Merge remote-tracking branch 'lsk/v3.10/topic/dma-mapping' into lsk-v3.10-arm64-misc
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / kernel / sched / fair.c
1 /*
2  * Completely Fair Scheduling (CFS) Class (SCHED_NORMAL/SCHED_BATCH)
3  *
4  *  Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc., Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
5  *
6  *  Interactivity improvements by Mike Galbraith
7  *  (C) 2007 Mike Galbraith <efault@gmx.de>
8  *
9  *  Various enhancements by Dmitry Adamushko.
10  *  (C) 2007 Dmitry Adamushko <dmitry.adamushko@gmail.com>
11  *
12  *  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
13  *  Copyright IBM Corporation, 2007
14  *  Author: Srivatsa Vaddagiri <vatsa@linux.vnet.ibm.com>
15  *
16  *  Scaled math optimizations by Thomas Gleixner
17  *  Copyright (C) 2007, Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
18  *
19  *  Adaptive scheduling granularity, math enhancements by Peter Zijlstra
20  *  Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc., Peter Zijlstra <pzijlstr@redhat.com>
21  */
22
23 #include <linux/latencytop.h>
24 #include <linux/sched.h>
25 #include <linux/cpumask.h>
26 #include <linux/slab.h>
27 #include <linux/profile.h>
28 #include <linux/interrupt.h>
29 #include <linux/mempolicy.h>
30 #include <linux/migrate.h>
31 #include <linux/task_work.h>
32
33 #include <trace/events/sched.h>
34
35 #include "sched.h"
36
37 /*
38  * Targeted preemption latency for CPU-bound tasks:
39  * (default: 6ms * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
40  *
41  * NOTE: this latency value is not the same as the concept of
42  * 'timeslice length' - timeslices in CFS are of variable length
43  * and have no persistent notion like in traditional, time-slice
44  * based scheduling concepts.
45  *
46  * (to see the precise effective timeslice length of your workload,
47  *  run vmstat and monitor the context-switches (cs) field)
48  */
49 unsigned int sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
50 unsigned int normalized_sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
51
52 /*
53  * The initial- and re-scaling of tunables is configurable
54  * (default SCHED_TUNABLESCALING_LOG = *(1+ilog(ncpus))
55  *
56  * Options are:
57  * SCHED_TUNABLESCALING_NONE - unscaled, always *1
58  * SCHED_TUNABLESCALING_LOG - scaled logarithmical, *1+ilog(ncpus)
59  * SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR - scaled linear, *ncpus
60  */
61 enum sched_tunable_scaling sysctl_sched_tunable_scaling
62         = SCHED_TUNABLESCALING_LOG;
63
64 /*
65  * Minimal preemption granularity for CPU-bound tasks:
66  * (default: 0.75 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
67  */
68 unsigned int sysctl_sched_min_granularity = 750000ULL;
69 unsigned int normalized_sysctl_sched_min_granularity = 750000ULL;
70
71 /*
72  * is kept at sysctl_sched_latency / sysctl_sched_min_granularity
73  */
74 static unsigned int sched_nr_latency = 8;
75
76 /*
77  * After fork, child runs first. If set to 0 (default) then
78  * parent will (try to) run first.
79  */
80 unsigned int sysctl_sched_child_runs_first __read_mostly;
81
82 /*
83  * SCHED_OTHER wake-up granularity.
84  * (default: 1 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
85  *
86  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
87  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
88  * have immediate wakeup/sleep latencies.
89  */
90 unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
91 unsigned int normalized_sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
92
93 const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost = 500000UL;
94
95 /*
96  * The exponential sliding  window over which load is averaged for shares
97  * distribution.
98  * (default: 10msec)
99  */
100 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_shares_window = 10000000UL;
101
102 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
103 /*
104  * Amount of runtime to allocate from global (tg) to local (per-cfs_rq) pool
105  * each time a cfs_rq requests quota.
106  *
107  * Note: in the case that the slice exceeds the runtime remaining (either due
108  * to consumption or the quota being specified to be smaller than the slice)
109  * we will always only issue the remaining available time.
110  *
111  * default: 5 msec, units: microseconds
112   */
113 unsigned int sysctl_sched_cfs_bandwidth_slice = 5000UL;
114 #endif
115
116 /*
117  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
118  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
119  * to users decreases. But the relationship is not linear,
120  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
121  * number of CPUs.
122  *
123  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
124  */
125 static int get_update_sysctl_factor(void)
126 {
127         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
128         unsigned int factor;
129
130         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
131         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
132                 factor = 1;
133                 break;
134         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
135                 factor = cpus;
136                 break;
137         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
138         default:
139                 factor = 1 + ilog2(cpus);
140                 break;
141         }
142
143         return factor;
144 }
145
146 static void update_sysctl(void)
147 {
148         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
149
150 #define SET_SYSCTL(name) \
151         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
152         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
153         SET_SYSCTL(sched_latency);
154         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
155 #undef SET_SYSCTL
156 }
157
158 void sched_init_granularity(void)
159 {
160         update_sysctl();
161 }
162
163 #if BITS_PER_LONG == 32
164 # define WMULT_CONST    (~0UL)
165 #else
166 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
167 #endif
168
169 #define WMULT_SHIFT     32
170
171 /*
172  * Shift right and round:
173  */
174 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
175
176 /*
177  * delta *= weight / lw
178  */
179 static unsigned long
180 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
181                 struct load_weight *lw)
182 {
183         u64 tmp;
184
185         /*
186          * weight can be less than 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION for task group sched
187          * entities since MIN_SHARES = 2. Treat weight as 1 if less than
188          * 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION.
189          */
190         if (likely(weight > (1UL << SCHED_LOAD_RESOLUTION)))
191                 tmp = (u64)delta_exec * scale_load_down(weight);
192         else
193                 tmp = (u64)delta_exec;
194
195         if (!lw->inv_weight) {
196                 unsigned long w = scale_load_down(lw->weight);
197
198                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(w >= WMULT_CONST))
199                         lw->inv_weight = 1;
200                 else if (unlikely(!w))
201                         lw->inv_weight = WMULT_CONST;
202                 else
203                         lw->inv_weight = WMULT_CONST / w;
204         }
205
206         /*
207          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
208          */
209         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
210                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
211                         WMULT_SHIFT/2);
212         else
213                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
214
215         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
216 }
217
218
219 const struct sched_class fair_sched_class;
220
221 /**************************************************************
222  * CFS operations on generic schedulable entities:
223  */
224
225 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
226
227 /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
228 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
229 {
230         return cfs_rq->rq;
231 }
232
233 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
234 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
235
236 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
237 {
238 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
239         WARN_ON_ONCE(!entity_is_task(se));
240 #endif
241         return container_of(se, struct task_struct, se);
242 }
243
244 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
245 #define for_each_sched_entity(se) \
246                 for (; se; se = se->parent)
247
248 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
249 {
250         return p->se.cfs_rq;
251 }
252
253 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
254 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
255 {
256         return se->cfs_rq;
257 }
258
259 /* runqueue "owned" by this group */
260 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
261 {
262         return grp->my_q;
263 }
264
265 static void update_cfs_rq_blocked_load(struct cfs_rq *cfs_rq,
266                                        int force_update);
267
268 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
269 {
270         if (!cfs_rq->on_list) {
271                 /*
272                  * Ensure we either appear before our parent (if already
273                  * enqueued) or force our parent to appear after us when it is
274                  * enqueued.  The fact that we always enqueue bottom-up
275                  * reduces this to two cases.
276                  */
277                 if (cfs_rq->tg->parent &&
278                     cfs_rq->tg->parent->cfs_rq[cpu_of(rq_of(cfs_rq))]->on_list) {
279                         list_add_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
280                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
281                 } else {
282                         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
283                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
284                 }
285
286                 cfs_rq->on_list = 1;
287                 /* We should have no load, but we need to update last_decay. */
288                 update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 0);
289         }
290 }
291
292 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
293 {
294         if (cfs_rq->on_list) {
295                 list_del_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list);
296                 cfs_rq->on_list = 0;
297         }
298 }
299
300 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
301 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
302         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
303
304 /* Do the two (enqueued) entities belong to the same group ? */
305 static inline int
306 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
307 {
308         if (se->cfs_rq == pse->cfs_rq)
309                 return 1;
310
311         return 0;
312 }
313
314 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
315 {
316         return se->parent;
317 }
318
319 /* return depth at which a sched entity is present in the hierarchy */
320 static inline int depth_se(struct sched_entity *se)
321 {
322         int depth = 0;
323
324         for_each_sched_entity(se)
325                 depth++;
326
327         return depth;
328 }
329
330 static void
331 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
332 {
333         int se_depth, pse_depth;
334
335         /*
336          * preemption test can be made between sibling entities who are in the
337          * same cfs_rq i.e who have a common parent. Walk up the hierarchy of
338          * both tasks until we find their ancestors who are siblings of common
339          * parent.
340          */
341
342         /* First walk up until both entities are at same depth */
343         se_depth = depth_se(*se);
344         pse_depth = depth_se(*pse);
345
346         while (se_depth > pse_depth) {
347                 se_depth--;
348                 *se = parent_entity(*se);
349         }
350
351         while (pse_depth > se_depth) {
352                 pse_depth--;
353                 *pse = parent_entity(*pse);
354         }
355
356         while (!is_same_group(*se, *pse)) {
357                 *se = parent_entity(*se);
358                 *pse = parent_entity(*pse);
359         }
360 }
361
362 #else   /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
363
364 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
365 {
366         return container_of(se, struct task_struct, se);
367 }
368
369 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
370 {
371         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
372 }
373
374 #define entity_is_task(se)      1
375
376 #define for_each_sched_entity(se) \
377                 for (; se; se = NULL)
378
379 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
380 {
381         return &task_rq(p)->cfs;
382 }
383
384 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
385 {
386         struct task_struct *p = task_of(se);
387         struct rq *rq = task_rq(p);
388
389         return &rq->cfs;
390 }
391
392 /* runqueue "owned" by this group */
393 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
394 {
395         return NULL;
396 }
397
398 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
399 {
400 }
401
402 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
403 {
404 }
405
406 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
407                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
408
409 static inline int
410 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
411 {
412         return 1;
413 }
414
415 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
416 {
417         return NULL;
418 }
419
420 static inline void
421 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
422 {
423 }
424
425 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
426
427 static __always_inline
428 void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long delta_exec);
429
430 /**************************************************************
431  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
432  */
433
434 static inline u64 max_vruntime(u64 max_vruntime, u64 vruntime)
435 {
436         s64 delta = (s64)(vruntime - max_vruntime);
437         if (delta > 0)
438                 max_vruntime = vruntime;
439
440         return max_vruntime;
441 }
442
443 static inline u64 min_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
444 {
445         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
446         if (delta < 0)
447                 min_vruntime = vruntime;
448
449         return min_vruntime;
450 }
451
452 static inline int entity_before(struct sched_entity *a,
453                                 struct sched_entity *b)
454 {
455         return (s64)(a->vruntime - b->vruntime) < 0;
456 }
457
458 static void update_min_vruntime(struct cfs_rq *cfs_rq)
459 {
460         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
461
462         if (cfs_rq->curr)
463                 vruntime = cfs_rq->curr->vruntime;
464
465         if (cfs_rq->rb_leftmost) {
466                 struct sched_entity *se = rb_entry(cfs_rq->rb_leftmost,
467                                                    struct sched_entity,
468                                                    run_node);
469
470                 if (!cfs_rq->curr)
471                         vruntime = se->vruntime;
472                 else
473                         vruntime = min_vruntime(vruntime, se->vruntime);
474         }
475
476         /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
477         cfs_rq->min_vruntime = max_vruntime(cfs_rq->min_vruntime, vruntime);
478 #ifndef CONFIG_64BIT
479         smp_wmb();
480         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
481 #endif
482 }
483
484 /*
485  * Enqueue an entity into the rb-tree:
486  */
487 static void __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
488 {
489         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
490         struct rb_node *parent = NULL;
491         struct sched_entity *entry;
492         int leftmost = 1;
493
494         /*
495          * Find the right place in the rbtree:
496          */
497         while (*link) {
498                 parent = *link;
499                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
500                 /*
501                  * We dont care about collisions. Nodes with
502                  * the same key stay together.
503                  */
504                 if (entity_before(se, entry)) {
505                         link = &parent->rb_left;
506                 } else {
507                         link = &parent->rb_right;
508                         leftmost = 0;
509                 }
510         }
511
512         /*
513          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
514          * used):
515          */
516         if (leftmost)
517                 cfs_rq->rb_leftmost = &se->run_node;
518
519         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
520         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
521 }
522
523 static void __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
524 {
525         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node) {
526                 struct rb_node *next_node;
527
528                 next_node = rb_next(&se->run_node);
529                 cfs_rq->rb_leftmost = next_node;
530         }
531
532         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
533 }
534
535 struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
536 {
537         struct rb_node *left = cfs_rq->rb_leftmost;
538
539         if (!left)
540                 return NULL;
541
542         return rb_entry(left, struct sched_entity, run_node);
543 }
544
545 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct sched_entity *se)
546 {
547         struct rb_node *next = rb_next(&se->run_node);
548
549         if (!next)
550                 return NULL;
551
552         return rb_entry(next, struct sched_entity, run_node);
553 }
554
555 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
556 struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
557 {
558         struct rb_node *last = rb_last(&cfs_rq->tasks_timeline);
559
560         if (!last)
561                 return NULL;
562
563         return rb_entry(last, struct sched_entity, run_node);
564 }
565
566 /**************************************************************
567  * Scheduling class statistics methods:
568  */
569
570 int sched_proc_update_handler(struct ctl_table *table, int write,
571                 void __user *buffer, size_t *lenp,
572                 loff_t *ppos)
573 {
574         int ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
575         int factor = get_update_sysctl_factor();
576
577         if (ret || !write)
578                 return ret;
579
580         sched_nr_latency = DIV_ROUND_UP(sysctl_sched_latency,
581                                         sysctl_sched_min_granularity);
582
583 #define WRT_SYSCTL(name) \
584         (normalized_sysctl_##name = sysctl_##name / (factor))
585         WRT_SYSCTL(sched_min_granularity);
586         WRT_SYSCTL(sched_latency);
587         WRT_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
588 #undef WRT_SYSCTL
589
590         return 0;
591 }
592 #endif
593
594 /*
595  * delta /= w
596  */
597 static inline unsigned long
598 calc_delta_fair(unsigned long delta, struct sched_entity *se)
599 {
600         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
601                 delta = calc_delta_mine(delta, NICE_0_LOAD, &se->load);
602
603         return delta;
604 }
605
606 /*
607  * The idea is to set a period in which each task runs once.
608  *
609  * When there are too many tasks (sched_nr_latency) we have to stretch
610  * this period because otherwise the slices get too small.
611  *
612  * p = (nr <= nl) ? l : l*nr/nl
613  */
614 static u64 __sched_period(unsigned long nr_running)
615 {
616         u64 period = sysctl_sched_latency;
617         unsigned long nr_latency = sched_nr_latency;
618
619         if (unlikely(nr_running > nr_latency)) {
620                 period = sysctl_sched_min_granularity;
621                 period *= nr_running;
622         }
623
624         return period;
625 }
626
627 /*
628  * We calculate the wall-time slice from the period by taking a part
629  * proportional to the weight.
630  *
631  * s = p*P[w/rw]
632  */
633 static u64 sched_slice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
634 {
635         u64 slice = __sched_period(cfs_rq->nr_running + !se->on_rq);
636
637         for_each_sched_entity(se) {
638                 struct load_weight *load;
639                 struct load_weight lw;
640
641                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
642                 load = &cfs_rq->load;
643
644                 if (unlikely(!se->on_rq)) {
645                         lw = cfs_rq->load;
646
647                         update_load_add(&lw, se->load.weight);
648                         load = &lw;
649                 }
650                 slice = calc_delta_mine(slice, se->load.weight, load);
651         }
652         return slice;
653 }
654
655 /*
656  * We calculate the vruntime slice of a to-be-inserted task.
657  *
658  * vs = s/w
659  */
660 static u64 sched_vslice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
661 {
662         return calc_delta_fair(sched_slice(cfs_rq, se), se);
663 }
664
665 /*
666  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
667  * are not in our scheduling class.
668  */
669 static inline void
670 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
671               unsigned long delta_exec)
672 {
673         unsigned long delta_exec_weighted;
674
675         schedstat_set(curr->statistics.exec_max,
676                       max((u64)delta_exec, curr->statistics.exec_max));
677
678         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
679         schedstat_add(cfs_rq, exec_clock, delta_exec);
680         delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec, curr);
681
682         curr->vruntime += delta_exec_weighted;
683         update_min_vruntime(cfs_rq);
684 }
685
686 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
687 {
688         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
689         u64 now = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
690         unsigned long delta_exec;
691
692         if (unlikely(!curr))
693                 return;
694
695         /*
696          * Get the amount of time the current task was running
697          * since the last time we changed load (this cannot
698          * overflow on 32 bits):
699          */
700         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
701         if (!delta_exec)
702                 return;
703
704         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
705         curr->exec_start = now;
706
707         if (entity_is_task(curr)) {
708                 struct task_struct *curtask = task_of(curr);
709
710                 trace_sched_stat_runtime(curtask, delta_exec, curr->vruntime);
711                 cpuacct_charge(curtask, delta_exec);
712                 account_group_exec_runtime(curtask, delta_exec);
713         }
714
715         account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
716 }
717
718 static inline void
719 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
720 {
721         schedstat_set(se->statistics.wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
722 }
723
724 /*
725  * Task is being enqueued - update stats:
726  */
727 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
728 {
729         /*
730          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
731          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
732          */
733         if (se != cfs_rq->curr)
734                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
735 }
736
737 static void
738 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
739 {
740         schedstat_set(se->statistics.wait_max, max(se->statistics.wait_max,
741                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start));
742         schedstat_set(se->statistics.wait_count, se->statistics.wait_count + 1);
743         schedstat_set(se->statistics.wait_sum, se->statistics.wait_sum +
744                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start);
745 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
746         if (entity_is_task(se)) {
747                 trace_sched_stat_wait(task_of(se),
748                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start);
749         }
750 #endif
751         schedstat_set(se->statistics.wait_start, 0);
752 }
753
754 static inline void
755 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
756 {
757         /*
758          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
759          * waiting task:
760          */
761         if (se != cfs_rq->curr)
762                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
763 }
764
765 /*
766  * We are picking a new current task - update its stats:
767  */
768 static inline void
769 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
770 {
771         /*
772          * We are starting a new run period:
773          */
774         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
775 }
776
777 /**************************************************
778  * Scheduling class queueing methods:
779  */
780
781 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
782 /*
783  * numa task sample period in ms
784  */
785 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_min = 100;
786 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_max = 100*50;
787 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_reset = 100*600;
788
789 /* Portion of address space to scan in MB */
790 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_size = 256;
791
792 /* Scan @scan_size MB every @scan_period after an initial @scan_delay in ms */
793 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_delay = 1000;
794
795 static void task_numa_placement(struct task_struct *p)
796 {
797         int seq;
798
799         if (!p->mm)     /* for example, ksmd faulting in a user's mm */
800                 return;
801         seq = ACCESS_ONCE(p->mm->numa_scan_seq);
802         if (p->numa_scan_seq == seq)
803                 return;
804         p->numa_scan_seq = seq;
805
806         /* FIXME: Scheduling placement policy hints go here */
807 }
808
809 /*
810  * Got a PROT_NONE fault for a page on @node.
811  */
812 void task_numa_fault(int node, int pages, bool migrated)
813 {
814         struct task_struct *p = current;
815
816         if (!sched_feat_numa(NUMA))
817                 return;
818
819         /* FIXME: Allocate task-specific structure for placement policy here */
820
821         /*
822          * If pages are properly placed (did not migrate) then scan slower.
823          * This is reset periodically in case of phase changes
824          */
825         if (!migrated)
826                 p->numa_scan_period = min(sysctl_numa_balancing_scan_period_max,
827                         p->numa_scan_period + jiffies_to_msecs(10));
828
829         task_numa_placement(p);
830 }
831
832 static void reset_ptenuma_scan(struct task_struct *p)
833 {
834         ACCESS_ONCE(p->mm->numa_scan_seq)++;
835         p->mm->numa_scan_offset = 0;
836 }
837
838 /*
839  * The expensive part of numa migration is done from task_work context.
840  * Triggered from task_tick_numa().
841  */
842 void task_numa_work(struct callback_head *work)
843 {
844         unsigned long migrate, next_scan, now = jiffies;
845         struct task_struct *p = current;
846         struct mm_struct *mm = p->mm;
847         struct vm_area_struct *vma;
848         unsigned long start, end;
849         long pages;
850
851         WARN_ON_ONCE(p != container_of(work, struct task_struct, numa_work));
852
853         work->next = work; /* protect against double add */
854         /*
855          * Who cares about NUMA placement when they're dying.
856          *
857          * NOTE: make sure not to dereference p->mm before this check,
858          * exit_task_work() happens _after_ exit_mm() so we could be called
859          * without p->mm even though we still had it when we enqueued this
860          * work.
861          */
862         if (p->flags & PF_EXITING)
863                 return;
864
865         /*
866          * We do not care about task placement until a task runs on a node
867          * other than the first one used by the address space. This is
868          * largely because migrations are driven by what CPU the task
869          * is running on. If it's never scheduled on another node, it'll
870          * not migrate so why bother trapping the fault.
871          */
872         if (mm->first_nid == NUMA_PTE_SCAN_INIT)
873                 mm->first_nid = numa_node_id();
874         if (mm->first_nid != NUMA_PTE_SCAN_ACTIVE) {
875                 /* Are we running on a new node yet? */
876                 if (numa_node_id() == mm->first_nid &&
877                     !sched_feat_numa(NUMA_FORCE))
878                         return;
879
880                 mm->first_nid = NUMA_PTE_SCAN_ACTIVE;
881         }
882
883         /*
884          * Reset the scan period if enough time has gone by. Objective is that
885          * scanning will be reduced if pages are properly placed. As tasks
886          * can enter different phases this needs to be re-examined. Lacking
887          * proper tracking of reference behaviour, this blunt hammer is used.
888          */
889         migrate = mm->numa_next_reset;
890         if (time_after(now, migrate)) {
891                 p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_period_min;
892                 next_scan = now + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_period_reset);
893                 xchg(&mm->numa_next_reset, next_scan);
894         }
895
896         /*
897          * Enforce maximal scan/migration frequency..
898          */
899         migrate = mm->numa_next_scan;
900         if (time_before(now, migrate))
901                 return;
902
903         if (p->numa_scan_period == 0)
904                 p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_period_min;
905
906         next_scan = now + msecs_to_jiffies(p->numa_scan_period);
907         if (cmpxchg(&mm->numa_next_scan, migrate, next_scan) != migrate)
908                 return;
909
910         /*
911          * Do not set pte_numa if the current running node is rate-limited.
912          * This loses statistics on the fault but if we are unwilling to
913          * migrate to this node, it is less likely we can do useful work
914          */
915         if (migrate_ratelimited(numa_node_id()))
916                 return;
917
918         start = mm->numa_scan_offset;
919         pages = sysctl_numa_balancing_scan_size;
920         pages <<= 20 - PAGE_SHIFT; /* MB in pages */
921         if (!pages)
922                 return;
923
924         down_read(&mm->mmap_sem);
925         vma = find_vma(mm, start);
926         if (!vma) {
927                 reset_ptenuma_scan(p);
928                 start = 0;
929                 vma = mm->mmap;
930         }
931         for (; vma; vma = vma->vm_next) {
932                 if (!vma_migratable(vma))
933                         continue;
934
935                 /* Skip small VMAs. They are not likely to be of relevance */
936                 if (vma->vm_end - vma->vm_start < HPAGE_SIZE)
937                         continue;
938
939                 do {
940                         start = max(start, vma->vm_start);
941                         end = ALIGN(start + (pages << PAGE_SHIFT), HPAGE_SIZE);
942                         end = min(end, vma->vm_end);
943                         pages -= change_prot_numa(vma, start, end);
944
945                         start = end;
946                         if (pages <= 0)
947                                 goto out;
948                 } while (end != vma->vm_end);
949         }
950
951 out:
952         /*
953          * It is possible to reach the end of the VMA list but the last few VMAs are
954          * not guaranteed to the vma_migratable. If they are not, we would find the
955          * !migratable VMA on the next scan but not reset the scanner to the start
956          * so check it now.
957          */
958         if (vma)
959                 mm->numa_scan_offset = start;
960         else
961                 reset_ptenuma_scan(p);
962         up_read(&mm->mmap_sem);
963 }
964
965 /*
966  * Drive the periodic memory faults..
967  */
968 void task_tick_numa(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
969 {
970         struct callback_head *work = &curr->numa_work;
971         u64 period, now;
972
973         /*
974          * We don't care about NUMA placement if we don't have memory.
975          */
976         if (!curr->mm || (curr->flags & PF_EXITING) || work->next != work)
977                 return;
978
979         /*
980          * Using runtime rather than walltime has the dual advantage that
981          * we (mostly) drive the selection from busy threads and that the
982          * task needs to have done some actual work before we bother with
983          * NUMA placement.
984          */
985         now = curr->se.sum_exec_runtime;
986         period = (u64)curr->numa_scan_period * NSEC_PER_MSEC;
987
988         if (now - curr->node_stamp > period) {
989                 if (!curr->node_stamp)
990                         curr->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_period_min;
991                 curr->node_stamp = now;
992
993                 if (!time_before(jiffies, curr->mm->numa_next_scan)) {
994                         init_task_work(work, task_numa_work); /* TODO: move this into sched_fork() */
995                         task_work_add(curr, work, true);
996                 }
997         }
998 }
999 #else
1000 static void task_tick_numa(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1001 {
1002 }
1003 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1004
1005 static void
1006 account_entity_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1007 {
1008         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
1009         if (!parent_entity(se))
1010                 update_load_add(&rq_of(cfs_rq)->load, se->load.weight);
1011 #ifdef CONFIG_SMP
1012         if (entity_is_task(se))
1013                 list_add(&se->group_node, &rq_of(cfs_rq)->cfs_tasks);
1014 #endif
1015         cfs_rq->nr_running++;
1016 }
1017
1018 static void
1019 account_entity_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1020 {
1021         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
1022         if (!parent_entity(se))
1023                 update_load_sub(&rq_of(cfs_rq)->load, se->load.weight);
1024         if (entity_is_task(se))
1025                 list_del_init(&se->group_node);
1026         cfs_rq->nr_running--;
1027 }
1028
1029 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1030 # ifdef CONFIG_SMP
1031 static inline long calc_tg_weight(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq)
1032 {
1033         long tg_weight;
1034
1035         /*
1036          * Use this CPU's actual weight instead of the last load_contribution
1037          * to gain a more accurate current total weight. See
1038          * update_cfs_rq_load_contribution().
1039          */
1040         tg_weight = atomic64_read(&tg->load_avg);
1041         tg_weight -= cfs_rq->tg_load_contrib;
1042         tg_weight += cfs_rq->load.weight;
1043
1044         return tg_weight;
1045 }
1046
1047 static long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
1048 {
1049         long tg_weight, load, shares;
1050
1051         tg_weight = calc_tg_weight(tg, cfs_rq);
1052         load = cfs_rq->load.weight;
1053
1054         shares = (tg->shares * load);
1055         if (tg_weight)
1056                 shares /= tg_weight;
1057
1058         if (shares < MIN_SHARES)
1059                 shares = MIN_SHARES;
1060         if (shares > tg->shares)
1061                 shares = tg->shares;
1062
1063         return shares;
1064 }
1065 # else /* CONFIG_SMP */
1066 static inline long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
1067 {
1068         return tg->shares;
1069 }
1070 # endif /* CONFIG_SMP */
1071 static void reweight_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
1072                             unsigned long weight)
1073 {
1074         if (se->on_rq) {
1075                 /* commit outstanding execution time */
1076                 if (cfs_rq->curr == se)
1077                         update_curr(cfs_rq);
1078                 account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
1079         }
1080
1081         update_load_set(&se->load, weight);
1082
1083         if (se->on_rq)
1084                 account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
1085 }
1086
1087 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq);
1088
1089 static void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
1090 {
1091         struct task_group *tg;
1092         struct sched_entity *se;
1093         long shares;
1094
1095         tg = cfs_rq->tg;
1096         se = tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
1097         if (!se || throttled_hierarchy(cfs_rq))
1098                 return;
1099 #ifndef CONFIG_SMP
1100         if (likely(se->load.weight == tg->shares))
1101                 return;
1102 #endif
1103         shares = calc_cfs_shares(cfs_rq, tg);
1104
1105         reweight_entity(cfs_rq_of(se), se, shares);
1106 }
1107 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
1108 static inline void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
1109 {
1110 }
1111 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
1112
1113 /* Only depends on SMP, FAIR_GROUP_SCHED may be removed when useful in lb */
1114 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)
1115 /*
1116  * We choose a half-life close to 1 scheduling period.
1117  * Note: The tables below are dependent on this value.
1118  */
1119 #define LOAD_AVG_PERIOD 32
1120 #define LOAD_AVG_MAX 47742 /* maximum possible load avg */
1121 #define LOAD_AVG_MAX_N 345 /* number of full periods to produce LOAD_MAX_AVG */
1122
1123 /* Precomputed fixed inverse multiplies for multiplication by y^n */
1124 static const u32 runnable_avg_yN_inv[] = {
1125         0xffffffff, 0xfa83b2da, 0xf5257d14, 0xefe4b99a, 0xeac0c6e6, 0xe5b906e6,
1126         0xe0ccdeeb, 0xdbfbb796, 0xd744fcc9, 0xd2a81d91, 0xce248c14, 0xc9b9bd85,
1127         0xc5672a10, 0xc12c4cc9, 0xbd08a39e, 0xb8fbaf46, 0xb504f333, 0xb123f581,
1128         0xad583ee9, 0xa9a15ab4, 0xa5fed6a9, 0xa2704302, 0x9ef5325f, 0x9b8d39b9,
1129         0x9837f050, 0x94f4efa8, 0x91c3d373, 0x8ea4398a, 0x8b95c1e3, 0x88980e80,
1130         0x85aac367, 0x82cd8698,
1131 };
1132
1133 /*
1134  * Precomputed \Sum y^k { 1<=k<=n }.  These are floor(true_value) to prevent
1135  * over-estimates when re-combining.
1136  */
1137 static const u32 runnable_avg_yN_sum[] = {
1138             0, 1002, 1982, 2941, 3880, 4798, 5697, 6576, 7437, 8279, 9103,
1139          9909,10698,11470,12226,12966,13690,14398,15091,15769,16433,17082,
1140         17718,18340,18949,19545,20128,20698,21256,21802,22336,22859,23371,
1141 };
1142
1143 /*
1144  * Approximate:
1145  *   val * y^n,    where y^32 ~= 0.5 (~1 scheduling period)
1146  */
1147 static __always_inline u64 decay_load(u64 val, u64 n)
1148 {
1149         unsigned int local_n;
1150
1151         if (!n)
1152                 return val;
1153         else if (unlikely(n > LOAD_AVG_PERIOD * 63))
1154                 return 0;
1155
1156         /* after bounds checking we can collapse to 32-bit */
1157         local_n = n;
1158
1159         /*
1160          * As y^PERIOD = 1/2, we can combine
1161          *    y^n = 1/2^(n/PERIOD) * k^(n%PERIOD)
1162          * With a look-up table which covers k^n (n<PERIOD)
1163          *
1164          * To achieve constant time decay_load.
1165          */
1166         if (unlikely(local_n >= LOAD_AVG_PERIOD)) {
1167                 val >>= local_n / LOAD_AVG_PERIOD;
1168                 local_n %= LOAD_AVG_PERIOD;
1169         }
1170
1171         val *= runnable_avg_yN_inv[local_n];
1172         /* We don't use SRR here since we always want to round down. */
1173         return val >> 32;
1174 }
1175
1176 /*
1177  * For updates fully spanning n periods, the contribution to runnable
1178  * average will be: \Sum 1024*y^n
1179  *
1180  * We can compute this reasonably efficiently by combining:
1181  *   y^PERIOD = 1/2 with precomputed \Sum 1024*y^n {for  n <PERIOD}
1182  */
1183 static u32 __compute_runnable_contrib(u64 n)
1184 {
1185         u32 contrib = 0;
1186
1187         if (likely(n <= LOAD_AVG_PERIOD))
1188                 return runnable_avg_yN_sum[n];
1189         else if (unlikely(n >= LOAD_AVG_MAX_N))
1190                 return LOAD_AVG_MAX;
1191
1192         /* Compute \Sum k^n combining precomputed values for k^i, \Sum k^j */
1193         do {
1194                 contrib /= 2; /* y^LOAD_AVG_PERIOD = 1/2 */
1195                 contrib += runnable_avg_yN_sum[LOAD_AVG_PERIOD];
1196
1197                 n -= LOAD_AVG_PERIOD;
1198         } while (n > LOAD_AVG_PERIOD);
1199
1200         contrib = decay_load(contrib, n);
1201         return contrib + runnable_avg_yN_sum[n];
1202 }
1203
1204 /*
1205  * We can represent the historical contribution to runnable average as the
1206  * coefficients of a geometric series.  To do this we sub-divide our runnable
1207  * history into segments of approximately 1ms (1024us); label the segment that
1208  * occurred N-ms ago p_N, with p_0 corresponding to the current period, e.g.
1209  *
1210  * [<- 1024us ->|<- 1024us ->|<- 1024us ->| ...
1211  *      p0            p1           p2
1212  *     (now)       (~1ms ago)  (~2ms ago)
1213  *
1214  * Let u_i denote the fraction of p_i that the entity was runnable.
1215  *
1216  * We then designate the fractions u_i as our co-efficients, yielding the
1217  * following representation of historical load:
1218  *   u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + u_3*y^3 + ...
1219  *
1220  * We choose y based on the with of a reasonably scheduling period, fixing:
1221  *   y^32 = 0.5
1222  *
1223  * This means that the contribution to load ~32ms ago (u_32) will be weighted
1224  * approximately half as much as the contribution to load within the last ms
1225  * (u_0).
1226  *
1227  * When a period "rolls over" and we have new u_0`, multiplying the previous
1228  * sum again by y is sufficient to update:
1229  *   load_avg = u_0` + y*(u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + ... )
1230  *            = u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + ... [re-labeling u_i --> u_{i+1}]
1231  */
1232 static __always_inline int __update_entity_runnable_avg(u64 now,
1233                                                         struct sched_avg *sa,
1234                                                         int runnable)
1235 {
1236         u64 delta, periods;
1237         u32 runnable_contrib;
1238         int delta_w, decayed = 0;
1239
1240         delta = now - sa->last_runnable_update;
1241         /*
1242          * This should only happen when time goes backwards, which it
1243          * unfortunately does during sched clock init when we swap over to TSC.
1244          */
1245         if ((s64)delta < 0) {
1246                 sa->last_runnable_update = now;
1247                 return 0;
1248         }
1249
1250         /*
1251          * Use 1024ns as the unit of measurement since it's a reasonable
1252          * approximation of 1us and fast to compute.
1253          */
1254         delta >>= 10;
1255         if (!delta)
1256                 return 0;
1257         sa->last_runnable_update = now;
1258
1259         /* delta_w is the amount already accumulated against our next period */
1260         delta_w = sa->runnable_avg_period % 1024;
1261         if (delta + delta_w >= 1024) {
1262                 /* period roll-over */
1263                 decayed = 1;
1264
1265                 /*
1266                  * Now that we know we're crossing a period boundary, figure
1267                  * out how much from delta we need to complete the current
1268                  * period and accrue it.
1269                  */
1270                 delta_w = 1024 - delta_w;
1271                 if (runnable)
1272                         sa->runnable_avg_sum += delta_w;
1273                 sa->runnable_avg_period += delta_w;
1274
1275                 delta -= delta_w;
1276
1277                 /* Figure out how many additional periods this update spans */
1278                 periods = delta / 1024;
1279                 delta %= 1024;
1280
1281                 sa->runnable_avg_sum = decay_load(sa->runnable_avg_sum,
1282                                                   periods + 1);
1283                 sa->runnable_avg_period = decay_load(sa->runnable_avg_period,
1284                                                      periods + 1);
1285
1286                 /* Efficiently calculate \sum (1..n_period) 1024*y^i */
1287                 runnable_contrib = __compute_runnable_contrib(periods);
1288                 if (runnable)
1289                         sa->runnable_avg_sum += runnable_contrib;
1290                 sa->runnable_avg_period += runnable_contrib;
1291         }
1292
1293         /* Remainder of delta accrued against u_0` */
1294         if (runnable)
1295                 sa->runnable_avg_sum += delta;
1296         sa->runnable_avg_period += delta;
1297
1298         return decayed;
1299 }
1300
1301 /* Synchronize an entity's decay with its parenting cfs_rq.*/
1302 static inline u64 __synchronize_entity_decay(struct sched_entity *se)
1303 {
1304         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1305         u64 decays = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
1306
1307         decays -= se->avg.decay_count;
1308         if (!decays)
1309                 return 0;
1310
1311         se->avg.load_avg_contrib = decay_load(se->avg.load_avg_contrib, decays);
1312         se->avg.decay_count = 0;
1313
1314         return decays;
1315 }
1316
1317 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1318 static inline void __update_cfs_rq_tg_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
1319                                                  int force_update)
1320 {
1321         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1322         s64 tg_contrib;
1323
1324         tg_contrib = cfs_rq->runnable_load_avg + cfs_rq->blocked_load_avg;
1325         tg_contrib -= cfs_rq->tg_load_contrib;
1326
1327         if (force_update || abs64(tg_contrib) > cfs_rq->tg_load_contrib / 8) {
1328                 atomic64_add(tg_contrib, &tg->load_avg);
1329                 cfs_rq->tg_load_contrib += tg_contrib;
1330         }
1331 }
1332
1333 /*
1334  * Aggregate cfs_rq runnable averages into an equivalent task_group
1335  * representation for computing load contributions.
1336  */
1337 static inline void __update_tg_runnable_avg(struct sched_avg *sa,
1338                                                   struct cfs_rq *cfs_rq)
1339 {
1340         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1341         long contrib;
1342
1343         /* The fraction of a cpu used by this cfs_rq */
1344         contrib = div_u64(sa->runnable_avg_sum << NICE_0_SHIFT,
1345                           sa->runnable_avg_period + 1);
1346         contrib -= cfs_rq->tg_runnable_contrib;
1347
1348         if (abs(contrib) > cfs_rq->tg_runnable_contrib / 64) {
1349                 atomic_add(contrib, &tg->runnable_avg);
1350                 cfs_rq->tg_runnable_contrib += contrib;
1351         }
1352 }
1353
1354 static inline void __update_group_entity_contrib(struct sched_entity *se)
1355 {
1356         struct cfs_rq *cfs_rq = group_cfs_rq(se);
1357         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1358         int runnable_avg;
1359
1360         u64 contrib;
1361
1362         contrib = cfs_rq->tg_load_contrib * tg->shares;
1363         se->avg.load_avg_contrib = div64_u64(contrib,
1364                                              atomic64_read(&tg->load_avg) + 1);
1365
1366         /*
1367          * For group entities we need to compute a correction term in the case
1368          * that they are consuming <1 cpu so that we would contribute the same
1369          * load as a task of equal weight.
1370          *
1371          * Explicitly co-ordinating this measurement would be expensive, but
1372          * fortunately the sum of each cpus contribution forms a usable
1373          * lower-bound on the true value.
1374          *
1375          * Consider the aggregate of 2 contributions.  Either they are disjoint
1376          * (and the sum represents true value) or they are disjoint and we are
1377          * understating by the aggregate of their overlap.
1378          *
1379          * Extending this to N cpus, for a given overlap, the maximum amount we
1380          * understand is then n_i(n_i+1)/2 * w_i where n_i is the number of
1381          * cpus that overlap for this interval and w_i is the interval width.
1382          *
1383          * On a small machine; the first term is well-bounded which bounds the
1384          * total error since w_i is a subset of the period.  Whereas on a
1385          * larger machine, while this first term can be larger, if w_i is the
1386          * of consequential size guaranteed to see n_i*w_i quickly converge to
1387          * our upper bound of 1-cpu.
1388          */
1389         runnable_avg = atomic_read(&tg->runnable_avg);
1390         if (runnable_avg < NICE_0_LOAD) {
1391                 se->avg.load_avg_contrib *= runnable_avg;
1392                 se->avg.load_avg_contrib >>= NICE_0_SHIFT;
1393         }
1394 }
1395 #else
1396 static inline void __update_cfs_rq_tg_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
1397                                                  int force_update) {}
1398 static inline void __update_tg_runnable_avg(struct sched_avg *sa,
1399                                                   struct cfs_rq *cfs_rq) {}
1400 static inline void __update_group_entity_contrib(struct sched_entity *se) {}
1401 #endif
1402
1403 static inline void __update_task_entity_contrib(struct sched_entity *se)
1404 {
1405         u32 contrib;
1406
1407         /* avoid overflowing a 32-bit type w/ SCHED_LOAD_SCALE */
1408         contrib = se->avg.runnable_avg_sum * scale_load_down(se->load.weight);
1409         contrib /= (se->avg.runnable_avg_period + 1);
1410         se->avg.load_avg_contrib = scale_load(contrib);
1411 }
1412
1413 /* Compute the current contribution to load_avg by se, return any delta */
1414 static long __update_entity_load_avg_contrib(struct sched_entity *se)
1415 {
1416         long old_contrib = se->avg.load_avg_contrib;
1417
1418         if (entity_is_task(se)) {
1419                 __update_task_entity_contrib(se);
1420         } else {
1421                 __update_tg_runnable_avg(&se->avg, group_cfs_rq(se));
1422                 __update_group_entity_contrib(se);
1423         }
1424
1425         return se->avg.load_avg_contrib - old_contrib;
1426 }
1427
1428 static inline void subtract_blocked_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
1429                                                  long load_contrib)
1430 {
1431         if (likely(load_contrib < cfs_rq->blocked_load_avg))
1432                 cfs_rq->blocked_load_avg -= load_contrib;
1433         else
1434                 cfs_rq->blocked_load_avg = 0;
1435 }
1436
1437 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq);
1438
1439 /* Update a sched_entity's runnable average */
1440 static inline void update_entity_load_avg(struct sched_entity *se,
1441                                           int update_cfs_rq)
1442 {
1443         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1444         long contrib_delta;
1445         u64 now;
1446
1447         /*
1448          * For a group entity we need to use their owned cfs_rq_clock_task() in
1449          * case they are the parent of a throttled hierarchy.
1450          */
1451         if (entity_is_task(se))
1452                 now = cfs_rq_clock_task(cfs_rq);
1453         else
1454                 now = cfs_rq_clock_task(group_cfs_rq(se));
1455
1456         if (!__update_entity_runnable_avg(now, &se->avg, se->on_rq))
1457                 return;
1458
1459         contrib_delta = __update_entity_load_avg_contrib(se);
1460
1461         if (!update_cfs_rq)
1462                 return;
1463
1464         if (se->on_rq)
1465                 cfs_rq->runnable_load_avg += contrib_delta;
1466         else
1467                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, -contrib_delta);
1468 }
1469
1470 /*
1471  * Decay the load contributed by all blocked children and account this so that
1472  * their contribution may appropriately discounted when they wake up.
1473  */
1474 static void update_cfs_rq_blocked_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int force_update)
1475 {
1476         u64 now = cfs_rq_clock_task(cfs_rq) >> 20;
1477         u64 decays;
1478
1479         decays = now - cfs_rq->last_decay;
1480         if (!decays && !force_update)
1481                 return;
1482
1483         if (atomic64_read(&cfs_rq->removed_load)) {
1484                 u64 removed_load = atomic64_xchg(&cfs_rq->removed_load, 0);
1485                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, removed_load);
1486         }
1487
1488         if (decays) {
1489                 cfs_rq->blocked_load_avg = decay_load(cfs_rq->blocked_load_avg,
1490                                                       decays);
1491                 atomic64_add(decays, &cfs_rq->decay_counter);
1492                 cfs_rq->last_decay = now;
1493         }
1494
1495         __update_cfs_rq_tg_load_contrib(cfs_rq, force_update);
1496 }
1497
1498 static inline void update_rq_runnable_avg(struct rq *rq, int runnable)
1499 {
1500         __update_entity_runnable_avg(rq->clock_task, &rq->avg, runnable);
1501         __update_tg_runnable_avg(&rq->avg, &rq->cfs);
1502 }
1503
1504 /* Add the load generated by se into cfs_rq's child load-average */
1505 static inline void enqueue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1506                                                   struct sched_entity *se,
1507                                                   int wakeup)
1508 {
1509         /*
1510          * We track migrations using entity decay_count <= 0, on a wake-up
1511          * migration we use a negative decay count to track the remote decays
1512          * accumulated while sleeping.
1513          */
1514         if (unlikely(se->avg.decay_count <= 0)) {
1515                 se->avg.last_runnable_update = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
1516                 if (se->avg.decay_count) {
1517                         /*
1518                          * In a wake-up migration we have to approximate the
1519                          * time sleeping.  This is because we can't synchronize
1520                          * clock_task between the two cpus, and it is not
1521                          * guaranteed to be read-safe.  Instead, we can
1522                          * approximate this using our carried decays, which are
1523                          * explicitly atomically readable.
1524                          */
1525                         se->avg.last_runnable_update -= (-se->avg.decay_count)
1526                                                         << 20;
1527                         update_entity_load_avg(se, 0);
1528                         /* Indicate that we're now synchronized and on-rq */
1529                         se->avg.decay_count = 0;
1530                 }
1531                 wakeup = 0;
1532         } else {
1533                 __synchronize_entity_decay(se);
1534         }
1535
1536         /* migrated tasks did not contribute to our blocked load */
1537         if (wakeup) {
1538                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, se->avg.load_avg_contrib);
1539                 update_entity_load_avg(se, 0);
1540         }
1541
1542         cfs_rq->runnable_load_avg += se->avg.load_avg_contrib;
1543         /* we force update consideration on load-balancer moves */
1544         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, !wakeup);
1545 }
1546
1547 /*
1548  * Remove se's load from this cfs_rq child load-average, if the entity is
1549  * transitioning to a blocked state we track its projected decay using
1550  * blocked_load_avg.
1551  */
1552 static inline void dequeue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1553                                                   struct sched_entity *se,
1554                                                   int sleep)
1555 {
1556         update_entity_load_avg(se, 1);
1557         /* we force update consideration on load-balancer moves */
1558         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, !sleep);
1559
1560         cfs_rq->runnable_load_avg -= se->avg.load_avg_contrib;
1561         if (sleep) {
1562                 cfs_rq->blocked_load_avg += se->avg.load_avg_contrib;
1563                 se->avg.decay_count = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
1564         } /* migrations, e.g. sleep=0 leave decay_count == 0 */
1565 }
1566
1567 /*
1568  * Update the rq's load with the elapsed running time before entering
1569  * idle. if the last scheduled task is not a CFS task, idle_enter will
1570  * be the only way to update the runnable statistic.
1571  */
1572 void idle_enter_fair(struct rq *this_rq)
1573 {
1574         update_rq_runnable_avg(this_rq, 1);
1575 }
1576
1577 /*
1578  * Update the rq's load with the elapsed idle time before a task is
1579  * scheduled. if the newly scheduled task is not a CFS task, idle_exit will
1580  * be the only way to update the runnable statistic.
1581  */
1582 void idle_exit_fair(struct rq *this_rq)
1583 {
1584         update_rq_runnable_avg(this_rq, 0);
1585 }
1586
1587 #else
1588 static inline void update_entity_load_avg(struct sched_entity *se,
1589                                           int update_cfs_rq) {}
1590 static inline void update_rq_runnable_avg(struct rq *rq, int runnable) {}
1591 static inline void enqueue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1592                                            struct sched_entity *se,
1593                                            int wakeup) {}
1594 static inline void dequeue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1595                                            struct sched_entity *se,
1596                                            int sleep) {}
1597 static inline void update_cfs_rq_blocked_load(struct cfs_rq *cfs_rq,
1598                                               int force_update) {}
1599 #endif
1600
1601 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1602 {
1603 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1604         struct task_struct *tsk = NULL;
1605
1606         if (entity_is_task(se))
1607                 tsk = task_of(se);
1608
1609         if (se->statistics.sleep_start) {
1610                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.sleep_start;
1611
1612                 if ((s64)delta < 0)
1613                         delta = 0;
1614
1615                 if (unlikely(delta > se->statistics.sleep_max))
1616                         se->statistics.sleep_max = delta;
1617
1618                 se->statistics.sleep_start = 0;
1619                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
1620
1621                 if (tsk) {
1622                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 1);
1623                         trace_sched_stat_sleep(tsk, delta);
1624                 }
1625         }
1626         if (se->statistics.block_start) {
1627                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.block_start;
1628
1629                 if ((s64)delta < 0)
1630                         delta = 0;
1631
1632                 if (unlikely(delta > se->statistics.block_max))
1633                         se->statistics.block_max = delta;
1634
1635                 se->statistics.block_start = 0;
1636                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
1637
1638                 if (tsk) {
1639                         if (tsk->in_iowait) {
1640                                 se->statistics.iowait_sum += delta;
1641                                 se->statistics.iowait_count++;
1642                                 trace_sched_stat_iowait(tsk, delta);
1643                         }
1644
1645                         trace_sched_stat_blocked(tsk, delta);
1646
1647                         /*
1648                          * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by
1649                          * 20 to get a milliseconds-range estimation of the
1650                          * amount of time that the task spent sleeping:
1651                          */
1652                         if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
1653                                 profile_hits(SLEEP_PROFILING,
1654                                                 (void *)get_wchan(tsk),
1655                                                 delta >> 20);
1656                         }
1657                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 0);
1658                 }
1659         }
1660 #endif
1661 }
1662
1663 static void check_spread(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1664 {
1665 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1666         s64 d = se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
1667
1668         if (d < 0)
1669                 d = -d;
1670
1671         if (d > 3*sysctl_sched_latency)
1672                 schedstat_inc(cfs_rq, nr_spread_over);
1673 #endif
1674 }
1675
1676 static void
1677 place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
1678 {
1679         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
1680
1681         /*
1682          * The 'current' period is already promised to the current tasks,
1683          * however the extra weight of the new task will slow them down a
1684          * little, place the new task so that it fits in the slot that
1685          * stays open at the end.
1686          */
1687         if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
1688                 vruntime += sched_vslice(cfs_rq, se);
1689
1690         /* sleeps up to a single latency don't count. */
1691         if (!initial) {
1692                 unsigned long thresh = sysctl_sched_latency;
1693
1694                 /*
1695                  * Halve their sleep time's effect, to allow
1696                  * for a gentler effect of sleepers:
1697                  */
1698                 if (sched_feat(GENTLE_FAIR_SLEEPERS))
1699                         thresh >>= 1;
1700
1701                 vruntime -= thresh;
1702         }
1703
1704         /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
1705         se->vruntime = max_vruntime(se->vruntime, vruntime);
1706 }
1707
1708 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq);
1709
1710 static void
1711 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
1712 {
1713         /*
1714          * Update the normalized vruntime before updating min_vruntime
1715          * through callig update_curr().
1716          */
1717         if (!(flags & ENQUEUE_WAKEUP) || (flags & ENQUEUE_WAKING))
1718                 se->vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
1719
1720         /*
1721          * Update run-time statistics of the 'current'.
1722          */
1723         update_curr(cfs_rq);
1724         enqueue_entity_load_avg(cfs_rq, se, flags & ENQUEUE_WAKEUP);
1725         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
1726         update_cfs_shares(cfs_rq);
1727
1728         if (flags & ENQUEUE_WAKEUP) {
1729                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
1730                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
1731         }
1732
1733         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
1734         check_spread(cfs_rq, se);
1735         if (se != cfs_rq->curr)
1736                 __enqueue_entity(cfs_rq, se);
1737         se->on_rq = 1;
1738
1739         if (cfs_rq->nr_running == 1) {
1740                 list_add_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
1741                 check_enqueue_throttle(cfs_rq);
1742         }
1743 }
1744
1745 static void __clear_buddies_last(struct sched_entity *se)
1746 {
1747         for_each_sched_entity(se) {
1748                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1749                 if (cfs_rq->last == se)
1750                         cfs_rq->last = NULL;
1751                 else
1752                         break;
1753         }
1754 }
1755
1756 static void __clear_buddies_next(struct sched_entity *se)
1757 {
1758         for_each_sched_entity(se) {
1759                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1760                 if (cfs_rq->next == se)
1761                         cfs_rq->next = NULL;
1762                 else
1763                         break;
1764         }
1765 }
1766
1767 static void __clear_buddies_skip(struct sched_entity *se)
1768 {
1769         for_each_sched_entity(se) {
1770                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1771                 if (cfs_rq->skip == se)
1772                         cfs_rq->skip = NULL;
1773                 else
1774                         break;
1775         }
1776 }
1777
1778 static void clear_buddies(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1779 {
1780         if (cfs_rq->last == se)
1781                 __clear_buddies_last(se);
1782
1783         if (cfs_rq->next == se)
1784                 __clear_buddies_next(se);
1785
1786         if (cfs_rq->skip == se)
1787                 __clear_buddies_skip(se);
1788 }
1789
1790 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq);
1791
1792 static void
1793 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
1794 {
1795         /*
1796          * Update run-time statistics of the 'current'.
1797          */
1798         update_curr(cfs_rq);
1799         dequeue_entity_load_avg(cfs_rq, se, flags & DEQUEUE_SLEEP);
1800
1801         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
1802         if (flags & DEQUEUE_SLEEP) {
1803 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1804                 if (entity_is_task(se)) {
1805                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
1806
1807                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
1808                                 se->statistics.sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
1809                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
1810                                 se->statistics.block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
1811                 }
1812 #endif
1813         }
1814
1815         clear_buddies(cfs_rq, se);
1816
1817         if (se != cfs_rq->curr)
1818                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
1819         se->on_rq = 0;
1820         account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
1821
1822         /*
1823          * Normalize the entity after updating the min_vruntime because the
1824          * update can refer to the ->curr item and we need to reflect this
1825          * movement in our normalized position.
1826          */
1827         if (!(flags & DEQUEUE_SLEEP))
1828                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
1829
1830         /* return excess runtime on last dequeue */
1831         return_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
1832
1833         update_min_vruntime(cfs_rq);
1834         update_cfs_shares(cfs_rq);
1835 }
1836
1837 /*
1838  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
1839  */
1840 static void
1841 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
1842 {
1843         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
1844         struct sched_entity *se;
1845         s64 delta;
1846
1847         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
1848         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
1849         if (delta_exec > ideal_runtime) {
1850                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1851                 /*
1852                  * The current task ran long enough, ensure it doesn't get
1853                  * re-elected due to buddy favours.
1854                  */
1855                 clear_buddies(cfs_rq, curr);
1856                 return;
1857         }
1858
1859         /*
1860          * Ensure that a task that missed wakeup preemption by a
1861          * narrow margin doesn't have to wait for a full slice.
1862          * This also mitigates buddy induced latencies under load.
1863          */
1864         if (delta_exec < sysctl_sched_min_granularity)
1865                 return;
1866
1867         se = __pick_first_entity(cfs_rq);
1868         delta = curr->vruntime - se->vruntime;
1869
1870         if (delta < 0)
1871                 return;
1872
1873         if (delta > ideal_runtime)
1874                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1875 }
1876
1877 static void
1878 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1879 {
1880         /* 'current' is not kept within the tree. */
1881         if (se->on_rq) {
1882                 /*
1883                  * Any task has to be enqueued before it get to execute on
1884                  * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
1885                  * runqueue.
1886                  */
1887                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
1888                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
1889         }
1890
1891         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
1892         cfs_rq->curr = se;
1893 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1894         /*
1895          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
1896          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
1897          * when there are only lesser-weight tasks around):
1898          */
1899         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
1900                 se->statistics.slice_max = max(se->statistics.slice_max,
1901                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
1902         }
1903 #endif
1904         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
1905 }
1906
1907 static int
1908 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se);
1909
1910 /*
1911  * Pick the next process, keeping these things in mind, in this order:
1912  * 1) keep things fair between processes/task groups
1913  * 2) pick the "next" process, since someone really wants that to run
1914  * 3) pick the "last" process, for cache locality
1915  * 4) do not run the "skip" process, if something else is available
1916  */
1917 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
1918 {
1919         struct sched_entity *se = __pick_first_entity(cfs_rq);
1920         struct sched_entity *left = se;
1921
1922         /*
1923          * Avoid running the skip buddy, if running something else can
1924          * be done without getting too unfair.
1925          */
1926         if (cfs_rq->skip == se) {
1927                 struct sched_entity *second = __pick_next_entity(se);
1928                 if (second && wakeup_preempt_entity(second, left) < 1)
1929                         se = second;
1930         }
1931
1932         /*
1933          * Prefer last buddy, try to return the CPU to a preempted task.
1934          */
1935         if (cfs_rq->last && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->last, left) < 1)
1936                 se = cfs_rq->last;
1937
1938         /*
1939          * Someone really wants this to run. If it's not unfair, run it.
1940          */
1941         if (cfs_rq->next && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->next, left) < 1)
1942                 se = cfs_rq->next;
1943
1944         clear_buddies(cfs_rq, se);
1945
1946         return se;
1947 }
1948
1949 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq);
1950
1951 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
1952 {
1953         /*
1954          * If still on the runqueue then deactivate_task()
1955          * was not called and update_curr() has to be done:
1956          */
1957         if (prev->on_rq)
1958                 update_curr(cfs_rq);
1959
1960         /* throttle cfs_rqs exceeding runtime */
1961         check_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
1962
1963         check_spread(cfs_rq, prev);
1964         if (prev->on_rq) {
1965                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
1966                 /* Put 'current' back into the tree. */
1967                 __enqueue_entity(cfs_rq, prev);
1968                 /* in !on_rq case, update occurred at dequeue */
1969                 update_entity_load_avg(prev, 1);
1970         }
1971         cfs_rq->curr = NULL;
1972 }
1973
1974 static void
1975 entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr, int queued)
1976 {
1977         /*
1978          * Update run-time statistics of the 'current'.
1979          */
1980         update_curr(cfs_rq);
1981
1982         /*
1983          * Ensure that runnable average is periodically updated.
1984          */
1985         update_entity_load_avg(curr, 1);
1986         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 1);
1987         update_cfs_shares(cfs_rq);
1988
1989 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1990         /*
1991          * queued ticks are scheduled to match the slice, so don't bother
1992          * validating it and just reschedule.
1993          */
1994         if (queued) {
1995                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1996                 return;
1997         }
1998         /*
1999          * don't let the period tick interfere with the hrtick preemption
2000          */
2001         if (!sched_feat(DOUBLE_TICK) &&
2002                         hrtimer_active(&rq_of(cfs_rq)->hrtick_timer))
2003                 return;
2004 #endif
2005
2006         if (cfs_rq->nr_running > 1)
2007                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
2008 }
2009
2010
2011 /**************************************************
2012  * CFS bandwidth control machinery
2013  */
2014
2015 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
2016
2017 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
2018 static struct static_key __cfs_bandwidth_used;
2019
2020 static inline bool cfs_bandwidth_used(void)
2021 {
2022         return static_key_false(&__cfs_bandwidth_used);
2023 }
2024
2025 void account_cfs_bandwidth_used(int enabled, int was_enabled)
2026 {
2027         /* only need to count groups transitioning between enabled/!enabled */
2028         if (enabled && !was_enabled)
2029                 static_key_slow_inc(&__cfs_bandwidth_used);
2030         else if (!enabled && was_enabled)
2031                 static_key_slow_dec(&__cfs_bandwidth_used);
2032 }
2033 #else /* HAVE_JUMP_LABEL */
2034 static bool cfs_bandwidth_used(void)
2035 {
2036         return true;
2037 }
2038
2039 void account_cfs_bandwidth_used(int enabled, int was_enabled) {}
2040 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
2041
2042 /*
2043  * default period for cfs group bandwidth.
2044  * default: 0.1s, units: nanoseconds
2045  */
2046 static inline u64 default_cfs_period(void)
2047 {
2048         return 100000000ULL;
2049 }
2050
2051 static inline u64 sched_cfs_bandwidth_slice(void)
2052 {
2053         return (u64)sysctl_sched_cfs_bandwidth_slice * NSEC_PER_USEC;
2054 }
2055
2056 /*
2057  * Replenish runtime according to assigned quota and update expiration time.
2058  * We use sched_clock_cpu directly instead of rq->clock to avoid adding
2059  * additional synchronization around rq->lock.
2060  *
2061  * requires cfs_b->lock
2062  */
2063 void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2064 {
2065         u64 now;
2066
2067         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
2068                 return;
2069
2070         now = sched_clock_cpu(smp_processor_id());
2071         cfs_b->runtime = cfs_b->quota;
2072         cfs_b->runtime_expires = now + ktime_to_ns(cfs_b->period);
2073 }
2074
2075 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
2076 {
2077         return &tg->cfs_bandwidth;
2078 }
2079
2080 /* rq->task_clock normalized against any time this cfs_rq has spent throttled */
2081 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq)
2082 {
2083         if (unlikely(cfs_rq->throttle_count))
2084                 return cfs_rq->throttled_clock_task;
2085
2086         return rq_of(cfs_rq)->clock_task - cfs_rq->throttled_clock_task_time;
2087 }
2088
2089 /* returns 0 on failure to allocate runtime */
2090 static int assign_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2091 {
2092         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
2093         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
2094         u64 amount = 0, min_amount, expires;
2095
2096         /* note: this is a positive sum as runtime_remaining <= 0 */
2097         min_amount = sched_cfs_bandwidth_slice() - cfs_rq->runtime_remaining;
2098
2099         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2100         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
2101                 amount = min_amount;
2102         else {
2103                 /*
2104                  * If the bandwidth pool has become inactive, then at least one
2105                  * period must have elapsed since the last consumption.
2106                  * Refresh the global state and ensure bandwidth timer becomes
2107                  * active.
2108                  */
2109                 if (!cfs_b->timer_active) {
2110                         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
2111                         __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
2112                 }
2113
2114                 if (cfs_b->runtime > 0) {
2115                         amount = min(cfs_b->runtime, min_amount);
2116                         cfs_b->runtime -= amount;
2117                         cfs_b->idle = 0;
2118                 }
2119         }
2120         expires = cfs_b->runtime_expires;
2121         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2122
2123         cfs_rq->runtime_remaining += amount;
2124         /*
2125          * we may have advanced our local expiration to account for allowed
2126          * spread between our sched_clock and the one on which runtime was
2127          * issued.
2128          */
2129         if ((s64)(expires - cfs_rq->runtime_expires) > 0)
2130                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
2131
2132         return cfs_rq->runtime_remaining > 0;
2133 }
2134
2135 /*
2136  * Note: This depends on the synchronization provided by sched_clock and the
2137  * fact that rq->clock snapshots this value.
2138  */
2139 static void expire_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2140 {
2141         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2142         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2143
2144         /* if the deadline is ahead of our clock, nothing to do */
2145         if (likely((s64)(rq->clock - cfs_rq->runtime_expires) < 0))
2146                 return;
2147
2148         if (cfs_rq->runtime_remaining < 0)
2149                 return;
2150
2151         /*
2152          * If the local deadline has passed we have to consider the
2153          * possibility that our sched_clock is 'fast' and the global deadline
2154          * has not truly expired.
2155          *
2156          * Fortunately we can check determine whether this the case by checking
2157          * whether the global deadline has advanced.
2158          */
2159
2160         if ((s64)(cfs_rq->runtime_expires - cfs_b->runtime_expires) >= 0) {
2161                 /* extend local deadline, drift is bounded above by 2 ticks */
2162                 cfs_rq->runtime_expires += TICK_NSEC;
2163         } else {
2164                 /* global deadline is ahead, expiration has passed */
2165                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
2166         }
2167 }
2168
2169 static void __account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
2170                                      unsigned long delta_exec)
2171 {
2172         /* dock delta_exec before expiring quota (as it could span periods) */
2173         cfs_rq->runtime_remaining -= delta_exec;
2174         expire_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2175
2176         if (likely(cfs_rq->runtime_remaining > 0))
2177                 return;
2178
2179         /*
2180          * if we're unable to extend our runtime we resched so that the active
2181          * hierarchy can be throttled
2182          */
2183         if (!assign_cfs_rq_runtime(cfs_rq) && likely(cfs_rq->curr))
2184                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2185 }
2186
2187 static __always_inline
2188 void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long delta_exec)
2189 {
2190         if (!cfs_bandwidth_used() || !cfs_rq->runtime_enabled)
2191                 return;
2192
2193         __account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
2194 }
2195
2196 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
2197 {
2198         return cfs_bandwidth_used() && cfs_rq->throttled;
2199 }
2200
2201 /* check whether cfs_rq, or any parent, is throttled */
2202 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq)
2203 {
2204         return cfs_bandwidth_used() && cfs_rq->throttle_count;
2205 }
2206
2207 /*
2208  * Ensure that neither of the group entities corresponding to src_cpu or
2209  * dest_cpu are members of a throttled hierarchy when performing group
2210  * load-balance operations.
2211  */
2212 static inline int throttled_lb_pair(struct task_group *tg,
2213                                     int src_cpu, int dest_cpu)
2214 {
2215         struct cfs_rq *src_cfs_rq, *dest_cfs_rq;
2216
2217         src_cfs_rq = tg->cfs_rq[src_cpu];
2218         dest_cfs_rq = tg->cfs_rq[dest_cpu];
2219
2220         return throttled_hierarchy(src_cfs_rq) ||
2221                throttled_hierarchy(dest_cfs_rq);
2222 }
2223
2224 /* updated child weight may affect parent so we have to do this bottom up */
2225 static int tg_unthrottle_up(struct task_group *tg, void *data)
2226 {
2227         struct rq *rq = data;
2228         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu_of(rq)];
2229
2230         cfs_rq->throttle_count--;
2231 #ifdef CONFIG_SMP
2232         if (!cfs_rq->throttle_count) {
2233                 /* adjust cfs_rq_clock_task() */
2234                 cfs_rq->throttled_clock_task_time += rq->clock_task -
2235                                              cfs_rq->throttled_clock_task;
2236         }
2237 #endif
2238
2239         return 0;
2240 }
2241
2242 static int tg_throttle_down(struct task_group *tg, void *data)
2243 {
2244         struct rq *rq = data;
2245         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu_of(rq)];
2246
2247         /* group is entering throttled state, stop time */
2248         if (!cfs_rq->throttle_count)
2249                 cfs_rq->throttled_clock_task = rq->clock_task;
2250         cfs_rq->throttle_count++;
2251
2252         return 0;
2253 }
2254
2255 static void throttle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
2256 {
2257         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2258         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2259         struct sched_entity *se;
2260         long task_delta, dequeue = 1;
2261
2262         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
2263
2264         /* freeze hierarchy runnable averages while throttled */
2265         rcu_read_lock();
2266         walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_throttle_down, tg_nop, (void *)rq);
2267         rcu_read_unlock();
2268
2269         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
2270         for_each_sched_entity(se) {
2271                 struct cfs_rq *qcfs_rq = cfs_rq_of(se);
2272                 /* throttled entity or throttle-on-deactivate */
2273                 if (!se->on_rq)
2274                         break;
2275
2276                 if (dequeue)
2277                         dequeue_entity(qcfs_rq, se, DEQUEUE_SLEEP);
2278                 qcfs_rq->h_nr_running -= task_delta;
2279
2280                 if (qcfs_rq->load.weight)
2281                         dequeue = 0;
2282         }
2283
2284         if (!se)
2285                 rq->nr_running -= task_delta;
2286
2287         cfs_rq->throttled = 1;
2288         cfs_rq->throttled_clock = rq->clock;
2289         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2290         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->throttled_list, &cfs_b->throttled_cfs_rq);
2291         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2292 }
2293
2294 void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
2295 {
2296         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2297         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2298         struct sched_entity *se;
2299         int enqueue = 1;
2300         long task_delta;
2301
2302         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
2303
2304         cfs_rq->throttled = 0;
2305         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2306         cfs_b->throttled_time += rq->clock - cfs_rq->throttled_clock;
2307         list_del_rcu(&cfs_rq->throttled_list);
2308         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2309
2310         update_rq_clock(rq);
2311         /* update hierarchical throttle state */
2312         walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_nop, tg_unthrottle_up, (void *)rq);
2313
2314         if (!cfs_rq->load.weight)
2315                 return;
2316
2317         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
2318         for_each_sched_entity(se) {
2319                 if (se->on_rq)
2320                         enqueue = 0;
2321
2322                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2323                 if (enqueue)
2324                         enqueue_entity(cfs_rq, se, ENQUEUE_WAKEUP);
2325                 cfs_rq->h_nr_running += task_delta;
2326
2327                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2328                         break;
2329         }
2330
2331         if (!se)
2332                 rq->nr_running += task_delta;
2333
2334         /* determine whether we need to wake up potentially idle cpu */
2335         if (rq->curr == rq->idle && rq->cfs.nr_running)
2336                 resched_task(rq->curr);
2337 }
2338
2339 static u64 distribute_cfs_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b,
2340                 u64 remaining, u64 expires)
2341 {
2342         struct cfs_rq *cfs_rq;
2343         u64 runtime = remaining;
2344
2345         rcu_read_lock();
2346         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &cfs_b->throttled_cfs_rq,
2347                                 throttled_list) {
2348                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2349
2350                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2351                 if (!cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2352                         goto next;
2353
2354                 runtime = -cfs_rq->runtime_remaining + 1;
2355                 if (runtime > remaining)
2356                         runtime = remaining;
2357                 remaining -= runtime;
2358
2359                 cfs_rq->runtime_remaining += runtime;
2360                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
2361
2362                 /* we check whether we're throttled above */
2363                 if (cfs_rq->runtime_remaining > 0)
2364                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
2365
2366 next:
2367                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2368
2369                 if (!remaining)
2370                         break;
2371         }
2372         rcu_read_unlock();
2373
2374         return remaining;
2375 }
2376
2377 /*
2378  * Responsible for refilling a task_group's bandwidth and unthrottling its
2379  * cfs_rqs as appropriate. If there has been no activity within the last
2380  * period the timer is deactivated until scheduling resumes; cfs_b->idle is
2381  * used to track this state.
2382  */
2383 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun)
2384 {
2385         u64 runtime, runtime_expires;
2386         int idle = 1, throttled;
2387
2388         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2389         /* no need to continue the timer with no bandwidth constraint */
2390         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
2391                 goto out_unlock;
2392
2393         throttled = !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2394         /* idle depends on !throttled (for the case of a large deficit) */
2395         idle = cfs_b->idle && !throttled;
2396         cfs_b->nr_periods += overrun;
2397
2398         /* if we're going inactive then everything else can be deferred */
2399         if (idle)
2400                 goto out_unlock;
2401
2402         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
2403
2404         if (!throttled) {
2405                 /* mark as potentially idle for the upcoming period */
2406                 cfs_b->idle = 1;
2407                 goto out_unlock;
2408         }
2409
2410         /* account preceding periods in which throttling occurred */
2411         cfs_b->nr_throttled += overrun;
2412
2413         /*
2414          * There are throttled entities so we must first use the new bandwidth
2415          * to unthrottle them before making it generally available.  This
2416          * ensures that all existing debts will be paid before a new cfs_rq is
2417          * allowed to run.
2418          */
2419         runtime = cfs_b->runtime;
2420         runtime_expires = cfs_b->runtime_expires;
2421         cfs_b->runtime = 0;
2422
2423         /*
2424          * This check is repeated as we are holding onto the new bandwidth
2425          * while we unthrottle.  This can potentially race with an unthrottled
2426          * group trying to acquire new bandwidth from the global pool.
2427          */
2428         while (throttled && runtime > 0) {
2429                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2430                 /* we can't nest cfs_b->lock while distributing bandwidth */
2431                 runtime = distribute_cfs_runtime(cfs_b, runtime,
2432                                                  runtime_expires);
2433                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2434
2435                 throttled = !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2436         }
2437
2438         /* return (any) remaining runtime */
2439         cfs_b->runtime = runtime;
2440         /*
2441          * While we are ensured activity in the period following an
2442          * unthrottle, this also covers the case in which the new bandwidth is
2443          * insufficient to cover the existing bandwidth deficit.  (Forcing the
2444          * timer to remain active while there are any throttled entities.)
2445          */
2446         cfs_b->idle = 0;
2447 out_unlock:
2448         if (idle)
2449                 cfs_b->timer_active = 0;
2450         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2451
2452         return idle;
2453 }
2454
2455 /* a cfs_rq won't donate quota below this amount */
2456 static const u64 min_cfs_rq_runtime = 1 * NSEC_PER_MSEC;
2457 /* minimum remaining period time to redistribute slack quota */
2458 static const u64 min_bandwidth_expiration = 2 * NSEC_PER_MSEC;
2459 /* how long we wait to gather additional slack before distributing */
2460 static const u64 cfs_bandwidth_slack_period = 5 * NSEC_PER_MSEC;
2461
2462 /* are we near the end of the current quota period? */
2463 static int runtime_refresh_within(struct cfs_bandwidth *cfs_b, u64 min_expire)
2464 {
2465         struct hrtimer *refresh_timer = &cfs_b->period_timer;
2466         u64 remaining;
2467
2468         /* if the call-back is running a quota refresh is already occurring */
2469         if (hrtimer_callback_running(refresh_timer))
2470                 return 1;
2471
2472         /* is a quota refresh about to occur? */
2473         remaining = ktime_to_ns(hrtimer_expires_remaining(refresh_timer));
2474         if (remaining < min_expire)
2475                 return 1;
2476
2477         return 0;
2478 }
2479
2480 static void start_cfs_slack_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2481 {
2482         u64 min_left = cfs_bandwidth_slack_period + min_bandwidth_expiration;
2483
2484         /* if there's a quota refresh soon don't bother with slack */
2485         if (runtime_refresh_within(cfs_b, min_left))
2486                 return;
2487
2488         start_bandwidth_timer(&cfs_b->slack_timer,
2489                                 ns_to_ktime(cfs_bandwidth_slack_period));
2490 }
2491
2492 /* we know any runtime found here is valid as update_curr() precedes return */
2493 static void __return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2494 {
2495         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2496         s64 slack_runtime = cfs_rq->runtime_remaining - min_cfs_rq_runtime;
2497
2498         if (slack_runtime <= 0)
2499                 return;
2500
2501         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2502         if (cfs_b->quota != RUNTIME_INF &&
2503             cfs_rq->runtime_expires == cfs_b->runtime_expires) {
2504                 cfs_b->runtime += slack_runtime;
2505
2506                 /* we are under rq->lock, defer unthrottling using a timer */
2507                 if (cfs_b->runtime > sched_cfs_bandwidth_slice() &&
2508                     !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq))
2509                         start_cfs_slack_bandwidth(cfs_b);
2510         }
2511         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2512
2513         /* even if it's not valid for return we don't want to try again */
2514         cfs_rq->runtime_remaining -= slack_runtime;
2515 }
2516
2517 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2518 {
2519         if (!cfs_bandwidth_used())
2520                 return;
2521
2522         if (!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->nr_running)
2523                 return;
2524
2525         __return_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2526 }
2527
2528 /*
2529  * This is done with a timer (instead of inline with bandwidth return) since
2530  * it's necessary to juggle rq->locks to unthrottle their respective cfs_rqs.
2531  */
2532 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2533 {
2534         u64 runtime = 0, slice = sched_cfs_bandwidth_slice();
2535         u64 expires;
2536
2537         /* confirm we're still not at a refresh boundary */
2538         if (runtime_refresh_within(cfs_b, min_bandwidth_expiration))
2539                 return;
2540
2541         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2542         if (cfs_b->quota != RUNTIME_INF && cfs_b->runtime > slice) {
2543                 runtime = cfs_b->runtime;
2544                 cfs_b->runtime = 0;
2545         }
2546         expires = cfs_b->runtime_expires;
2547         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2548
2549         if (!runtime)
2550                 return;
2551
2552         runtime = distribute_cfs_runtime(cfs_b, runtime, expires);
2553
2554         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2555         if (expires == cfs_b->runtime_expires)
2556                 cfs_b->runtime = runtime;
2557         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2558 }
2559
2560 /*
2561  * When a group wakes up we want to make sure that its quota is not already
2562  * expired/exceeded, otherwise it may be allowed to steal additional ticks of
2563  * runtime as update_curr() throttling can not not trigger until it's on-rq.
2564  */
2565 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq)
2566 {
2567         if (!cfs_bandwidth_used())
2568                 return;
2569
2570         /* an active group must be handled by the update_curr()->put() path */
2571         if (!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->curr)
2572                 return;
2573
2574         /* ensure the group is not already throttled */
2575         if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2576                 return;
2577
2578         /* update runtime allocation */
2579         account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
2580         if (cfs_rq->runtime_remaining <= 0)
2581                 throttle_cfs_rq(cfs_rq);
2582 }
2583
2584 /* conditionally throttle active cfs_rq's from put_prev_entity() */
2585 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2586 {
2587         if (!cfs_bandwidth_used())
2588                 return;
2589
2590         if (likely(!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->runtime_remaining > 0))
2591                 return;
2592
2593         /*
2594          * it's possible for a throttled entity to be forced into a running
2595          * state (e.g. set_curr_task), in this case we're finished.
2596          */
2597         if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2598                 return;
2599
2600         throttle_cfs_rq(cfs_rq);
2601 }
2602
2603 static inline u64 default_cfs_period(void);
2604 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun);
2605 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
2606
2607 static enum hrtimer_restart sched_cfs_slack_timer(struct hrtimer *timer)
2608 {
2609         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
2610                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, slack_timer);
2611         do_sched_cfs_slack_timer(cfs_b);
2612
2613         return HRTIMER_NORESTART;
2614 }
2615
2616 static enum hrtimer_restart sched_cfs_period_timer(struct hrtimer *timer)
2617 {
2618         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
2619                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, period_timer);
2620         ktime_t now;
2621         int overrun;
2622         int idle = 0;
2623
2624         for (;;) {
2625                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
2626                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, cfs_b->period);
2627
2628                 if (!overrun)
2629                         break;
2630
2631                 idle = do_sched_cfs_period_timer(cfs_b, overrun);
2632         }
2633
2634         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
2635 }
2636
2637 void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2638 {
2639         raw_spin_lock_init(&cfs_b->lock);
2640         cfs_b->runtime = 0;
2641         cfs_b->quota = RUNTIME_INF;
2642         cfs_b->period = ns_to_ktime(default_cfs_period());
2643
2644         INIT_LIST_HEAD(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2645         hrtimer_init(&cfs_b->period_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
2646         cfs_b->period_timer.function = sched_cfs_period_timer;
2647         hrtimer_init(&cfs_b->slack_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
2648         cfs_b->slack_timer.function = sched_cfs_slack_timer;
2649 }
2650
2651 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2652 {
2653         cfs_rq->runtime_enabled = 0;
2654         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->throttled_list);
2655 }
2656
2657 /* requires cfs_b->lock, may release to reprogram timer */
2658 void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2659 {
2660         /*
2661          * The timer may be active because we're trying to set a new bandwidth
2662          * period or because we're racing with the tear-down path
2663          * (timer_active==0 becomes visible before the hrtimer call-back
2664          * terminates).  In either case we ensure that it's re-programmed
2665          */
2666         while (unlikely(hrtimer_active(&cfs_b->period_timer))) {
2667                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2668                 /* ensure cfs_b->lock is available while we wait */
2669                 hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
2670
2671                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2672                 /* if someone else restarted the timer then we're done */
2673                 if (cfs_b->timer_active)
2674                         return;
2675         }
2676
2677         cfs_b->timer_active = 1;
2678         start_bandwidth_timer(&cfs_b->period_timer, cfs_b->period);
2679 }
2680
2681 static void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2682 {
2683         hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
2684         hrtimer_cancel(&cfs_b->slack_timer);
2685 }
2686
2687 static void __maybe_unused unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq)
2688 {
2689         struct cfs_rq *cfs_rq;
2690
2691         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
2692                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2693
2694                 if (!cfs_rq->runtime_enabled)
2695                         continue;
2696
2697                 /*
2698                  * clock_task is not advancing so we just need to make sure
2699                  * there's some valid quota amount
2700                  */
2701                 cfs_rq->runtime_remaining = cfs_b->quota;
2702                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2703                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
2704         }
2705 }
2706
2707 #else /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
2708 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq)
2709 {
2710         return rq_of(cfs_rq)->clock_task;
2711 }
2712
2713 static void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
2714                                      unsigned long delta_exec) {}
2715 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2716 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2717 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2718
2719 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
2720 {
2721         return 0;
2722 }
2723
2724 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq)
2725 {
2726         return 0;
2727 }
2728
2729 static inline int throttled_lb_pair(struct task_group *tg,
2730                                     int src_cpu, int dest_cpu)
2731 {
2732         return 0;
2733 }
2734
2735 void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
2736
2737 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2738 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2739 #endif
2740
2741 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
2742 {
2743         return NULL;
2744 }
2745 static inline void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
2746 static inline void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq) {}
2747
2748 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
2749
2750 /**************************************************
2751  * CFS operations on tasks:
2752  */
2753
2754 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
2755 static void hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2756 {
2757         struct sched_entity *se = &p->se;
2758         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2759
2760         WARN_ON(task_rq(p) != rq);
2761
2762         if (cfs_rq->nr_running > 1) {
2763                 u64 slice = sched_slice(cfs_rq, se);
2764                 u64 ran = se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime;
2765                 s64 delta = slice - ran;
2766
2767                 if (delta < 0) {
2768                         if (rq->curr == p)
2769                                 resched_task(p);
2770                         return;
2771                 }
2772
2773                 /*
2774                  * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
2775                  * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
2776                  */
2777                 if (rq->curr != p)
2778                         delta = max_t(s64, 10000LL, delta);
2779
2780                 hrtick_start(rq, delta);
2781         }
2782 }
2783
2784 /*
2785  * called from enqueue/dequeue and updates the hrtick when the
2786  * current task is from our class and nr_running is low enough
2787  * to matter.
2788  */
2789 static void hrtick_update(struct rq *rq)
2790 {
2791         struct task_struct *curr = rq->curr;
2792
2793         if (!hrtick_enabled(rq) || curr->sched_class != &fair_sched_class)
2794                 return;
2795
2796         if (cfs_rq_of(&curr->se)->nr_running < sched_nr_latency)
2797                 hrtick_start_fair(rq, curr);
2798 }
2799 #else /* !CONFIG_SCHED_HRTICK */
2800 static inline void
2801 hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2802 {
2803 }
2804
2805 static inline void hrtick_update(struct rq *rq)
2806 {
2807 }
2808 #endif
2809
2810 /*
2811  * The enqueue_task method is called before nr_running is
2812  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
2813  * then put the task into the rbtree:
2814  */
2815 static void
2816 enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2817 {
2818         struct cfs_rq *cfs_rq;
2819         struct sched_entity *se = &p->se;
2820
2821         for_each_sched_entity(se) {
2822                 if (se->on_rq)
2823                         break;
2824                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2825                 enqueue_entity(cfs_rq, se, flags);
2826
2827                 /*
2828                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
2829                  *
2830                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
2831                  * post the final h_nr_running increment below.
2832                 */
2833                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2834                         break;
2835                 cfs_rq->h_nr_running++;
2836
2837                 flags = ENQUEUE_WAKEUP;
2838         }
2839
2840         for_each_sched_entity(se) {
2841                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2842                 cfs_rq->h_nr_running++;
2843
2844                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2845                         break;
2846
2847                 update_cfs_shares(cfs_rq);
2848                 update_entity_load_avg(se, 1);
2849         }
2850
2851         if (!se) {
2852                 update_rq_runnable_avg(rq, rq->nr_running);
2853                 inc_nr_running(rq);
2854         }
2855         hrtick_update(rq);
2856 }
2857
2858 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se);
2859
2860 /*
2861  * The dequeue_task method is called before nr_running is
2862  * decreased. We remove the task from the rbtree and
2863  * update the fair scheduling stats:
2864  */
2865 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2866 {
2867         struct cfs_rq *cfs_rq;
2868         struct sched_entity *se = &p->se;
2869         int task_sleep = flags & DEQUEUE_SLEEP;
2870
2871         for_each_sched_entity(se) {
2872                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2873                 dequeue_entity(cfs_rq, se, flags);
2874
2875                 /*
2876                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
2877                  *
2878                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
2879                  * post the final h_nr_running decrement below.
2880                 */
2881                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2882                         break;
2883                 cfs_rq->h_nr_running--;
2884
2885                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
2886                 if (cfs_rq->load.weight) {
2887                         /*
2888                          * Bias pick_next to pick a task from this cfs_rq, as
2889                          * p is sleeping when it is within its sched_slice.
2890                          */
2891                         if (task_sleep && parent_entity(se))
2892                                 set_next_buddy(parent_entity(se));
2893
2894                         /* avoid re-evaluating load for this entity */
2895                         se = parent_entity(se);
2896                         break;
2897                 }
2898                 flags |= DEQUEUE_SLEEP;
2899         }
2900
2901         for_each_sched_entity(se) {
2902                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2903                 cfs_rq->h_nr_running--;
2904
2905                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2906                         break;
2907
2908                 update_cfs_shares(cfs_rq);
2909                 update_entity_load_avg(se, 1);
2910         }
2911
2912         if (!se) {
2913                 dec_nr_running(rq);
2914                 update_rq_runnable_avg(rq, 1);
2915         }
2916         hrtick_update(rq);
2917 }
2918
2919 #ifdef CONFIG_SMP
2920 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
2921 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
2922 {
2923         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
2924 }
2925
2926 /*
2927  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2928  * according to the scheduling class and "nice" value.
2929  *
2930  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2931  * balance conservatively.
2932  */
2933 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2934 {
2935         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2936         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2937
2938         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2939                 return total;
2940
2941         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2942 }
2943
2944 /*
2945  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2946  * according to the scheduling class and "nice" value.
2947  */
2948 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2949 {
2950         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2951         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2952
2953         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2954                 return total;
2955
2956         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2957 }
2958
2959 static unsigned long power_of(int cpu)
2960 {
2961         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
2962 }
2963
2964 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
2965 {
2966         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2967         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
2968
2969         if (nr_running)
2970                 return rq->load.weight / nr_running;
2971
2972         return 0;
2973 }
2974
2975
2976 static void task_waking_fair(struct task_struct *p)
2977 {
2978         struct sched_entity *se = &p->se;
2979         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2980         u64 min_vruntime;
2981
2982 #ifndef CONFIG_64BIT
2983         u64 min_vruntime_copy;
2984
2985         do {
2986                 min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime_copy;
2987                 smp_rmb();
2988                 min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
2989         } while (min_vruntime != min_vruntime_copy);
2990 #else
2991         min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
2992 #endif
2993
2994         se->vruntime -= min_vruntime;
2995 }
2996
2997 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2998 /*
2999  * effective_load() calculates the load change as seen from the root_task_group
3000  *
3001  * Adding load to a group doesn't make a group heavier, but can cause movement
3002  * of group shares between cpus. Assuming the shares were perfectly aligned one
3003  * can calculate the shift in shares.
3004  *
3005  * Calculate the effective load difference if @wl is added (subtracted) to @tg
3006  * on this @cpu and results in a total addition (subtraction) of @wg to the
3007  * total group weight.
3008  *
3009  * Given a runqueue weight distribution (rw_i) we can compute a shares
3010  * distribution (s_i) using:
3011  *
3012  *   s_i = rw_i / \Sum rw_j                                             (1)
3013  *
3014  * Suppose we have 4 CPUs and our @tg is a direct child of the root group and
3015  * has 7 equal weight tasks, distributed as below (rw_i), with the resulting
3016  * shares distribution (s_i):
3017  *
3018  *   rw_i = {   2,   4,   1,   0 }
3019  *   s_i  = { 2/7, 4/7, 1/7,   0 }
3020  *
3021  * As per wake_affine() we're interested in the load of two CPUs (the CPU the
3022  * task used to run on and the CPU the waker is running on), we need to
3023  * compute the effect of waking a task on either CPU and, in case of a sync
3024  * wakeup, compute the effect of the current task going to sleep.
3025  *
3026  * So for a change of @wl to the local @cpu with an overall group weight change
3027  * of @wl we can compute the new shares distribution (s'_i) using:
3028  *
3029  *   s'_i = (rw_i + @wl) / (@wg + \Sum rw_j)                            (2)
3030  *
3031  * Suppose we're interested in CPUs 0 and 1, and want to compute the load
3032  * differences in waking a task to CPU 0. The additional task changes the
3033  * weight and shares distributions like:
3034  *
3035  *   rw'_i = {   3,   4,   1,   0 }
3036  *   s'_i  = { 3/8, 4/8, 1/8,   0 }
3037  *
3038  * We can then compute the difference in effective weight by using:
3039  *
3040  *   dw_i = S * (s'_i - s_i)                                            (3)
3041  *
3042  * Where 'S' is the group weight as seen by its parent.
3043  *
3044  * Therefore the effective change in loads on CPU 0 would be 5/56 (3/8 - 2/7)
3045  * times the weight of the group. The effect on CPU 1 would be -4/56 (4/8 -
3046  * 4/7) times the weight of the group.
3047  */
3048 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu, long wl, long wg)
3049 {
3050         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
3051
3052         if (!tg->parent)        /* the trivial, non-cgroup case */
3053                 return wl;
3054
3055         for_each_sched_entity(se) {
3056                 long w, W;
3057
3058                 tg = se->my_q->tg;
3059
3060                 /*
3061                  * W = @wg + \Sum rw_j
3062                  */
3063                 W = wg + calc_tg_weight(tg, se->my_q);
3064
3065                 /*
3066                  * w = rw_i + @wl
3067                  */
3068                 w = se->my_q->load.weight + wl;
3069
3070                 /*
3071                  * wl = S * s'_i; see (2)
3072                  */
3073                 if (W > 0 && w < W)
3074                         wl = (w * tg->shares) / W;
3075                 else
3076                         wl = tg->shares;
3077
3078                 /*
3079                  * Per the above, wl is the new se->load.weight value; since
3080                  * those are clipped to [MIN_SHARES, ...) do so now. See
3081                  * calc_cfs_shares().
3082                  */
3083                 if (wl < MIN_SHARES)
3084                         wl = MIN_SHARES;
3085
3086                 /*
3087                  * wl = dw_i = S * (s'_i - s_i); see (3)
3088                  */
3089                 wl -= se->load.weight;
3090
3091                 /*
3092                  * Recursively apply this logic to all parent groups to compute
3093                  * the final effective load change on the root group. Since
3094                  * only the @tg group gets extra weight, all parent groups can
3095                  * only redistribute existing shares. @wl is the shift in shares
3096                  * resulting from this level per the above.
3097                  */
3098                 wg = 0;
3099         }
3100
3101         return wl;
3102 }
3103 #else
3104
3105 static inline unsigned long effective_load(struct task_group *tg, int cpu,
3106                 unsigned long wl, unsigned long wg)
3107 {
3108         return wl;
3109 }
3110
3111 #endif
3112
3113 static int wake_affine(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int sync)
3114 {
3115         s64 this_load, load;
3116         int idx, this_cpu, prev_cpu;
3117         unsigned long tl_per_task;
3118         struct task_group *tg;
3119         unsigned long weight;
3120         int balanced;
3121
3122         idx       = sd->wake_idx;
3123         this_cpu  = smp_processor_id();
3124         prev_cpu  = task_cpu(p);
3125         load      = source_load(prev_cpu, idx);
3126         this_load = target_load(this_cpu, idx);
3127
3128         /*
3129          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
3130          * effect of the currently running task from the load
3131          * of the current CPU:
3132          */
3133         if (sync) {
3134                 tg = task_group(current);
3135                 weight = current->se.load.weight;
3136
3137                 this_load += effective_load(tg, this_cpu, -weight, -weight);
3138                 load += effective_load(tg, prev_cpu, 0, -weight);
3139         }
3140
3141         tg = task_group(p);
3142         weight = p->se.load.weight;
3143
3144         /*
3145          * In low-load situations, where prev_cpu is idle and this_cpu is idle
3146          * due to the sync cause above having dropped this_load to 0, we'll
3147          * always have an imbalance, but there's really nothing you can do
3148          * about that, so that's good too.
3149          *
3150          * Otherwise check if either cpus are near enough in load to allow this
3151          * task to be woken on this_cpu.
3152          */
3153         if (this_load > 0) {
3154                 s64 this_eff_load, prev_eff_load;
3155
3156                 this_eff_load = 100;
3157                 this_eff_load *= power_of(prev_cpu);
3158                 this_eff_load *= this_load +
3159                         effective_load(tg, this_cpu, weight, weight);
3160
3161                 prev_eff_load = 100 + (sd->imbalance_pct - 100) / 2;
3162                 prev_eff_load *= power_of(this_cpu);
3163                 prev_eff_load *= load + effective_load(tg, prev_cpu, 0, weight);
3164
3165                 balanced = this_eff_load <= prev_eff_load;
3166         } else
3167                 balanced = true;
3168
3169         /*
3170          * If the currently running task will sleep within
3171          * a reasonable amount of time then attract this newly
3172          * woken task:
3173          */
3174         if (sync && balanced)
3175                 return 1;
3176
3177         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine_attempts);
3178         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3179
3180         if (balanced ||
3181             (this_load <= load &&
3182              this_load + target_load(prev_cpu, idx) <= tl_per_task)) {
3183                 /*
3184                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
3185                  * p is cache cold in this domain, and
3186                  * there is no bad imbalance.
3187                  */
3188                 schedstat_inc(sd, ttwu_move_affine);
3189                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine);
3190
3191                 return 1;
3192         }
3193         return 0;
3194 }
3195
3196 /*
3197  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
3198  * domain.
3199  */
3200 static struct sched_group *
3201 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p,
3202                   int this_cpu, int load_idx)
3203 {
3204         struct sched_group *idlest = NULL, *group = sd->groups;
3205         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
3206         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
3207
3208         do {
3209                 unsigned long load, avg_load;
3210                 int local_group;
3211                 int i;
3212
3213                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
3214                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
3215                                         tsk_cpus_allowed(p)))
3216                         continue;
3217
3218                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3219                                                sched_group_cpus(group));
3220
3221                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3222                 avg_load = 0;
3223
3224                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3225                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3226                         if (local_group)
3227                                 load = source_load(i, load_idx);
3228                         else
3229                                 load = target_load(i, load_idx);
3230
3231                         avg_load += load;
3232                 }
3233
3234                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3235                 avg_load = (avg_load * SCHED_POWER_SCALE) / group->sgp->power;
3236
3237                 if (local_group) {
3238                         this_load = avg_load;
3239                 } else if (avg_load < min_load) {
3240                         min_load = avg_load;
3241                         idlest = group;
3242                 }
3243         } while (group = group->next, group != sd->groups);
3244
3245         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
3246                 return NULL;
3247         return idlest;
3248 }
3249
3250 /*
3251  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
3252  */
3253 static int
3254 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
3255 {
3256         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
3257         int idlest = -1;
3258         int i;
3259
3260         /* Traverse only the allowed CPUs */
3261         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), tsk_cpus_allowed(p)) {
3262                 load = weighted_cpuload(i);
3263
3264                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
3265                         min_load = load;
3266                         idlest = i;
3267                 }
3268         }
3269
3270         return idlest;
3271 }
3272
3273 /*
3274  * Try and locate an idle CPU in the sched_domain.
3275  */
3276 static int select_idle_sibling(struct task_struct *p, int target)
3277 {
3278         struct sched_domain *sd;
3279         struct sched_group *sg;
3280         int i = task_cpu(p);
3281
3282         if (idle_cpu(target))
3283                 return target;
3284
3285         /*
3286          * If the prevous cpu is cache affine and idle, don't be stupid.
3287          */
3288         if (i != target && cpus_share_cache(i, target) && idle_cpu(i))
3289                 return i;
3290
3291         /*
3292          * Otherwise, iterate the domains and find an elegible idle cpu.
3293          */
3294         sd = rcu_dereference(per_cpu(sd_llc, target));
3295         for_each_lower_domain(sd) {
3296                 sg = sd->groups;
3297                 do {
3298                         if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(sg),
3299                                                 tsk_cpus_allowed(p)))
3300                                 goto next;
3301
3302                         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(sg)) {
3303                                 if (i == target || !idle_cpu(i))
3304                                         goto next;
3305                         }
3306
3307                         target = cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg),
3308                                         tsk_cpus_allowed(p));
3309                         goto done;
3310 next:
3311                         sg = sg->next;
3312                 } while (sg != sd->groups);
3313         }
3314 done:
3315         return target;
3316 }
3317
3318 /*
3319  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
3320  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
3321  * SD_BALANCE_EXEC.
3322  *
3323  * Balance, ie. select the least loaded group.
3324  *
3325  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
3326  *
3327  * preempt must be disabled.
3328  */
3329 static int
3330 select_task_rq_fair(struct task_struct *p, int sd_flag, int wake_flags)
3331 {
3332         struct sched_domain *tmp, *affine_sd = NULL, *sd = NULL;
3333         int cpu = smp_processor_id();
3334         int prev_cpu = task_cpu(p);
3335         int new_cpu = cpu;
3336         int want_affine = 0;
3337         int sync = wake_flags & WF_SYNC;
3338
3339         if (p->nr_cpus_allowed == 1)
3340                 return prev_cpu;
3341
3342         if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE) {
3343                 if (cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
3344                         want_affine = 1;
3345                 new_cpu = prev_cpu;
3346         }
3347
3348         rcu_read_lock();
3349         for_each_domain(cpu, tmp) {
3350                 if (!(tmp->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3351                         continue;
3352
3353                 /*
3354                  * If both cpu and prev_cpu are part of this domain,
3355                  * cpu is a valid SD_WAKE_AFFINE target.
3356                  */
3357                 if (want_affine && (tmp->flags & SD_WAKE_AFFINE) &&
3358                     cpumask_test_cpu(prev_cpu, sched_domain_span(tmp))) {
3359                         affine_sd = tmp;
3360                         break;
3361                 }
3362
3363                 if (tmp->flags & sd_flag)
3364                         sd = tmp;
3365         }
3366
3367         if (affine_sd) {
3368                 if (cpu != prev_cpu && wake_affine(affine_sd, p, sync))
3369                         prev_cpu = cpu;
3370
3371                 new_cpu = select_idle_sibling(p, prev_cpu);
3372                 goto unlock;
3373         }
3374
3375         while (sd) {
3376                 int load_idx = sd->forkexec_idx;
3377                 struct sched_group *group;
3378                 int weight;
3379
3380                 if (!(sd->flags & sd_flag)) {
3381                         sd = sd->child;
3382                         continue;
3383                 }
3384
3385                 if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE)
3386                         load_idx = sd->wake_idx;
3387
3388                 group = find_idlest_group(sd, p, cpu, load_idx);
3389                 if (!group) {
3390                         sd = sd->child;
3391                         continue;
3392                 }
3393
3394                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, p, cpu);
3395                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
3396                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
3397                         sd = sd->child;
3398                         continue;
3399                 }
3400
3401                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
3402                 cpu = new_cpu;
3403                 weight = sd->span_weight;
3404                 sd = NULL;
3405                 for_each_domain(cpu, tmp) {
3406                         if (weight <= tmp->span_weight)
3407                                 break;
3408                         if (tmp->flags & sd_flag)
3409                                 sd = tmp;
3410                 }
3411                 /* while loop will break here if sd == NULL */
3412         }
3413 unlock:
3414         rcu_read_unlock();
3415
3416         return new_cpu;
3417 }
3418
3419 /*
3420  * Load-tracking only depends on SMP, FAIR_GROUP_SCHED dependency below may be
3421  * removed when useful for applications beyond shares distribution (e.g.
3422  * load-balance).
3423  */
3424 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3425 /*
3426  * Called immediately before a task is migrated to a new cpu; task_cpu(p) and
3427  * cfs_rq_of(p) references at time of call are still valid and identify the
3428  * previous cpu.  However, the caller only guarantees p->pi_lock is held; no
3429  * other assumptions, including the state of rq->lock, should be made.
3430  */
3431 static void
3432 migrate_task_rq_fair(struct task_struct *p, int next_cpu)
3433 {
3434         struct sched_entity *se = &p->se;
3435         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3436
3437         /*
3438          * Load tracking: accumulate removed load so that it can be processed
3439          * when we next update owning cfs_rq under rq->lock.  Tasks contribute
3440          * to blocked load iff they have a positive decay-count.  It can never
3441          * be negative here since on-rq tasks have decay-count == 0.
3442          */
3443         if (se->avg.decay_count) {
3444                 se->avg.decay_count = -__synchronize_entity_decay(se);
3445                 atomic64_add(se->avg.load_avg_contrib, &cfs_rq->removed_load);
3446         }
3447 }
3448 #endif
3449 #endif /* CONFIG_SMP */
3450
3451 static unsigned long
3452 wakeup_gran(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
3453 {
3454         unsigned long gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
3455
3456         /*
3457          * Since its curr running now, convert the gran from real-time
3458          * to virtual-time in his units.
3459          *
3460          * By using 'se' instead of 'curr' we penalize light tasks, so
3461          * they get preempted easier. That is, if 'se' < 'curr' then
3462          * the resulting gran will be larger, therefore penalizing the
3463          * lighter, if otoh 'se' > 'curr' then the resulting gran will
3464          * be smaller, again penalizing the lighter task.
3465          *
3466          * This is especially important for buddies when the leftmost
3467          * task is higher priority than the buddy.
3468          */
3469         return calc_delta_fair(gran, se);
3470 }
3471
3472 /*
3473  * Should 'se' preempt 'curr'.
3474  *
3475  *             |s1
3476  *        |s2
3477  *   |s3
3478  *         g
3479  *      |<--->|c
3480  *
3481  *  w(c, s1) = -1
3482  *  w(c, s2) =  0
3483  *  w(c, s3) =  1
3484  *
3485  */
3486 static int
3487 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
3488 {
3489         s64 gran, vdiff = curr->vruntime - se->vruntime;
3490
3491         if (vdiff <= 0)
3492                 return -1;
3493
3494         gran = wakeup_gran(curr, se);
3495         if (vdiff > gran)
3496                 return 1;
3497
3498         return 0;
3499 }
3500
3501 static void set_last_buddy(struct sched_entity *se)
3502 {
3503         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
3504                 return;
3505
3506         for_each_sched_entity(se)
3507                 cfs_rq_of(se)->last = se;
3508 }
3509
3510 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se)
3511 {
3512         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
3513                 return;
3514
3515         for_each_sched_entity(se)
3516                 cfs_rq_of(se)->next = se;
3517 }
3518
3519 static void set_skip_buddy(struct sched_entity *se)
3520 {
3521         for_each_sched_entity(se)
3522                 cfs_rq_of(se)->skip = se;
3523 }
3524
3525 /*
3526  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
3527  */
3528 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
3529 {
3530         struct task_struct *curr = rq->curr;
3531         struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
3532         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
3533         int scale = cfs_rq->nr_running >= sched_nr_latency;
3534         int next_buddy_marked = 0;
3535
3536         if (unlikely(se == pse))
3537                 return;
3538
3539         /*
3540          * This is possible from callers such as move_task(), in which we
3541          * unconditionally check_prempt_curr() after an enqueue (which may have
3542          * lead to a throttle).  This both saves work and prevents false
3543          * next-buddy nomination below.
3544          */
3545         if (unlikely(throttled_hierarchy(cfs_rq_of(pse))))
3546                 return;
3547
3548         if (sched_feat(NEXT_BUDDY) && scale && !(wake_flags & WF_FORK)) {
3549                 set_next_buddy(pse);
3550                 next_buddy_marked = 1;
3551         }
3552
3553         /*
3554          * We can come here with TIF_NEED_RESCHED already set from new task
3555          * wake up path.
3556          *
3557          * Note: this also catches the edge-case of curr being in a throttled
3558          * group (e.g. via set_curr_task), since update_curr() (in the
3559          * enqueue of curr) will have resulted in resched being set.  This
3560          * prevents us from potentially nominating it as a false LAST_BUDDY
3561          * below.
3562          */
3563         if (test_tsk_need_resched(curr))
3564                 return;
3565
3566         /* Idle tasks are by definition preempted by non-idle tasks. */
3567         if (unlikely(curr->policy == SCHED_IDLE) &&
3568             likely(p->policy != SCHED_IDLE))
3569                 goto preempt;
3570
3571         /*
3572          * Batch and idle tasks do not preempt non-idle tasks (their preemption
3573          * is driven by the tick):
3574          */
3575         if (unlikely(p->policy != SCHED_NORMAL) || !sched_feat(WAKEUP_PREEMPTION))
3576                 return;
3577
3578         find_matching_se(&se, &pse);
3579         update_curr(cfs_rq_of(se));
3580         BUG_ON(!pse);
3581         if (wakeup_preempt_entity(se, pse) == 1) {
3582                 /*
3583                  * Bias pick_next to pick the sched entity that is
3584                  * triggering this preemption.
3585                  */
3586                 if (!next_buddy_marked)
3587                         set_next_buddy(pse);
3588                 goto preempt;
3589         }
3590
3591         return;
3592
3593 preempt:
3594         resched_task(curr);
3595         /*
3596          * Only set the backward buddy when the current task is still
3597          * on the rq. This can happen when a wakeup gets interleaved
3598          * with schedule on the ->pre_schedule() or idle_balance()
3599          * point, either of which can * drop the rq lock.
3600          *
3601          * Also, during early boot the idle thread is in the fair class,
3602          * for obvious reasons its a bad idea to schedule back to it.
3603          */
3604         if (unlikely(!se->on_rq || curr == rq->idle))
3605                 return;
3606
3607         if (sched_feat(LAST_BUDDY) && scale && entity_is_task(se))
3608                 set_last_buddy(se);
3609 }
3610
3611 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
3612 {
3613         struct task_struct *p;
3614         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
3615         struct sched_entity *se;
3616
3617         if (!cfs_rq->nr_running)
3618                 return NULL;
3619
3620         do {
3621                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
3622                 set_next_entity(cfs_rq, se);
3623                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
3624         } while (cfs_rq);
3625
3626         p = task_of(se);
3627         if (hrtick_enabled(rq))
3628                 hrtick_start_fair(rq, p);
3629
3630         return p;
3631 }
3632
3633 /*
3634  * Account for a descheduled task:
3635  */
3636 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3637 {
3638         struct sched_entity *se = &prev->se;
3639         struct cfs_rq *cfs_rq;
3640
3641         for_each_sched_entity(se) {
3642                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3643                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
3644         }
3645 }
3646
3647 /*
3648  * sched_yield() is very simple
3649  *
3650  * The magic of dealing with the ->skip buddy is in pick_next_entity.
3651  */
3652 static void yield_task_fair(struct rq *rq)
3653 {
3654         struct task_struct *curr = rq->curr;
3655         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
3656         struct sched_entity *se = &curr->se;
3657
3658         /*
3659          * Are we the only task in the tree?
3660          */
3661         if (unlikely(rq->nr_running == 1))
3662                 return;
3663
3664         clear_buddies(cfs_rq, se);
3665
3666         if (curr->policy != SCHED_BATCH) {
3667                 update_rq_clock(rq);
3668                 /*
3669                  * Update run-time statistics of the 'current'.
3670                  */
3671                 update_curr(cfs_rq);
3672                 /*
3673                  * Tell update_rq_clock() that we've just updated,
3674                  * so we don't do microscopic update in schedule()
3675                  * and double the fastpath cost.
3676                  */
3677                  rq->skip_clock_update = 1;
3678         }
3679
3680         set_skip_buddy(se);
3681 }
3682
3683 static bool yield_to_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt)
3684 {
3685         struct sched_entity *se = &p->se;
3686
3687         /* throttled hierarchies are not runnable */
3688         if (!se->on_rq || throttled_hierarchy(cfs_rq_of(se)))
3689                 return false;
3690
3691         /* Tell the scheduler that we'd really like pse to run next. */
3692         set_next_buddy(se);
3693
3694         yield_task_fair(rq);
3695
3696         return true;
3697 }
3698
3699 #ifdef CONFIG_SMP
3700 /**************************************************
3701  * Fair scheduling class load-balancing methods.
3702  *
3703  * BASICS
3704  *
3705  * The purpose of load-balancing is to achieve the same basic fairness the
3706  * per-cpu scheduler provides, namely provide a proportional amount of compute
3707  * time to each task. This is expressed in the following equation:
3708  *
3709  *   W_i,n/P_i == W_j,n/P_j for all i,j                               (1)
3710  *
3711  * Where W_i,n is the n-th weight average for cpu i. The instantaneous weight
3712  * W_i,0 is defined as:
3713  *
3714  *   W_i,0 = \Sum_j w_i,j                                             (2)
3715  *
3716  * Where w_i,j is the weight of the j-th runnable task on cpu i. This weight
3717  * is derived from the nice value as per prio_to_weight[].
3718  *
3719  * The weight average is an exponential decay average of the instantaneous
3720  * weight:
3721  *
3722  *   W'_i,n = (2^n - 1) / 2^n * W_i,n + 1 / 2^n * W_i,0               (3)
3723  *
3724  * P_i is the cpu power (or compute capacity) of cpu i, typically it is the
3725  * fraction of 'recent' time available for SCHED_OTHER task execution. But it
3726  * can also include other factors [XXX].
3727  *
3728  * To achieve this balance we define a measure of imbalance which follows
3729  * directly from (1):
3730  *
3731  *   imb_i,j = max{ avg(W/P), W_i/P_i } - min{ avg(W/P), W_j/P_j }    (4)
3732  *
3733  * We them move tasks around to minimize the imbalance. In the continuous
3734  * function space it is obvious this converges, in the discrete case we get
3735  * a few fun cases generally called infeasible weight scenarios.
3736  *
3737  * [XXX expand on:
3738  *     - infeasible weights;
3739  *     - local vs global optima in the discrete case. ]
3740  *
3741  *
3742  * SCHED DOMAINS
3743  *
3744  * In order to solve the imbalance equation (4), and avoid the obvious O(n^2)
3745  * for all i,j solution, we create a tree of cpus that follows the hardware
3746  * topology where each level pairs two lower groups (or better). This results
3747  * in O(log n) layers. Furthermore we reduce the number of cpus going up the
3748  * tree to only the first of the previous level and we decrease the frequency
3749  * of load-balance at each level inv. proportional to the number of cpus in
3750  * the groups.
3751  *
3752  * This yields:
3753  *
3754  *     log_2 n     1     n
3755  *   \Sum       { --- * --- * 2^i } = O(n)                            (5)
3756  *     i = 0      2^i   2^i
3757  *                               `- size of each group
3758  *         |         |     `- number of cpus doing load-balance
3759  *         |         `- freq
3760  *         `- sum over all levels
3761  *
3762  * Coupled with a limit on how many tasks we can migrate every balance pass,
3763  * this makes (5) the runtime complexity of the balancer.
3764  *
3765  * An important property here is that each CPU is still (indirectly) connected
3766  * to every other cpu in at most O(log n) steps:
3767  *
3768  * The adjacency matrix of the resulting graph is given by:
3769  *
3770  *             log_2 n     
3771  *   A_i,j = \Union     (i % 2^k == 0) && i / 2^(k+1) == j / 2^(k+1)  (6)
3772  *             k = 0
3773  *
3774  * And you'll find that:
3775  *
3776  *   A^(log_2 n)_i,j != 0  for all i,j                                (7)
3777  *
3778  * Showing there's indeed a path between every cpu in at most O(log n) steps.
3779  * The task movement gives a factor of O(m), giving a convergence complexity
3780  * of:
3781  *
3782  *   O(nm log n),  n := nr_cpus, m := nr_tasks                        (8)
3783  *
3784  *
3785  * WORK CONSERVING
3786  *
3787  * In order to avoid CPUs going idle while there's still work to do, new idle
3788  * balancing is more aggressive and has the newly idle cpu iterate up the domain
3789  * tree itself instead of relying on other CPUs to bring it work.
3790  *
3791  * This adds some complexity to both (5) and (8) but it reduces the total idle
3792  * time.
3793  *
3794  * [XXX more?]
3795  *
3796  *
3797  * CGROUPS
3798  *
3799  * Cgroups make a horror show out of (2), instead of a simple sum we get:
3800  *
3801  *                                s_k,i
3802  *   W_i,0 = \Sum_j \Prod_k w_k * -----                               (9)
3803  *                                 S_k
3804  *
3805  * Where
3806  *
3807  *   s_k,i = \Sum_j w_i,j,k  and  S_k = \Sum_i s_k,i                 (10)
3808  *
3809  * w_i,j,k is the weight of the j-th runnable task in the k-th cgroup on cpu i.
3810  *
3811  * The big problem is S_k, its a global sum needed to compute a local (W_i)
3812  * property.
3813  *
3814  * [XXX write more on how we solve this.. _after_ merging pjt's patches that
3815  *      rewrite all of this once again.]
3816  */ 
3817
3818 static unsigned long __read_mostly max_load_balance_interval = HZ/10;
3819
3820 #define LBF_ALL_PINNED  0x01
3821 #define LBF_NEED_BREAK  0x02
3822 #define LBF_SOME_PINNED 0x04
3823
3824 struct lb_env {
3825         struct sched_domain     *sd;
3826
3827         struct rq               *src_rq;
3828         int                     src_cpu;
3829
3830         int                     dst_cpu;
3831         struct rq               *dst_rq;
3832
3833         struct cpumask          *dst_grpmask;
3834         int                     new_dst_cpu;
3835         enum cpu_idle_type      idle;
3836         long                    imbalance;
3837         /* The set of CPUs under consideration for load-balancing */
3838         struct cpumask          *cpus;
3839
3840         unsigned int            flags;
3841
3842         unsigned int            loop;
3843         unsigned int            loop_break;
3844         unsigned int            loop_max;
3845 };
3846
3847 /*
3848  * move_task - move a task from one runqueue to another runqueue.
3849  * Both runqueues must be locked.
3850  */
3851 static void move_task(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
3852 {
3853         deactivate_task(env->src_rq, p, 0);
3854         set_task_cpu(p, env->dst_cpu);
3855         activate_task(env->dst_rq, p, 0);
3856         check_preempt_curr(env->dst_rq, p, 0);
3857 }
3858
3859 /*
3860  * Is this task likely cache-hot:
3861  */
3862 static int
3863 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
3864 {
3865         s64 delta;
3866
3867         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
3868                 return 0;
3869
3870         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
3871                 return 0;
3872
3873         /*
3874          * Buddy candidates are cache hot:
3875          */
3876         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
3877                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
3878                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
3879                 return 1;
3880
3881         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
3882                 return 1;
3883         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
3884                 return 0;
3885
3886         delta = now - p->se.exec_start;
3887
3888         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
3889 }
3890
3891 /*
3892  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3893  */
3894 static
3895 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
3896 {
3897         int tsk_cache_hot = 0;
3898         /*
3899          * We do not migrate tasks that are:
3900          * 1) throttled_lb_pair, or
3901          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3902          * 3) running (obviously), or
3903          * 4) are cache-hot on their current CPU.
3904          */
3905         if (throttled_lb_pair(task_group(p), env->src_cpu, env->dst_cpu))
3906                 return 0;
3907
3908         if (!cpumask_test_cpu(env->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(p))) {
3909                 int cpu;
3910
3911                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_affine);
3912
3913                 /*
3914                  * Remember if this task can be migrated to any other cpu in
3915                  * our sched_group. We may want to revisit it if we couldn't
3916                  * meet load balance goals by pulling other tasks on src_cpu.
3917                  *
3918                  * Also avoid computing new_dst_cpu if we have already computed
3919                  * one in current iteration.
3920                  */
3921                 if (!env->dst_grpmask || (env->flags & LBF_SOME_PINNED))
3922                         return 0;
3923
3924                 /* Prevent to re-select dst_cpu via env's cpus */
3925                 for_each_cpu_and(cpu, env->dst_grpmask, env->cpus) {
3926                         if (cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p))) {
3927                                 env->flags |= LBF_SOME_PINNED;
3928                                 env->new_dst_cpu = cpu;
3929                                 break;
3930                         }
3931                 }
3932
3933                 return 0;
3934         }
3935
3936         /* Record that we found atleast one task that could run on dst_cpu */
3937         env->flags &= ~LBF_ALL_PINNED;
3938
3939         if (task_running(env->src_rq, p)) {
3940                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_running);
3941                 return 0;
3942         }
3943
3944         /*
3945          * Aggressive migration if:
3946          * 1) task is cache cold, or
3947          * 2) too many balance attempts have failed.
3948          */
3949
3950         tsk_cache_hot = task_hot(p, env->src_rq->clock_task, env->sd);
3951         if (!tsk_cache_hot ||
3952                 env->sd->nr_balance_failed > env->sd->cache_nice_tries) {
3953
3954                 if (tsk_cache_hot) {
3955                         schedstat_inc(env->sd, lb_hot_gained[env->idle]);
3956                         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_forced_migrations);
3957                 }
3958
3959                 return 1;
3960         }
3961
3962         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_hot);
3963         return 0;
3964 }
3965
3966 /*
3967  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3968  * part of active balancing operations within "domain".
3969  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3970  *
3971  * Called with both runqueues locked.
3972  */
3973 static int move_one_task(struct lb_env *env)
3974 {
3975         struct task_struct *p, *n;
3976
3977         list_for_each_entry_safe(p, n, &env->src_rq->cfs_tasks, se.group_node) {
3978                 if (!can_migrate_task(p, env))
3979                         continue;
3980
3981                 move_task(p, env);
3982                 /*
3983                  * Right now, this is only the second place move_task()
3984                  * is called, so we can safely collect move_task()
3985                  * stats here rather than inside move_task().
3986                  */
3987                 schedstat_inc(env->sd, lb_gained[env->idle]);
3988                 return 1;
3989         }
3990         return 0;
3991 }
3992
3993 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p);
3994
3995 static const unsigned int sched_nr_migrate_break = 32;
3996
3997 /*
3998  * move_tasks tries to move up to imbalance weighted load from busiest to
3999  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
4000  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
4001  *
4002  * Called with both runqueues locked.
4003  */
4004 static int move_tasks(struct lb_env *env)
4005 {
4006         struct list_head *tasks = &env->src_rq->cfs_tasks;
4007         struct task_struct *p;
4008         unsigned long load;
4009         int pulled = 0;
4010
4011         if (env->imbalance <= 0)
4012                 return 0;
4013
4014         while (!list_empty(tasks)) {
4015                 p = list_first_entry(tasks, struct task_struct, se.group_node);
4016
4017                 env->loop++;
4018                 /* We've more or less seen every task there is, call it quits */
4019                 if (env->loop > env->loop_max)
4020                         break;
4021
4022                 /* take a breather every nr_migrate tasks */
4023                 if (env->loop > env->loop_break) {
4024                         env->loop_break += sched_nr_migrate_break;
4025                         env->flags |= LBF_NEED_BREAK;
4026                         break;
4027                 }
4028
4029                 if (!can_migrate_task(p, env))
4030                         goto next;
4031
4032                 load = task_h_load(p);
4033
4034                 if (sched_feat(LB_MIN) && load < 16 && !env->sd->nr_balance_failed)
4035                         goto next;
4036
4037                 if ((load / 2) > env->imbalance)
4038                         goto next;
4039
4040                 move_task(p, env);
4041                 pulled++;
4042                 env->imbalance -= load;
4043
4044 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4045                 /*
4046                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
4047                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
4048                  * the critical section.
4049                  */
4050                 if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE)
4051                         break;
4052 #endif
4053
4054                 /*
4055                  * We only want to steal up to the prescribed amount of
4056                  * weighted load.
4057                  */
4058                 if (env->imbalance <= 0)
4059                         break;
4060
4061                 continue;
4062 next:
4063                 list_move_tail(&p->se.group_node, tasks);
4064         }
4065
4066         /*
4067          * Right now, this is one of only two places move_task() is called,
4068          * so we can safely collect move_task() stats here rather than
4069          * inside move_task().
4070          */
4071         schedstat_add(env->sd, lb_gained[env->idle], pulled);
4072
4073         return pulled;
4074 }
4075
4076 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4077 /*
4078  * update tg->load_weight by folding this cpu's load_avg
4079  */
4080 static void __update_blocked_averages_cpu(struct task_group *tg, int cpu)
4081 {
4082         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
4083         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
4084
4085         /* throttled entities do not contribute to load */
4086         if (throttled_hierarchy(cfs_rq))
4087                 return;
4088
4089         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 1);
4090
4091         if (se) {
4092                 update_entity_load_avg(se, 1);
4093                 /*
4094                  * We pivot on our runnable average having decayed to zero for
4095                  * list removal.  This generally implies that all our children
4096                  * have also been removed (modulo rounding error or bandwidth
4097                  * control); however, such cases are rare and we can fix these
4098                  * at enqueue.
4099                  *
4100                  * TODO: fix up out-of-order children on enqueue.
4101                  */
4102                 if (!se->avg.runnable_avg_sum && !cfs_rq->nr_running)
4103                         list_del_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
4104         } else {
4105                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
4106                 update_rq_runnable_avg(rq, rq->nr_running);
4107         }
4108 }
4109
4110 static void update_blocked_averages(int cpu)
4111 {
4112         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4113         struct cfs_rq *cfs_rq;
4114         unsigned long flags;
4115
4116         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4117         update_rq_clock(rq);
4118         /*
4119          * Iterates the task_group tree in a bottom up fashion, see
4120          * list_add_leaf_cfs_rq() for details.
4121          */
4122         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
4123                 /*
4124                  * Note: We may want to consider periodically releasing
4125                  * rq->lock about these updates so that creating many task
4126                  * groups does not result in continually extending hold time.
4127                  */
4128                 __update_blocked_averages_cpu(cfs_rq->tg, rq->cpu);
4129         }
4130
4131         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4132 }
4133
4134 /*
4135  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
4136  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
4137  * group is a fraction of its parents load.
4138  */
4139 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
4140 {
4141         unsigned long load;
4142         long cpu = (long)data;
4143
4144         if (!tg->parent) {
4145                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
4146         } else {
4147                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
4148                 load *= tg->se[cpu]->load.weight;
4149                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
4150         }
4151
4152         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
4153
4154         return 0;
4155 }
4156
4157 static void update_h_load(long cpu)
4158 {
4159         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4160         unsigned long now = jiffies;
4161
4162         if (rq->h_load_throttle == now)
4163                 return;
4164
4165         rq->h_load_throttle = now;
4166
4167         rcu_read_lock();
4168         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
4169         rcu_read_unlock();
4170 }
4171
4172 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p)
4173 {
4174         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
4175         unsigned long load;
4176
4177         load = p->se.load.weight;
4178         load = div_u64(load * cfs_rq->h_load, cfs_rq->load.weight + 1);
4179
4180         return load;
4181 }
4182 #else
4183 static inline void update_blocked_averages(int cpu)
4184 {
4185 }
4186
4187 static inline void update_h_load(long cpu)
4188 {
4189 }
4190
4191 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p)
4192 {
4193         return p->se.load.weight;
4194 }
4195 #endif
4196
4197 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
4198 /*
4199  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
4200  *              during load balancing.
4201  */
4202 struct sd_lb_stats {
4203         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
4204         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
4205         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
4206         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
4207         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
4208
4209         /** Statistics of this group */
4210         unsigned long this_load;
4211         unsigned long this_load_per_task;
4212         unsigned long this_nr_running;
4213         unsigned long this_has_capacity;
4214         unsigned int  this_idle_cpus;
4215
4216         /* Statistics of the busiest group */
4217         unsigned int  busiest_idle_cpus;
4218         unsigned long max_load;
4219         unsigned long busiest_load_per_task;
4220         unsigned long busiest_nr_running;
4221         unsigned long busiest_group_capacity;
4222         unsigned long busiest_has_capacity;
4223         unsigned int  busiest_group_weight;
4224
4225         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
4226 };
4227
4228 /*
4229  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
4230  */
4231 struct sg_lb_stats {
4232         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
4233         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
4234         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
4235         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
4236         unsigned long group_capacity;
4237         unsigned long idle_cpus;
4238         unsigned long group_weight;
4239         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
4240         int group_has_capacity; /* Is there extra capacity in the group? */
4241 };
4242
4243 /**
4244  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
4245  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
4246  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
4247  */
4248 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
4249                                         enum cpu_idle_type idle)
4250 {
4251         int load_idx;
4252
4253         switch (idle) {
4254         case CPU_NOT_IDLE:
4255                 load_idx = sd->busy_idx;
4256                 break;
4257
4258         case CPU_NEWLY_IDLE:
4259                 load_idx = sd->newidle_idx;
4260                 break;
4261         default:
4262                 load_idx = sd->idle_idx;
4263                 break;
4264         }
4265
4266         return load_idx;
4267 }
4268
4269 static unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4270 {
4271         return SCHED_POWER_SCALE;
4272 }
4273
4274 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4275 {
4276         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
4277 }
4278
4279 static unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4280 {
4281         unsigned long weight = sd->span_weight;
4282         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
4283
4284         smt_gain /= weight;
4285
4286         return smt_gain;
4287 }
4288
4289 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4290 {
4291         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
4292 }
4293
4294 static unsigned long scale_rt_power(int cpu)
4295 {
4296         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4297         u64 total, available, age_stamp, avg;
4298
4299         /*
4300          * Since we're reading these variables without serialization make sure
4301          * we read them once before doing sanity checks on them.
4302          */
4303         age_stamp = ACCESS_ONCE(rq->age_stamp);
4304         avg = ACCESS_ONCE(rq->rt_avg);
4305
4306         total = sched_avg_period() + (rq->clock - age_stamp);
4307
4308         if (unlikely(total < avg)) {
4309                 /* Ensures that power won't end up being negative */
4310                 available = 0;
4311         } else {
4312                 available = total - avg;
4313         }
4314
4315         if (unlikely((s64)total < SCHED_POWER_SCALE))
4316                 total = SCHED_POWER_SCALE;
4317
4318         total >>= SCHED_POWER_SHIFT;
4319
4320         return div_u64(available, total);
4321 }
4322
4323 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4324 {
4325         unsigned long weight = sd->span_weight;
4326         unsigned long power = SCHED_POWER_SCALE;
4327         struct sched_group *sdg = sd->groups;
4328
4329         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
4330                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
4331                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
4332                 else
4333                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
4334
4335                 power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
4336         }
4337
4338         sdg->sgp->power_orig = power;
4339
4340         if (sched_feat(ARCH_POWER))
4341                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
4342         else
4343                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
4344
4345         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
4346
4347         power *= scale_rt_power(cpu);
4348         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
4349
4350         if (!power)
4351                 power = 1;
4352
4353         cpu_rq(cpu)->cpu_power = power;
4354         sdg->sgp->power = power;
4355 }
4356
4357 void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4358 {
4359         struct sched_domain *child = sd->child;
4360         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
4361         unsigned long power;
4362         unsigned long interval;
4363
4364         interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4365         interval = clamp(interval, 1UL, max_load_balance_interval);
4366         sdg->sgp->next_update = jiffies + interval;
4367
4368         if (!child) {
4369                 update_cpu_power(sd, cpu);
4370                 return;
4371         }
4372
4373         power = 0;
4374
4375         if (child->flags & SD_OVERLAP) {
4376                 /*
4377                  * SD_OVERLAP domains cannot assume that child groups
4378                  * span the current group.
4379                  */
4380
4381                 for_each_cpu(cpu, sched_group_cpus(sdg))
4382                         power += power_of(cpu);
4383         } else  {
4384                 /*
4385                  * !SD_OVERLAP domains can assume that child groups
4386                  * span the current group.
4387                  */ 
4388
4389                 group = child->groups;
4390                 do {
4391                         power += group->sgp->power;
4392                         group = group->next;
4393                 } while (group != child->groups);
4394         }
4395
4396         sdg->sgp->power_orig = sdg->sgp->power = power;
4397 }
4398
4399 /*
4400  * Try and fix up capacity for tiny siblings, this is needed when
4401  * things like SD_ASYM_PACKING need f_b_g to select another sibling
4402  * which on its own isn't powerful enough.
4403  *
4404  * See update_sd_pick_busiest() and check_asym_packing().
4405  */
4406 static inline int
4407 fix_small_capacity(struct sched_domain *sd, struct sched_group *group)
4408 {
4409         /*
4410          * Only siblings can have significantly less than SCHED_POWER_SCALE
4411          */
4412         if (!(sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER))
4413                 return 0;
4414
4415         /*
4416          * If ~90% of the cpu_power is still there, we're good.
4417          */
4418         if (group->sgp->power * 32 > group->sgp->power_orig * 29)
4419                 return 1;
4420
4421         return 0;
4422 }
4423
4424 /**
4425  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
4426  * @env: The load balancing environment.
4427  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
4428  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
4429  * @local_group: Does group contain this_cpu.
4430  * @balance: Should we balance.
4431  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
4432  */
4433 static inline void update_sg_lb_stats(struct lb_env *env,
4434                         struct sched_group *group, int load_idx,
4435                         int local_group, int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
4436 {
4437         unsigned long nr_running, max_nr_running, min_nr_running;
4438         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
4439         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
4440         unsigned long avg_load_per_task = 0;
4441         int i;
4442
4443         if (local_group)
4444                 balance_cpu = group_balance_cpu(group);
4445
4446         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
4447         max_cpu_load = 0;
4448         min_cpu_load = ~0UL;
4449         max_nr_running = 0;
4450         min_nr_running = ~0UL;
4451
4452         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), env->cpus) {
4453                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
4454
4455                 nr_running = rq->nr_running;
4456
4457                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
4458                 if (local_group) {
4459                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu &&
4460                                         cpumask_test_cpu(i, sched_group_mask(group))) {
4461                                 first_idle_cpu = 1;
4462                                 balance_cpu = i;
4463                         }
4464
4465                         load = target_load(i, load_idx);
4466                 } else {
4467                         load = source_load(i, load_idx);
4468                         if (load > max_cpu_load)
4469                                 max_cpu_load = load;
4470                         if (min_cpu_load > load)
4471                                 min_cpu_load = load;
4472
4473                         if (nr_running > max_nr_running)
4474                                 max_nr_running = nr_running;
4475                         if (min_nr_running > nr_running)
4476                                 min_nr_running = nr_running;
4477                 }
4478
4479                 sgs->group_load += load;
4480                 sgs->sum_nr_running += nr_running;
4481                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
4482                 if (idle_cpu(i))
4483                         sgs->idle_cpus++;
4484         }
4485
4486         /*
4487          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
4488          * is eligible for doing load balancing at this and above
4489          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
4490          * to do the newly idle load balance.
4491          */
4492         if (local_group) {
4493                 if (env->idle != CPU_NEWLY_IDLE) {
4494                         if (balance_cpu != env->dst_cpu) {
4495                                 *balance = 0;
4496                                 return;
4497                         }
4498                         update_group_power(env->sd, env->dst_cpu);
4499                 } else if (time_after_eq(jiffies, group->sgp->next_update))
4500                         update_group_power(env->sd, env->dst_cpu);
4501         }
4502
4503         /* Adjust by relative CPU power of the group */
4504         sgs->avg_load = (sgs->group_load*SCHED_POWER_SCALE) / group->sgp->power;
4505
4506         /*
4507          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
4508          * than the average weight of a task.
4509          *
4510          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
4511          *      might not be a suitable number - should we keep a
4512          *      normalized nr_running number somewhere that negates
4513          *      the hierarchy?
4514          */
4515         if (sgs->sum_nr_running)
4516                 avg_load_per_task = sgs->sum_weighted_load / sgs->sum_nr_running;
4517
4518         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) >= avg_load_per_task &&
4519             (max_nr_running - min_nr_running) > 1)
4520                 sgs->group_imb = 1;
4521
4522         sgs->group_capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(group->sgp->power,
4523                                                 SCHED_POWER_SCALE);
4524         if (!sgs->group_capacity)
4525                 sgs->group_capacity = fix_small_capacity(env->sd, group);
4526         sgs->group_weight = group->group_weight;
4527
4528         if (sgs->group_capacity > sgs->sum_nr_running)
4529                 sgs->group_has_capacity = 1;
4530 }
4531
4532 /**
4533  * update_sd_pick_busiest - return 1 on busiest group
4534  * @env: The load balancing environment.
4535  * @sds: sched_domain statistics
4536  * @sg: sched_group candidate to be checked for being the busiest
4537  * @sgs: sched_group statistics
4538  *
4539  * Determine if @sg is a busier group than the previously selected
4540  * busiest group.
4541  */
4542 static bool update_sd_pick_busiest(struct lb_env *env,
4543                                    struct sd_lb_stats *sds,
4544                                    struct sched_group *sg,
4545                                    struct sg_lb_stats *sgs)
4546 {
4547         if (sgs->avg_load <= sds->max_load)
4548                 return false;
4549
4550         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity)
4551                 return true;
4552
4553         if (sgs->group_imb)
4554                 return true;
4555
4556         /*
4557          * ASYM_PACKING needs to move all the work to the lowest
4558          * numbered CPUs in the group, therefore mark all groups
4559          * higher than ourself as busy.
4560          */
4561         if ((env->sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && sgs->sum_nr_running &&
4562             env->dst_cpu < group_first_cpu(sg)) {
4563                 if (!sds->busiest)
4564                         return true;
4565
4566                 if (group_first_cpu(sds->busiest) > group_first_cpu(sg))
4567                         return true;
4568         }
4569
4570         return false;
4571 }
4572
4573 /**
4574  * update_sd_lb_stats - Update sched_domain's statistics for load balancing.
4575  * @env: The load balancing environment.
4576  * @balance: Should we balance.
4577  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
4578  */
4579 static inline void update_sd_lb_stats(struct lb_env *env,
4580                                         int *balance, struct sd_lb_stats *sds)
4581 {
4582         struct sched_domain *child = env->sd->child;
4583         struct sched_group *sg = env->sd->groups;
4584         struct sg_lb_stats sgs;
4585         int load_idx, prefer_sibling = 0;
4586
4587         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
4588                 prefer_sibling = 1;
4589
4590         load_idx = get_sd_load_idx(env->sd, env->idle);
4591
4592         do {
4593                 int local_group;
4594
4595                 local_group = cpumask_test_cpu(env->dst_cpu, sched_group_cpus(sg));
4596                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
4597                 update_sg_lb_stats(env, sg, load_idx, local_group, balance, &sgs);
4598
4599                 if (local_group && !(*balance))
4600                         return;
4601
4602                 sds->total_load += sgs.group_load;
4603                 sds->total_pwr += sg->sgp->power;
4604
4605                 /*
4606                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
4607                  * first, lower the sg capacity to one so that we'll try
4608                  * and move all the excess tasks away. We lower the capacity
4609                  * of a group only if the local group has the capacity to fit
4610                  * these excess tasks, i.e. nr_running < group_capacity. The
4611                  * extra check prevents the case where you always pull from the
4612                  * heaviest group when it is already under-utilized (possible
4613                  * with a large weight task outweighs the tasks on the system).
4614                  */
4615                 if (prefer_sibling && !local_group && sds->this_has_capacity)
4616                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
4617
4618                 if (local_group) {
4619                         sds->this_load = sgs.avg_load;
4620                         sds->this = sg;
4621                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
4622                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
4623                         sds->this_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
4624                         sds->this_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
4625                 } else if (update_sd_pick_busiest(env, sds, sg, &sgs)) {
4626                         sds->max_load = sgs.avg_load;
4627                         sds->busiest = sg;
4628                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
4629                         sds->busiest_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
4630                         sds->busiest_group_capacity = sgs.group_capacity;
4631                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
4632                         sds->busiest_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
4633                         sds->busiest_group_weight = sgs.group_weight;
4634                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
4635                 }
4636
4637                 sg = sg->next;
4638         } while (sg != env->sd->groups);
4639 }
4640
4641 /**
4642  * check_asym_packing - Check to see if the group is packed into the
4643  *                      sched doman.
4644  *
4645  * This is primarily intended to used at the sibling level.  Some
4646  * cores like POWER7 prefer to use lower numbered SMT threads.  In the
4647  * case of POWER7, it can move to lower SMT modes only when higher
4648  * threads are idle.  When in lower SMT modes, the threads will
4649  * perform better since they share less core resources.  Hence when we
4650  * have idle threads, we want them to be the higher ones.
4651  *
4652  * This packing function is run on idle threads.  It checks to see if
4653  * the busiest CPU in this domain (core in the P7 case) has a higher
4654  * CPU number than the packing function is being run on.  Here we are
4655  * assuming lower CPU number will be equivalent to lower a SMT thread
4656  * number.
4657  *
4658  * Returns 1 when packing is required and a task should be moved to
4659  * this CPU.  The amount of the imbalance is returned in *imbalance.
4660  *
4661  * @env: The load balancing environment.
4662  * @sds: Statistics of the sched_domain which is to be packed
4663  */
4664 static int check_asym_packing(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
4665 {
4666         int busiest_cpu;
4667
4668         if (!(env->sd->flags & SD_ASYM_PACKING))
4669                 return 0;
4670
4671         if (!sds->busiest)
4672                 return 0;
4673
4674         busiest_cpu = group_first_cpu(sds->busiest);
4675         if (env->dst_cpu > busiest_cpu)
4676                 return 0;
4677
4678         env->imbalance = DIV_ROUND_CLOSEST(
4679                 sds->max_load * sds->busiest->sgp->power, SCHED_POWER_SCALE);
4680
4681         return 1;
4682 }
4683
4684 /**
4685  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
4686  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
4687  *                      load balancing.
4688  * @env: The load balancing environment.
4689  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
4690  */
4691 static inline
4692 void fix_small_imbalance(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
4693 {
4694         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
4695         unsigned int imbn = 2;
4696         unsigned long scaled_busy_load_per_task;
4697
4698         if (sds->this_nr_running) {
4699                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
4700                 if (sds->busiest_load_per_task >
4701                                 sds->this_load_per_task)
4702                         imbn = 1;
4703         } else {
4704                 sds->this_load_per_task =
4705                         cpu_avg_load_per_task(env->dst_cpu);
4706         }
4707
4708         scaled_busy_load_per_task = sds->busiest_load_per_task
4709                                          * SCHED_POWER_SCALE;
4710         scaled_busy_load_per_task /= sds->busiest->sgp->power;
4711
4712         if (sds->max_load - sds->this_load + scaled_busy_load_per_task >=
4713                         (scaled_busy_load_per_task * imbn)) {
4714                 env->imbalance = sds->busiest_load_per_task;
4715                 return;
4716         }
4717
4718         /*
4719          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
4720          * however we may be able to increase total CPU power used by
4721          * moving them.
4722          */
4723
4724         pwr_now += sds->busiest->sgp->power *
4725                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
4726         pwr_now += sds->this->sgp->power *
4727                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
4728         pwr_now /= SCHED_POWER_SCALE;
4729
4730         /* Amount of load we'd subtract */
4731         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
4732                 sds->busiest->sgp->power;
4733         if (sds->max_load > tmp)
4734                 pwr_move += sds->busiest->sgp->power *
4735                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
4736
4737         /* Amount of load we'd add */
4738         if (sds->max_load * sds->busiest->sgp->power <
4739                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE)
4740                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->sgp->power) /
4741                         sds->this->sgp->power;
4742         else
4743                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
4744                         sds->this->sgp->power;
4745         pwr_move += sds->this->sgp->power *
4746                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
4747         pwr_move /= SCHED_POWER_SCALE;
4748
4749         /* Move if we gain throughput */
4750         if (pwr_move > pwr_now)
4751                 env->imbalance = sds->busiest_load_per_task;
4752 }
4753
4754 /**
4755  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
4756  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
4757  * @env: load balance environment
4758  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
4759  */
4760 static inline void calculate_imbalance(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
4761 {
4762         unsigned long max_pull, load_above_capacity = ~0UL;
4763
4764         sds->busiest_load_per_task /= sds->busiest_nr_running;
4765         if (sds->group_imb) {
4766                 sds->busiest_load_per_task =
4767                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->avg_load);
4768         }
4769
4770         /*
4771          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
4772          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
4773          * its cpu_power, while calculating max_load..)
4774          */
4775         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
4776                 env->imbalance = 0;
4777                 return fix_small_imbalance(env, sds);
4778         }
4779
4780         if (!sds->group_imb) {
4781                 /*
4782                  * Don't want to pull so many tasks that a group would go idle.
4783                  */
4784                 load_above_capacity = (sds->busiest_nr_running -
4785                                                 sds->busiest_group_capacity);
4786
4787                 load_above_capacity *= (SCHED_LOAD_SCALE * SCHED_POWER_SCALE);
4788
4789                 load_above_capacity /= sds->busiest->sgp->power;
4790         }
4791
4792         /*
4793          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4794          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4795          * reduce the max loaded cpu below the average load. At the same time,
4796          * we also don't want to reduce the group load below the group capacity
4797          * (so that we can implement power-savings policies etc). Thus we look
4798          * for the minimum possible imbalance.
4799          * Be careful of negative numbers as they'll appear as very large values
4800          * with unsigned longs.
4801          */
4802         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load, load_above_capacity);
4803
4804         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
4805         env->imbalance = min(max_pull * sds->busiest->sgp->power,
4806                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->sgp->power)
4807                         / SCHED_POWER_SCALE;
4808
4809         /*
4810          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
4811          * there is no guarantee that any tasks will be moved so we'll have
4812          * a think about bumping its value to force at least one task to be
4813          * moved
4814          */
4815         if (env->imbalance < sds->busiest_load_per_task)
4816                 return fix_small_imbalance(env, sds);
4817
4818 }
4819
4820 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
4821
4822 /**
4823  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
4824  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
4825  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
4826  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
4827  * such a group exists.
4828  *
4829  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
4830  * to restore balance.
4831  *
4832  * @env: The load balancing environment.
4833  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
4834  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
4835  *
4836  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
4837  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
4838  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
4839  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
4840  */
4841 static struct sched_group *
4842 find_busiest_group(struct lb_env *env, int *balance)
4843 {
4844         struct sd_lb_stats sds;
4845
4846         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
4847
4848         /*
4849          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
4850          * this level.
4851          */
4852         update_sd_lb_stats(env, balance, &sds);
4853
4854         /*
4855          * this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing at
4856          * this level.
4857          */
4858         if (!(*balance))
4859                 goto ret;
4860
4861         if ((env->idle == CPU_IDLE || env->idle == CPU_NEWLY_IDLE) &&
4862             check_asym_packing(env, &sds))
4863                 return sds.busiest;
4864
4865         /* There is no busy sibling group to pull tasks from */
4866         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
4867                 goto out_balanced;
4868
4869         sds.avg_load = (SCHED_POWER_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
4870
4871         /*
4872          * If the busiest group is imbalanced the below checks don't
4873          * work because they assumes all things are equal, which typically
4874          * isn't true due to cpus_allowed constraints and the like.
4875          */
4876         if (sds.group_imb)
4877                 goto force_balance;
4878
4879         /* SD_BALANCE_NEWIDLE trumps SMP nice when underutilized */
4880         if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE && sds.this_has_capacity &&
4881                         !sds.busiest_has_capacity)
4882                 goto force_balance;
4883
4884         /*
4885          * If the local group is more busy than the selected busiest group
4886          * don't try and pull any tasks.
4887          */
4888         if (sds.this_load >= sds.max_load)
4889                 goto out_balanced;
4890
4891         /*
4892          * Don't pull any tasks if this group is already above the domain
4893          * average load.
4894          */
4895         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
4896                 goto out_balanced;
4897
4898         if (env->idle == CPU_IDLE) {
4899                 /*
4900                  * This cpu is idle. If the busiest group load doesn't
4901                  * have more tasks than the number of available cpu's and
4902                  * there is no imbalance between this and busiest group
4903                  * wrt to idle cpu's, it is balanced.
4904                  */
4905                 if ((sds.this_idle_cpus <= sds.busiest_idle_cpus + 1) &&
4906                     sds.busiest_nr_running <= sds.busiest_group_weight)
4907                         goto out_balanced;
4908         } else {
4909                 /*
4910                  * In the CPU_NEWLY_IDLE, CPU_NOT_IDLE cases, use
4911                  * imbalance_pct to be conservative.
4912                  */
4913                 if (100 * sds.max_load <= env->sd->imbalance_pct * sds.this_load)
4914                         goto out_balanced;
4915         }
4916
4917 force_balance:
4918         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4919         calculate_imbalance(env, &sds);
4920         return sds.busiest;
4921
4922 out_balanced:
4923 ret:
4924         env->imbalance = 0;
4925         return NULL;
4926 }
4927
4928 /*
4929  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4930  */
4931 static struct rq *find_busiest_queue(struct lb_env *env,
4932                                      struct sched_group *group)
4933 {
4934         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4935         unsigned long max_load = 0;
4936         int i;
4937
4938         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4939                 unsigned long power = power_of(i);
4940                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power,
4941                                                            SCHED_POWER_SCALE);
4942                 unsigned long wl;
4943
4944                 if (!capacity)
4945                         capacity = fix_small_capacity(env->sd, group);
4946
4947                 if (!cpumask_test_cpu(i, env->cpus))
4948                         continue;
4949
4950                 rq = cpu_rq(i);
4951                 wl = weighted_cpuload(i);
4952
4953                 /*
4954                  * When comparing with imbalance, use weighted_cpuload()
4955                  * which is not scaled with the cpu power.
4956                  */
4957                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > env->imbalance)
4958                         continue;
4959
4960                 /*
4961                  * For the load comparisons with the other cpu's, consider
4962                  * the weighted_cpuload() scaled with the cpu power, so that
4963                  * the load can be moved away from the cpu that is potentially
4964                  * running at a lower capacity.
4965                  */
4966                 wl = (wl * SCHED_POWER_SCALE) / power;
4967
4968                 if (wl > max_load) {
4969                         max_load = wl;
4970                         busiest = rq;
4971                 }
4972         }
4973
4974         return busiest;
4975 }
4976
4977 /*
4978  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4979  * so long as it is large enough.
4980  */
4981 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4982
4983 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4984 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
4985
4986 static int need_active_balance(struct lb_env *env)
4987 {
4988         struct sched_domain *sd = env->sd;
4989
4990         if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE) {
4991
4992                 /*
4993                  * ASYM_PACKING needs to force migrate tasks from busy but
4994                  * higher numbered CPUs in order to pack all tasks in the
4995                  * lowest numbered CPUs.
4996                  */
4997                 if ((sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && env->src_cpu > env->dst_cpu)
4998                         return 1;
4999         }
5000
5001         return unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2);
5002 }
5003
5004 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data);
5005
5006 /*
5007  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
5008  * tasks if there is an imbalance.
5009  */
5010 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
5011                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
5012                         int *balance)
5013 {
5014         int ld_moved, cur_ld_moved, active_balance = 0;
5015         struct sched_group *group;
5016         struct rq *busiest;
5017         unsigned long flags;
5018         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_mask);
5019
5020         struct lb_env env = {
5021                 .sd             = sd,
5022                 .dst_cpu        = this_cpu,
5023                 .dst_rq         = this_rq,
5024                 .dst_grpmask    = sched_group_cpus(sd->groups),
5025                 .idle           = idle,
5026                 .loop_break     = sched_nr_migrate_break,
5027                 .cpus           = cpus,
5028         };
5029
5030         /*
5031          * For NEWLY_IDLE load_balancing, we don't need to consider
5032          * other cpus in our group
5033          */
5034         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
5035                 env.dst_grpmask = NULL;
5036
5037         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
5038
5039         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
5040
5041 redo:
5042         group = find_busiest_group(&env, balance);
5043
5044         if (*balance == 0)
5045                 goto out_balanced;
5046
5047         if (!group) {
5048                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
5049                 goto out_balanced;
5050         }
5051
5052         busiest = find_busiest_queue(&env, group);
5053         if (!busiest) {
5054                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
5055                 goto out_balanced;
5056         }
5057
5058         BUG_ON(busiest == env.dst_rq);
5059
5060         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], env.imbalance);
5061
5062         ld_moved = 0;
5063         if (busiest->nr_running > 1) {
5064                 /*
5065                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
5066                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
5067                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
5068                  * correctly treated as an imbalance.
5069                  */
5070                 env.flags |= LBF_ALL_PINNED;
5071                 env.src_cpu   = busiest->cpu;
5072                 env.src_rq    = busiest;
5073                 env.loop_max  = min(sysctl_sched_nr_migrate, busiest->nr_running);
5074
5075                 update_h_load(env.src_cpu);
5076 more_balance:
5077                 local_irq_save(flags);
5078                 double_rq_lock(env.dst_rq, busiest);
5079
5080                 /*
5081                  * cur_ld_moved - load moved in current iteration
5082                  * ld_moved     - cumulative load moved across iterations
5083                  */
5084                 cur_ld_moved = move_tasks(&env);
5085                 ld_moved += cur_ld_moved;
5086                 double_rq_unlock(env.dst_rq, busiest);
5087                 local_irq_restore(flags);
5088
5089                 /*
5090                  * some other cpu did the load balance for us.
5091                  */
5092                 if (cur_ld_moved && env.dst_cpu != smp_processor_id())
5093                         resched_cpu(env.dst_cpu);
5094
5095                 if (env.flags & LBF_NEED_BREAK) {
5096                         env.flags &= ~LBF_NEED_BREAK;
5097                         goto more_balance;
5098                 }
5099
5100                 /*
5101                  * Revisit (affine) tasks on src_cpu that couldn't be moved to
5102                  * us and move them to an alternate dst_cpu in our sched_group
5103                  * where they can run. The upper limit on how many times we
5104                  * iterate on same src_cpu is dependent on number of cpus in our
5105                  * sched_group.
5106                  *
5107                  * This changes load balance semantics a bit on who can move
5108                  * load to a given_cpu. In addition to the given_cpu itself
5109                  * (or a ilb_cpu acting on its behalf where given_cpu is
5110                  * nohz-idle), we now have balance_cpu in a position to move
5111                  * load to given_cpu. In rare situations, this may cause
5112                  * conflicts (balance_cpu and given_cpu/ilb_cpu deciding
5113                  * _independently_ and at _same_ time to move some load to
5114                  * given_cpu) causing exceess load to be moved to given_cpu.
5115                  * This however should not happen so much in practice and
5116                  * moreover subsequent load balance cycles should correct the
5117                  * excess load moved.
5118                  */
5119                 if ((env.flags & LBF_SOME_PINNED) && env.imbalance > 0) {
5120
5121                         env.dst_rq       = cpu_rq(env.new_dst_cpu);
5122                         env.dst_cpu      = env.new_dst_cpu;
5123                         env.flags       &= ~LBF_SOME_PINNED;
5124                         env.loop         = 0;
5125                         env.loop_break   = sched_nr_migrate_break;
5126
5127                         /* Prevent to re-select dst_cpu via env's cpus */
5128                         cpumask_clear_cpu(env.dst_cpu, env.cpus);
5129
5130                         /*
5131                          * Go back to "more_balance" rather than "redo" since we
5132                          * need to continue with same src_cpu.
5133                          */
5134                         goto more_balance;
5135                 }
5136
5137                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
5138                 if (unlikely(env.flags & LBF_ALL_PINNED)) {
5139                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
5140                         if (!cpumask_empty(cpus)) {
5141                                 env.loop = 0;
5142                                 env.loop_break = sched_nr_migrate_break;
5143                                 goto redo;
5144                         }
5145                         goto out_balanced;
5146                 }
5147         }
5148
5149         if (!ld_moved) {
5150                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
5151                 /*
5152                  * Increment the failure counter only on periodic balance.
5153                  * We do not want newidle balance, which can be very
5154                  * frequent, pollute the failure counter causing
5155                  * excessive cache_hot migrations and active balances.
5156                  */
5157                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE)
5158                         sd->nr_balance_failed++;
5159
5160                 if (need_active_balance(&env)) {
5161                         raw_spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
5162
5163                         /* don't kick the active_load_balance_cpu_stop,
5164                          * if the curr task on busiest cpu can't be
5165                          * moved to this_cpu
5166                          */
5167                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
5168                                         tsk_cpus_allowed(busiest->curr))) {
5169                                 raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock,
5170                                                             flags);
5171                                 env.flags |= LBF_ALL_PINNED;
5172                                 goto out_one_pinned;
5173                         }
5174
5175                         /*
5176                          * ->active_balance synchronizes accesses to
5177                          * ->active_balance_work.  Once set, it's cleared
5178                          * only after active load balance is finished.
5179                          */
5180                         if (!busiest->active_balance) {
5181                                 busiest->active_balance = 1;
5182                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
5183                                 active_balance = 1;
5184                         }
5185                         raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
5186
5187                         if (active_balance) {
5188                                 stop_one_cpu_nowait(cpu_of(busiest),
5189                                         active_load_balance_cpu_stop, busiest,
5190                                         &busiest->active_balance_work);
5191                         }
5192
5193                         /*
5194                          * We've kicked active balancing, reset the failure
5195                          * counter.
5196                          */
5197                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
5198                 }
5199         } else
5200                 sd->nr_balance_failed = 0;
5201
5202         if (likely(!active_balance)) {
5203                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
5204                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
5205         } else {
5206                 /*
5207                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
5208                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
5209                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
5210                  * move_tasks).
5211                  */
5212                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
5213                         sd->balance_interval *= 2;
5214         }
5215
5216         goto out;
5217
5218 out_balanced:
5219         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
5220
5221         sd->nr_balance_failed = 0;
5222
5223 out_one_pinned:
5224         /* tune up the balancing interval */
5225         if (((env.flags & LBF_ALL_PINNED) &&
5226                         sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
5227                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
5228                 sd->balance_interval *= 2;
5229
5230         ld_moved = 0;
5231 out:
5232         return ld_moved;
5233 }
5234
5235 /*
5236  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
5237  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
5238  */
5239 void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
5240 {
5241         struct sched_domain *sd;
5242         int pulled_task = 0;
5243         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
5244
5245         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
5246
5247         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
5248                 return;
5249
5250         /*
5251          * Drop the rq->lock, but keep IRQ/preempt disabled.
5252          */
5253         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
5254
5255         update_blocked_averages(this_cpu);
5256         rcu_read_lock();
5257         for_each_domain(this_cpu, sd) {
5258                 unsigned long interval;
5259                 int balance = 1;
5260
5261                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
5262                         continue;
5263
5264                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE) {
5265                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
5266                         pulled_task = load_balance(this_cpu, this_rq,
5267                                                    sd, CPU_NEWLY_IDLE, &balance);
5268                 }
5269
5270                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
5271                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
5272                         next_balance = sd->last_balance + interval;
5273                 if (pulled_task) {
5274                         this_rq->idle_stamp = 0;
5275                         break;
5276                 }
5277         }
5278         rcu_read_unlock();
5279
5280         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
5281
5282         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
5283                 /*
5284                  * We are going idle. next_balance may be set based on
5285                  * a busy processor. So reset next_balance.
5286                  */
5287                 this_rq->next_balance = next_balance;
5288         }
5289 }
5290
5291 /*
5292  * active_load_balance_cpu_stop is run by cpu stopper. It pushes
5293  * running tasks off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at
5294  * least 1 task to be running on each physical CPU where possible, and
5295  * avoids physical / logical imbalances.
5296  */
5297 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data)
5298 {
5299         struct rq *busiest_rq = data;
5300         int busiest_cpu = cpu_of(busiest_rq);
5301         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
5302         struct rq *target_rq = cpu_rq(target_cpu);
5303         struct sched_domain *sd;
5304
5305         raw_spin_lock_irq(&busiest_rq->lock);
5306
5307         /* make sure the requested cpu hasn't gone down in the meantime */
5308         if (unlikely(busiest_cpu != smp_processor_id() ||
5309                      !busiest_rq->active_balance))
5310                 goto out_unlock;
5311
5312         /* Is there any task to move? */
5313         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
5314                 goto out_unlock;
5315
5316         /*
5317          * This condition is "impossible", if it occurs
5318          * we need to fix it. Originally reported by
5319          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
5320          */
5321         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
5322
5323         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
5324         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
5325
5326         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
5327         rcu_read_lock();
5328         for_each_domain(target_cpu, sd) {
5329                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
5330                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
5331                                 break;
5332         }
5333
5334         if (likely(sd)) {
5335                 struct lb_env env = {
5336                         .sd             = sd,
5337                         .dst_cpu        = target_cpu,
5338                         .dst_rq         = target_rq,
5339                         .src_cpu        = busiest_rq->cpu,
5340                         .src_rq         = busiest_rq,
5341                         .idle           = CPU_IDLE,
5342                 };
5343
5344                 schedstat_inc(sd, alb_count);
5345
5346                 if (move_one_task(&env))
5347                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
5348                 else
5349                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
5350         }
5351         rcu_read_unlock();
5352         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
5353 out_unlock:
5354         busiest_rq->active_balance = 0;
5355         raw_spin_unlock_irq(&busiest_rq->lock);
5356         return 0;
5357 }
5358
5359 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
5360 /*
5361  * idle load balancing details
5362  * - When one of the busy CPUs notice that there may be an idle rebalancing
5363  *   needed, they will kick the idle load balancer, which then does idle
5364  *   load balancing for all the idle CPUs.
5365  */
5366 static struct {
5367         cpumask_var_t idle_cpus_mask;
5368         atomic_t nr_cpus;
5369         unsigned long next_balance;     /* in jiffy units */
5370 } nohz ____cacheline_aligned;
5371
5372 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
5373 {
5374         int ilb = cpumask_first(nohz.idle_cpus_mask);
5375
5376         if (ilb < nr_cpu_ids && idle_cpu(ilb))
5377                 return ilb;
5378
5379         return nr_cpu_ids;
5380 }
5381
5382 /*
5383  * Kick a CPU to do the nohz balancing, if it is time for it. We pick the
5384  * nohz_load_balancer CPU (if there is one) otherwise fallback to any idle
5385  * CPU (if there is one).
5386  */
5387 static void nohz_balancer_kick(int cpu)
5388 {
5389         int ilb_cpu;
5390
5391         nohz.next_balance++;
5392
5393         ilb_cpu = find_new_ilb(cpu);
5394
5395         if (ilb_cpu >= nr_cpu_ids)
5396                 return;
5397
5398         if (test_and_set_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(ilb_cpu)))
5399                 return;
5400         /*
5401          * Use smp_send_reschedule() instead of resched_cpu().
5402          * This way we generate a sched IPI on the target cpu which
5403          * is idle. And the softirq performing nohz idle load balance
5404          * will be run before returning from the IPI.
5405          */
5406         smp_send_reschedule(ilb_cpu);
5407         return;
5408 }
5409
5410 static inline void nohz_balance_exit_idle(int cpu)
5411 {
5412         if (unlikely(test_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu)))) {
5413                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
5414                 atomic_dec(&nohz.nr_cpus);
5415                 clear_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu));
5416         }
5417 }
5418
5419 static inline void set_cpu_sd_state_busy(void)
5420 {
5421         struct sched_domain *sd;
5422         int cpu = smp_processor_id();
5423
5424         rcu_read_lock();
5425         sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd);
5426
5427         if (!sd || !sd->nohz_idle)
5428                 goto unlock;
5429         sd->nohz_idle = 0;
5430
5431         for (; sd; sd = sd->parent)
5432                 atomic_inc(&sd->groups->sgp->nr_busy_cpus);
5433 unlock:
5434         rcu_read_unlock();
5435 }
5436
5437 void set_cpu_sd_state_idle(void)
5438 {
5439         struct sched_domain *sd;
5440         int cpu = smp_processor_id();
5441
5442         rcu_read_lock();
5443         sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd);
5444
5445         if (!sd || sd->nohz_idle)
5446                 goto unlock;
5447         sd->nohz_idle = 1;
5448
5449         for (; sd; sd = sd->parent)
5450                 atomic_dec(&sd->groups->sgp->nr_busy_cpus);
5451 unlock:
5452         rcu_read_unlock();
5453 }
5454
5455 /*
5456  * This routine will record that the cpu is going idle with tick stopped.
5457  * This info will be used in performing idle load balancing in the future.
5458  */
5459 void nohz_balance_enter_idle(int cpu)
5460 {
5461         /*
5462          * If this cpu is going down, then nothing needs to be done.
5463          */
5464         if (!cpu_active(cpu))
5465                 return;
5466
5467         if (test_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu)))
5468                 return;
5469
5470         cpumask_set_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
5471         atomic_inc(&nohz.nr_cpus);
5472         set_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu));
5473 }
5474
5475 static int __cpuinit sched_ilb_notifier(struct notifier_block *nfb,
5476                                         unsigned long action, void *hcpu)
5477 {
5478         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5479         case CPU_DYING:
5480                 nohz_balance_exit_idle(smp_processor_id());
5481                 return NOTIFY_OK;
5482         default:
5483                 return NOTIFY_DONE;
5484         }
5485 }
5486 #endif
5487
5488 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
5489
5490 /*
5491  * Scale the max load_balance interval with the number of CPUs in the system.
5492  * This trades load-balance latency on larger machines for less cross talk.
5493  */
5494 void update_max_interval(void)
5495 {
5496         max_load_balance_interval = HZ*num_online_cpus()/10;
5497 }
5498
5499 /*
5500  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
5501  * and initiates a balancing operation if so.
5502  *
5503  * Balancing parameters are set up in init_sched_domains.
5504  */
5505 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
5506 {
5507         int balance = 1;
5508         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5509         unsigned long interval;
5510         struct sched_domain *sd;
5511         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
5512         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
5513         int update_next_balance = 0;
5514         int need_serialize;
5515
5516         update_blocked_averages(cpu);
5517
5518         rcu_read_lock();
5519         for_each_domain(cpu, sd) {
5520                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
5521                         continue;
5522
5523                 interval = sd->balance_interval;
5524                 if (idle != CPU_IDLE)
5525                         interval *= sd->busy_factor;
5526
5527                 /* scale ms to jiffies */
5528                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
5529                 interval = clamp(interval, 1UL, max_load_balance_interval);
5530
5531                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
5532
5533                 if (need_serialize) {
5534                         if (!spin_trylock(&balancing))
5535                                 goto out;
5536                 }
5537
5538                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
5539                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
5540                                 /*
5541                                  * The LBF_SOME_PINNED logic could have changed
5542                                  * env->dst_cpu, so we can't know our idle
5543                                  * state even if we migrated tasks. Update it.
5544                                  */
5545                                 idle = idle_cpu(cpu) ? CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
5546                         }
5547                         sd->last_balance = jiffies;
5548                 }
5549                 if (need_serialize)
5550                         spin_unlock(&balancing);
5551 out:
5552                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
5553                         next_balance = sd->last_balance + interval;
5554                         update_next_balance = 1;
5555                 }
5556
5557                 /*
5558                  * Stop the load balance at this level. There is another
5559                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
5560                  * actively.
5561                  */
5562                 if (!balance)
5563                         break;
5564         }
5565         rcu_read_unlock();
5566
5567         /*
5568          * next_balance will be updated only when there is a need.
5569          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
5570          * updated.
5571          */
5572         if (likely(update_next_balance))
5573                 rq->next_balance = next_balance;
5574 }
5575
5576 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
5577 /*
5578  * In CONFIG_NO_HZ_COMMON case, the idle balance kickee will do the
5579  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
5580  */
5581 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle)
5582 {
5583         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
5584         struct rq *rq;
5585         int balance_cpu;
5586
5587         if (idle != CPU_IDLE ||
5588             !test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(this_cpu)))
5589                 goto end;
5590
5591         for_each_cpu(balance_cpu, nohz.idle_cpus_mask) {
5592                 if (balance_cpu == this_cpu || !idle_cpu(balance_cpu))
5593                         continue;
5594
5595                 /*
5596                  * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
5597                  * work being done for other cpus. Next load
5598                  * balancing owner will pick it up.
5599                  */
5600                 if (need_resched())
5601                         break;
5602
5603                 rq = cpu_rq(balance_cpu);
5604
5605                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5606                 update_rq_clock(rq);
5607                 update_idle_cpu_load(rq);
5608                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5609
5610                 rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
5611
5612                 if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
5613                         this_rq->next_balance = rq->next_balance;
5614         }
5615         nohz.next_balance = this_rq->next_balance;
5616 end:
5617         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(this_cpu));
5618 }
5619
5620 /*
5621  * Current heuristic for kicking the idle load balancer in the presence
5622  * of an idle cpu is the system.
5623  *   - This rq has more than one task.
5624  *   - At any scheduler domain level, this cpu's scheduler group has multiple
5625  *     busy cpu's exceeding the group's power.
5626  *   - For SD_ASYM_PACKING, if the lower numbered cpu's in the scheduler
5627  *     domain span are idle.
5628  */
5629 static inline int nohz_kick_needed(struct rq *rq, int cpu)
5630 {
5631         unsigned long now = jiffies;
5632         struct sched_domain *sd;
5633
5634         if (unlikely(idle_cpu(cpu)))
5635                 return 0;
5636
5637        /*
5638         * We may be recently in ticked or tickless idle mode. At the first
5639         * busy tick after returning from idle, we will update the busy stats.
5640         */
5641         set_cpu_sd_state_busy();
5642         nohz_balance_exit_idle(cpu);
5643
5644         /*
5645          * None are in tickless mode and hence no need for NOHZ idle load
5646          * balancing.
5647          */
5648         if (likely(!atomic_read(&nohz.nr_cpus)))
5649                 return 0;
5650
5651         if (time_before(now, nohz.next_balance))
5652                 return 0;
5653
5654         if (rq->nr_running >= 2)
5655                 goto need_kick;
5656
5657         rcu_read_lock();
5658         for_each_domain(cpu, sd) {
5659                 struct sched_group *sg = sd->groups;
5660                 struct sched_group_power *sgp = sg->sgp;
5661                 int nr_busy = atomic_read(&sgp->nr_busy_cpus);
5662
5663                 if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES && nr_busy > 1)
5664                         goto need_kick_unlock;
5665
5666                 if (sd->flags & SD_ASYM_PACKING && nr_busy != sg->group_weight
5667                     && (cpumask_first_and(nohz.idle_cpus_mask,
5668                                           sched_domain_span(sd)) < cpu))
5669                         goto need_kick_unlock;
5670
5671                 if (!(sd->flags & (SD_SHARE_PKG_RESOURCES | SD_ASYM_PACKING)))
5672                         break;
5673         }
5674         rcu_read_unlock();
5675         return 0;
5676
5677 need_kick_unlock:
5678         rcu_read_unlock();
5679 need_kick:
5680         return 1;
5681 }
5682 #else
5683 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle) { }
5684 #endif
5685
5686 /*
5687  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
5688  * Also triggered for nohz idle balancing (with nohz_balancing_kick set).
5689  */
5690 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
5691 {
5692         int this_cpu = smp_processor_id();
5693         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
5694         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_balance ?
5695                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
5696
5697         rebalance_domains(this_cpu, idle);
5698
5699         /*
5700          * If this cpu has a pending nohz_balance_kick, then do the
5701          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
5702          * stopped.
5703          */
5704         nohz_idle_balance(this_cpu, idle);
5705 }
5706
5707 static inline int on_null_domain(int cpu)
5708 {
5709         return !rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
5710 }
5711
5712 /*
5713  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
5714  */
5715 void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
5716 {
5717         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
5718         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
5719             likely(!on_null_domain(cpu)))
5720                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
5721 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
5722         if (nohz_kick_needed(rq, cpu) && likely(!on_null_domain(cpu)))
5723                 nohz_balancer_kick(cpu);
5724 #endif
5725 }
5726
5727 static void rq_online_fair(struct rq *rq)
5728 {
5729         update_sysctl();
5730 }
5731
5732 static void rq_offline_fair(struct rq *rq)
5733 {
5734         update_sysctl();
5735
5736         /* Ensure any throttled groups are reachable by pick_next_task */
5737         unthrottle_offline_cfs_rqs(rq);
5738 }
5739
5740 #endif /* CONFIG_SMP */
5741
5742 /*
5743  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
5744  */
5745 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr, int queued)
5746 {
5747         struct cfs_rq *cfs_rq;
5748         struct sched_entity *se = &curr->se;
5749
5750         for_each_sched_entity(se) {
5751                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
5752                 entity_tick(cfs_rq, se, queued);
5753         }
5754
5755         if (sched_feat_numa(NUMA))
5756                 task_tick_numa(rq, curr);
5757
5758         update_rq_runnable_avg(rq, 1);
5759 }
5760
5761 /*
5762  * called on fork with the child task as argument from the parent's context
5763  *  - child not yet on the tasklist
5764  *  - preemption disabled
5765  */
5766 static void task_fork_fair(struct task_struct *p)
5767 {
5768         struct cfs_rq *cfs_rq;
5769         struct sched_entity *se = &p->se, *curr;
5770         int this_cpu = smp_processor_id();
5771         struct rq *rq = this_rq();
5772         unsigned long flags;
5773
5774         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5775
5776         update_rq_clock(rq);
5777
5778         cfs_rq = task_cfs_rq(current);
5779         curr = cfs_rq->curr;
5780
5781         if (unlikely(task_cpu(p) != this_cpu)) {
5782                 rcu_read_lock();
5783                 __set_task_cpu(p, this_cpu);
5784                 rcu_read_unlock();
5785         }
5786
5787         update_curr(cfs_rq);
5788
5789         if (curr)
5790                 se->vruntime = curr->vruntime;
5791         place_entity(cfs_rq, se, 1);
5792
5793         if (sysctl_sched_child_runs_first && curr && entity_before(curr, se)) {
5794                 /*
5795                  * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
5796                  * 'current' within the tree based on its new key value.
5797                  */
5798                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
5799                 resched_task(rq->curr);
5800         }
5801
5802         se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
5803
5804         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5805 }
5806
5807 /*
5808  * Priority of the task has changed. Check to see if we preempt
5809  * the current task.
5810  */
5811 static void
5812 prio_changed_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int oldprio)
5813 {
5814         if (!p->se.on_rq)
5815                 return;
5816
5817         /*
5818          * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
5819          * our priority decreased, or if we are not currently running on
5820          * this runqueue and our priority is higher than the current's
5821          */
5822         if (rq->curr == p) {
5823                 if (p->prio > oldprio)
5824                         resched_task(rq->curr);
5825         } else
5826                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
5827 }
5828
5829 static void switched_from_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
5830 {
5831         struct sched_entity *se = &p->se;
5832         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
5833
5834         /*
5835          * Ensure the task's vruntime is normalized, so that when its
5836          * switched back to the fair class the enqueue_entity(.flags=0) will
5837          * do the right thing.
5838          *
5839          * If it was on_rq, then the dequeue_entity(.flags=0) will already
5840          * have normalized the vruntime, if it was !on_rq, then only when
5841          * the task is sleeping will it still have non-normalized vruntime.
5842          */
5843         if (!se->on_rq && p->state != TASK_RUNNING) {
5844                 /*
5845                  * Fix up our vruntime so that the current sleep doesn't
5846                  * cause 'unlimited' sleep bonus.
5847                  */
5848                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
5849                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
5850         }
5851
5852 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && defined(CONFIG_SMP)
5853         /*
5854         * Remove our load from contribution when we leave sched_fair
5855         * and ensure we don't carry in an old decay_count if we
5856         * switch back.
5857         */
5858         if (p->se.avg.decay_count) {
5859                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(&p->se);
5860                 __synchronize_entity_decay(&p->se);
5861                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq,
5862                                 p->se.avg.load_avg_contrib);
5863         }
5864 #endif
5865 }
5866
5867 /*
5868  * We switched to the sched_fair class.
5869  */
5870 static void switched_to_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
5871 {
5872         if (!p->se.on_rq)
5873                 return;
5874
5875         /*
5876          * We were most likely switched from sched_rt, so
5877          * kick off the schedule if running, otherwise just see
5878          * if we can still preempt the current task.
5879          */
5880         if (rq->curr == p)
5881                 resched_task(rq->curr);
5882         else
5883                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
5884 }
5885
5886 /* Account for a task changing its policy or group.
5887  *
5888  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
5889  * migrates between groups/classes.
5890  */
5891 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
5892 {
5893         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
5894
5895         for_each_sched_entity(se) {
5896                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
5897
5898                 set_next_entity(cfs_rq, se);
5899                 /* ensure bandwidth has been allocated on our new cfs_rq */
5900                 account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
5901         }
5902 }
5903
5904 void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
5905 {
5906         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
5907         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
5908 #ifndef CONFIG_64BIT
5909         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
5910 #endif
5911 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && defined(CONFIG_SMP)
5912         atomic64_set(&cfs_rq->decay_counter, 1);
5913         atomic64_set(&cfs_rq->removed_load, 0);
5914 #endif
5915 }
5916
5917 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5918 static void task_move_group_fair(struct task_struct *p, int on_rq)
5919 {
5920         struct cfs_rq *cfs_rq;
5921         /*
5922          * If the task was not on the rq at the time of this cgroup movement
5923          * it must have been asleep, sleeping tasks keep their ->vruntime
5924          * absolute on their old rq until wakeup (needed for the fair sleeper
5925          * bonus in place_entity()).
5926          *
5927          * If it was on the rq, we've just 'preempted' it, which does convert
5928          * ->vruntime to a relative base.
5929          *
5930          * Make sure both cases convert their relative position when migrating
5931          * to another cgroup's rq. This does somewhat interfere with the
5932          * fair sleeper stuff for the first placement, but who cares.
5933          */
5934         /*
5935          * When !on_rq, vruntime of the task has usually NOT been normalized.
5936          * But there are some cases where it has already been normalized:
5937          *
5938          * - Moving a forked child which is waiting for being woken up by
5939          *   wake_up_new_task().
5940          * - Moving a task which has been woken up by try_to_wake_up() and
5941          *   waiting for actually being woken up by sched_ttwu_pending().
5942          *
5943          * To prevent boost or penalty in the new cfs_rq caused by delta
5944          * min_vruntime between the two cfs_rqs, we skip vruntime adjustment.
5945          */
5946         if (!on_rq && (!p->se.sum_exec_runtime || p->state == TASK_WAKING))
5947                 on_rq = 1;
5948
5949         if (!on_rq)
5950                 p->se.vruntime -= cfs_rq_of(&p->se)->min_vruntime;
5951         set_task_rq(p, task_cpu(p));
5952         if (!on_rq) {
5953                 cfs_rq = cfs_rq_of(&p->se);
5954                 p->se.vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
5955 #ifdef CONFIG_SMP
5956                 /*
5957                  * migrate_task_rq_fair() will have removed our previous
5958                  * contribution, but we must synchronize for ongoing future
5959                  * decay.
5960                  */
5961                 p->se.avg.decay_count = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
5962                 cfs_rq->blocked_load_avg += p->se.avg.load_avg_contrib;
5963 #endif
5964         }
5965 }
5966
5967 void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
5968 {
5969         int i;
5970
5971         destroy_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
5972
5973         for_each_possible_cpu(i) {
5974                 if (tg->cfs_rq)
5975                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
5976                 if (tg->se)
5977                         kfree(tg->se[i]);
5978         }
5979
5980         kfree(tg->cfs_rq);
5981         kfree(tg->se);
5982 }
5983
5984 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
5985 {
5986         struct cfs_rq *cfs_rq;
5987         struct sched_entity *se;
5988         int i;
5989
5990         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
5991         if (!tg->cfs_rq)
5992                 goto err;
5993         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
5994         if (!tg->se)
5995                 goto err;
5996
5997         tg->shares = NICE_0_LOAD;
5998
5999         init_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
6000
6001         for_each_possible_cpu(i) {
6002                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
6003                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
6004                 if (!cfs_rq)
6005                         goto err;
6006
6007                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
6008                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
6009                 if (!se)
6010                         goto err_free_rq;
6011
6012                 init_cfs_rq(cfs_rq);
6013                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, parent->se[i]);
6014         }
6015
6016         return 1;
6017
6018 err_free_rq:
6019         kfree(cfs_rq);
6020 err:
6021         return 0;
6022 }
6023
6024 void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
6025 {
6026         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6027         unsigned long flags;
6028
6029         /*
6030         * Only empty task groups can be destroyed; so we can speculatively
6031         * check on_list without danger of it being re-added.
6032         */
6033         if (!tg->cfs_rq[cpu]->on_list)
6034                 return;
6035
6036         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6037         list_del_leaf_cfs_rq(tg->cfs_rq[cpu]);
6038         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6039 }
6040
6041 void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
6042                         struct sched_entity *se, int cpu,
6043                         struct sched_entity *parent)
6044 {
6045         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6046
6047         cfs_rq->tg = tg;
6048         cfs_rq->rq = rq;
6049         init_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
6050
6051         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
6052         tg->se[cpu] = se;
6053
6054         /* se could be NULL for root_task_group */
6055         if (!se)
6056                 return;
6057
6058         if (!parent)
6059                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
6060         else
6061                 se->cfs_rq = parent->my_q;
6062
6063         se->my_q = cfs_rq;
6064         update_load_set(&se->load, 0);
6065         se->parent = parent;
6066 }
6067
6068 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
6069
6070 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
6071 {
6072         int i;
6073         unsigned long flags;
6074
6075         /*
6076          * We can't change the weight of the root cgroup.
6077          */
6078         if (!tg->se[0])
6079                 return -EINVAL;
6080
6081         shares = clamp(shares, scale_load(MIN_SHARES), scale_load(MAX_SHARES));
6082
6083         mutex_lock(&shares_mutex);
6084         if (tg->shares == shares)
6085                 goto done;
6086
6087         tg->shares = shares;
6088         for_each_possible_cpu(i) {
6089                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
6090                 struct sched_entity *se;
6091
6092                 se = tg->se[i];
6093                 /* Propagate contribution to hierarchy */
6094                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6095                 for_each_sched_entity(se)
6096                         update_cfs_shares(group_cfs_rq(se));
6097                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6098         }
6099
6100 done:
6101         mutex_unlock(&shares_mutex);
6102         return 0;
6103 }
6104 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6105
6106 void free_fair_sched_group(struct task_group *tg) { }
6107
6108 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6109 {
6110         return 1;
6111 }
6112
6113 void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu) { }
6114
6115 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6116
6117
6118 static unsigned int get_rr_interval_fair(struct rq *rq, struct task_struct *task)
6119 {
6120         struct sched_entity *se = &task->se;
6121         unsigned int rr_interval = 0;
6122
6123         /*
6124          * Time slice is 0 for SCHED_OTHER tasks that are on an otherwise
6125          * idle runqueue:
6126          */
6127         if (rq->cfs.load.weight)
6128                 rr_interval = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(cfs_rq_of(se), se));
6129
6130         return rr_interval;
6131 }
6132
6133 /*
6134  * All the scheduling class methods:
6135  */
6136 const struct sched_class fair_sched_class = {
6137         .next                   = &idle_sched_class,
6138         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
6139         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
6140         .yield_task             = yield_task_fair,
6141         .yield_to_task          = yield_to_task_fair,
6142
6143         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
6144
6145         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
6146         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
6147
6148 #ifdef CONFIG_SMP
6149         .select_task_rq         = select_task_rq_fair,
6150 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6151         .migrate_task_rq        = migrate_task_rq_fair,
6152 #endif
6153         .rq_online              = rq_online_fair,
6154         .rq_offline             = rq_offline_fair,
6155
6156         .task_waking            = task_waking_fair,
6157 #endif
6158
6159         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
6160         .task_tick              = task_tick_fair,
6161         .task_fork              = task_fork_fair,
6162
6163         .prio_changed           = prio_changed_fair,
6164         .switched_from          = switched_from_fair,
6165         .switched_to            = switched_to_fair,
6166
6167         .get_rr_interval        = get_rr_interval_fair,
6168
6169 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6170         .task_move_group        = task_move_group_fair,
6171 #endif
6172 };
6173
6174 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6175 void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
6176 {
6177         struct cfs_rq *cfs_rq;
6178
6179         rcu_read_lock();
6180         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
6181                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
6182         rcu_read_unlock();
6183 }
6184 #endif
6185
6186 __init void init_sched_fair_class(void)
6187 {
6188 #ifdef CONFIG_SMP
6189         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
6190
6191 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6192         nohz.next_balance = jiffies;
6193         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
6194         cpu_notifier(sched_ilb_notifier, 0);
6195 #endif
6196 #endif /* SMP */
6197
6198 }