rq_online              = rq_online_fair,
7368         .rq_offline             = rq_offline_fair,
7369
7370         .task_waking            = task_waking_fair,
7371 #endif
7372
7373         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
7374         .task_tick              = task_tick_fair,
7375         .task_fork              = task_fork_fair,
7376
7377         .prio_changed           = prio_changed_fair,
7378         .switched_from          = switched_from_fair,
7379         .switched_to            = switched_to_fair,
7380
7381         .get_rr_interval        = get_rr_interval_fair,
7382
7383 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7384         .task_move_group        = task_move_group_fair,
7385 #endif
7386 };
7387
7388 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7389 void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
7390 {
7391         struct cfs_rq *cfs_rq;
7392
7393         rcu_read_lock();
7394         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
7395                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
7396         rcu_read_unlock();
7397 }
7398 #endif
7399
7400 __init void init_sched_fair_class(void)
7401 {
7402 #ifdef CONFIG_SMP
7403         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
7404
7405 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7406         nohz.next_balance = jiffies;
7407         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
7408         cpu_notifier(sched_ilb_notifier, 0);
7409 #endif
7410 #endif /* SMP */
7411
7412 }