kernel/sched/tune.c

   1 #include <linux/cgroup.h>
   2 #include <linux/err.h>
   3 #include <linux/kernel.h>
   4 #include <linux/percpu.h>
   5 #include <linux/printk.h>
   6 #include <linux/rcupdate.h>
   7 #include <linux/slab.h>
   8
   9 #include <trace/events/sched.h>
  10
  11 #include "sched.h"
  12 #include "tune.h"
  13
  14 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHEDTUNE
  15 static bool schedtune_initialized = false;
  16 #endif
  17
  18 unsigned int sysctl_sched_cfs_boost __read_mostly;
  19
  20 extern struct target_nrg schedtune_target_nrg;
  21
  22 /* Performance Boost region (B) threshold params */
  23 static int perf_boost_idx;
  24
  25 /* Performance Constraint region (C) threshold params */
  26 static int perf_constrain_idx;
  27
  28 /**
  29  * Performance-Energy (P-E) Space thresholds constants
  30  */
  31 struct threshold_params {
  32         int nrg_gain;
  33         int cap_gain;
  34 };
  35
  36 /*
  37  * System specific P-E space thresholds constants
  38  */
  39 static struct threshold_params
  40 threshold_gains[] = {
  41         { 0, 5 }, /*   < 10% */
  42         { 1, 5 }, /*   < 20% */
  43         { 2, 5 }, /*   < 30% */
  44         { 3, 5 }, /*   < 40% */
  45         { 4, 5 }, /*   < 50% */
  46         { 5, 4 }, /*   < 60% */
  47         { 5, 3 }, /*   < 70% */
  48         { 5, 2 }, /*   < 80% */
  49         { 5, 1 }, /*   < 90% */
  50         { 5, 0 }  /* <= 100% */
  51 };
  52
  53 static int
  54 __schedtune_accept_deltas(int nrg_delta, int cap_delta,
  55                           int perf_boost_idx, int perf_constrain_idx)
  56 {
  57         int payoff = -INT_MAX;
  58         int gain_idx = -1;
  59
  60         /* Performance Boost (B) region */
  61         if (nrg_delta >= 0 && cap_delta > 0)
  62                 gain_idx = perf_boost_idx;
  63         /* Performance Constraint (C) region */
  64         else if (nrg_delta < 0 && cap_delta <= 0)
  65                 gain_idx = perf_constrain_idx;
  66
  67         /* Default: reject schedule candidate */
  68         if (gain_idx == -1)
  69                 return payoff;
  70
  71         /*
  72          * Evaluate "Performance Boost" vs "Energy Increase"
  73          *
  74          * - Performance Boost (B) region
  75          *
  76          *   Condition: nrg_delta > 0 && cap_delta > 0
  77          *   Payoff criteria:
  78          *     cap_gain / nrg_gain  < cap_delta / nrg_delta =
  79          *     cap_gain * nrg_delta < cap_delta * nrg_gain
  80          *   Note that since both nrg_gain and nrg_delta are positive, the
  81          *   inequality does not change. Thus:
  82          *
  83          *     payoff = (cap_delta * nrg_gain) - (cap_gain * nrg_delta)
  84          *
  85          * - Performance Constraint (C) region
  86          *
  87          *   Condition: nrg_delta < 0 && cap_delta < 0
  88          *   payoff criteria:
  89          *     cap_gain / nrg_gain  > cap_delta / nrg_delta =
  90          *     cap_gain * nrg_delta < cap_delta * nrg_gain
  91          *   Note that since nrg_gain > 0 while nrg_delta < 0, the
  92          *   inequality change. Thus:
  93          *
  94          *     payoff = (cap_delta * nrg_gain) - (cap_gain * nrg_delta)
  95          *
  96          * This means that, in case of same positive defined {cap,nrg}_gain
  97          * for both the B and C regions, we can use the same payoff formula
  98          * where a positive value represents the accept condition.
  99          */
 100         payoff  = cap_delta * threshold_gains[gain_idx].nrg_gain;
 101         payoff -= nrg_delta * threshold_gains[gain_idx].cap_gain;
 102
 103         return payoff;
 104 }
 105
 106 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHEDTUNE
 107
 108 /*
 109  * EAS scheduler tunables for task groups.
 110  */
 111
 112 /* SchdTune tunables for a group of tasks */
 113 struct schedtune {
 114         /* SchedTune CGroup subsystem */
 115         struct cgroup_subsys_state css;
 116
 117         /* Boost group allocated ID */
 118         int idx;
 119
 120         /* Boost value for tasks on that SchedTune CGroup */
 121         int boost;
 122
 123         /* Performance Boost (B) region threshold params */
 124         int perf_boost_idx;
 125
 126         /* Performance Constraint (C) region threshold params */
 127         int perf_constrain_idx;
 128
 129         /* Hint to bias scheduling of tasks on that SchedTune CGroup
 130          * towards idle CPUs */
 131         int prefer_idle;
 132 };
 133
 134 static inline struct schedtune *css_st(struct cgroup_subsys_state *css)
 135 {
 136         return css ? container_of(css, struct schedtune, css) : NULL;
 137 }
 138
 139 static inline struct schedtune *task_schedtune(struct task_struct *tsk)
 140 {
 141         return css_st(task_css(tsk, schedtune_cgrp_id));
 142 }
 143
 144 static inline struct schedtune *parent_st(struct schedtune *st)
 145 {
 146         return css_st(st->css.parent);
 147 }
 148
 149 /*
 150  * SchedTune root control group
 151  * The root control group is used to defined a system-wide boosting tuning,
 152  * which is applied to all tasks in the system.
 153  * Task specific boost tuning could be specified by creating and
 154  * configuring a child control group under the root one.
 155  * By default, system-wide boosting is disabled, i.e. no boosting is applied
 156  * to tasks which are not into a child control group.
 157  */
 158 static struct schedtune
 159 root_schedtune = {
 160         .boost  = 0,
 161         .perf_boost_idx = 0,
 162         .perf_constrain_idx = 0,
 163         .prefer_idle = 0,
 164 };
 165
 166 int
 167 schedtune_accept_deltas(int nrg_delta, int cap_delta,
 168                         struct task_struct *task)
 169 {
 170         struct schedtune *ct;
 171         int perf_boost_idx;
 172         int perf_constrain_idx;
 173
 174         /* Optimal (O) region */
 175         if (nrg_delta < 0 && cap_delta > 0) {
 176                 trace_sched_tune_filter(nrg_delta, cap_delta, 0, 0, 1, 0);
 177                 return INT_MAX;
 178         }
 179
 180         /* Suboptimal (S) region */
 181         if (nrg_delta > 0 && cap_delta < 0) {
 182                 trace_sched_tune_filter(nrg_delta, cap_delta, 0, 0, -1, 5);
 183                 return -INT_MAX;
 184         }
 185
 186         /* Get task specific perf Boost/Constraints indexes */
 187         rcu_read_lock();
 188         ct = task_schedtune(task);
 189         perf_boost_idx = ct->perf_boost_idx;
 190         perf_constrain_idx = ct->perf_constrain_idx;
 191         rcu_read_unlock();
 192
 193         return __schedtune_accept_deltas(nrg_delta, cap_delta,
 194                         perf_boost_idx, perf_constrain_idx);
 195 }
 196
 197 /*
 198  * Maximum number of boost groups to support
 199  * When per-task boosting is used we still allow only limited number of
 200  * boost groups for two main reasons:
 201  * 1. on a real system we usually have only few classes of workloads which
 202  *    make sense to boost with different values (e.g. background vs foreground
 203  *    tasks, interactive vs low-priority tasks)
 204  * 2. a limited number allows for a simpler and more memory/time efficient
 205  *    implementation especially for the computation of the per-CPU boost
 206  *    value
 207  */
 208 #define BOOSTGROUPS_COUNT 4
 209
 210 /* Array of configured boostgroups */
 211 static struct schedtune *allocated_group[BOOSTGROUPS_COUNT] = {
 212         &root_schedtune,
 213         NULL,
 214 };
 215
 216 /* SchedTune boost groups
 217  * Keep track of all the boost groups which impact on CPU, for example when a
 218  * CPU has two RUNNABLE tasks belonging to two different boost groups and thus
 219  * likely with different boost values.
 220  * Since on each system we expect only a limited number of boost groups, here
 221  * we use a simple array to keep track of the metrics required to compute the
 222  * maximum per-CPU boosting value.
 223  */
 224 struct boost_groups {
 225         /* Maximum boost value for all RUNNABLE tasks on a CPU */
 226         bool idle;
 227         int boost_max;
 228         struct {
 229                 /* The boost for tasks on that boost group */
 230                 int boost;
 231                 /* Count of RUNNABLE tasks on that boost group */
 232                 unsigned tasks;
 233         } group[BOOSTGROUPS_COUNT];
 234         /* CPU's boost group locking */
 235         raw_spinlock_t lock;
 236 };
 237
 238 /* Boost groups affecting each CPU in the system */
 239 DEFINE_PER_CPU(struct boost_groups, cpu_boost_groups);
 240
 241 static void
 242 schedtune_cpu_update(int cpu)
 243 {
 244         struct boost_groups *bg;
 245         int boost_max;
 246         int idx;
 247
 248         bg = &per_cpu(cpu_boost_groups, cpu);
 249
 250         /* The root boost group is always active */
 251         boost_max = bg->group[0].boost;
 252         for (idx = 1; idx < BOOSTGROUPS_COUNT; ++idx) {
 253                 /*
 254                  * A boost group affects a CPU only if it has
 255                  * RUNNABLE tasks on that CPU
 256                  */
 257                 if (bg->group[idx].tasks == 0)
 258                         continue;
 259
 260                 boost_max = max(boost_max, bg->group[idx].boost);
 261         }
 262         /* Ensures boost_max is non-negative when all cgroup boost values
 263          * are neagtive. Avoids under-accounting of cpu capacity which may cause
 264          * task stacking and frequency spikes.*/
 265         boost_max = max(boost_max, 0);
 266         bg->boost_max = boost_max;
 267 }
 268
 269 static int
 270 schedtune_boostgroup_update(int idx, int boost)
 271 {
 272         struct boost_groups *bg;
 273         int cur_boost_max;
 274         int old_boost;
 275         int cpu;
 276
 277         /* Update per CPU boost groups */
 278         for_each_possible_cpu(cpu) {
 279                 bg = &per_cpu(cpu_boost_groups, cpu);
 280
 281                 /*
 282                  * Keep track of current boost values to compute the per CPU
 283                  * maximum only when it has been affected by the new value of
 284                  * the updated boost group
 285                  */
 286                 cur_boost_max = bg->boost_max;
 287                 old_boost = bg->group[idx].boost;
 288
 289                 /* Update the boost value of this boost group */
 290                 bg->group[idx].boost = boost;
 291
 292                 /* Check if this update increase current max */
 293                 if (boost > cur_boost_max && bg->group[idx].tasks) {
 294                         bg->boost_max = boost;
 295                         trace_sched_tune_boostgroup_update(cpu, 1, bg->boost_max);
 296                         continue;
 297                 }
 298
 299                 /* Check if this update has decreased current max */
 300                 if (cur_boost_max == old_boost && old_boost > boost) {
 301                         schedtune_cpu_update(cpu);
 302                         trace_sched_tune_boostgroup_update(cpu, -1, bg->boost_max);
 303                         continue;
 304                 }
 305
 306                 trace_sched_tune_boostgroup_update(cpu, 0, bg->boost_max);
 307         }
 308
 309         return 0;
 310 }
 311
 312 #define ENQUEUE_TASK  1
 313 #define DEQUEUE_TASK -1
 314
 315 static inline void
 316 schedtune_tasks_update(struct task_struct *p, int cpu, int idx, int task_count)
 317 {
 318         struct boost_groups *bg = &per_cpu(cpu_boost_groups, cpu);
 319         int tasks = bg->group[idx].tasks + task_count;
 320
 321         /* Update boosted tasks count while avoiding to make it negative */
 322         bg->group[idx].tasks = max(0, tasks);
 323
 324         trace_sched_tune_tasks_update(p, cpu, tasks, idx,
 325                         bg->group[idx].boost, bg->boost_max);
 326
 327         /* Boost group activation or deactivation on that RQ */
 328         if (tasks == 1 || tasks == 0)
 329                 schedtune_cpu_update(cpu);
 330 }
 331
 332 /*
 333  * NOTE: This function must be called while holding the lock on the CPU RQ
 334  */
 335 void schedtune_enqueue_task(struct task_struct *p, int cpu)
 336 {
 337         struct boost_groups *bg = &per_cpu(cpu_boost_groups, cpu);
 338         unsigned long irq_flags;
 339         struct schedtune *st;
 340         int idx;
 341
 342         if (!unlikely(schedtune_initialized))
 343                 return;
 344
 345         /*
 346          * When a task is marked PF_EXITING by do_exit() it's going to be
 347          * dequeued and enqueued multiple times in the exit path.
 348          * Thus we avoid any further update, since we do not want to change
 349          * CPU boosting while the task is exiting.
 350          */
 351         if (p->flags & PF_EXITING)
 352                 return;
 353
 354         /*
 355          * Boost group accouting is protected by a per-cpu lock and requires
 356          * interrupt to be disabled to avoid race conditions for example on
 357          * do_exit()::cgroup_exit() and task migration.
 358          */
 359         raw_spin_lock_irqsave(&bg->lock, irq_flags);
 360         rcu_read_lock();
 361
 362         st = task_schedtune(p);
 363         idx = st->idx;
 364
 365         schedtune_tasks_update(p, cpu, idx, ENQUEUE_TASK);
 366
 367         rcu_read_unlock();
 368         raw_spin_unlock_irqrestore(&bg->lock, irq_flags);
 369 }
 370
 371 int schedtune_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
 372 {
 373         struct task_struct *task;
 374         struct cgroup_subsys_state *css;
 375         struct boost_groups *bg;
 376         unsigned long irq_flags;
 377         unsigned int cpu;
 378         struct rq *rq;
 379         int src_bg; /* Source boost group index */
 380         int dst_bg; /* Destination boost group index */
 381         int tasks;
 382
 383         if (!unlikely(schedtune_initialized))
 384                 return 0;
 385
 386
 387         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
 388
 389                 /*
 390                  * Lock the CPU's RQ the task is enqueued to avoid race
 391                  * conditions with migration code while the task is being
 392                  * accounted
 393                  */
 394                 rq = lock_rq_of(task, &irq_flags);
 395
 396                 if (!task->on_rq) {
 397                         unlock_rq_of(rq, task, &irq_flags);
 398                         continue;
 399                 }
 400
 401                 /*
 402                  * Boost group accouting is protected by a per-cpu lock and requires
 403                  * interrupt to be disabled to avoid race conditions on...
 404                  */
 405                 cpu = cpu_of(rq);
 406                 bg = &per_cpu(cpu_boost_groups, cpu);
 407                 raw_spin_lock(&bg->lock);
 408
 409                 dst_bg = css_st(css)->idx;
 410                 src_bg = task_schedtune(task)->idx;
 411
 412                 /*
 413                  * Current task is not changing boostgroup, which can
 414                  * happen when the new hierarchy is in use.
 415                  */
 416                 if (unlikely(dst_bg == src_bg)) {
 417                         raw_spin_unlock(&bg->lock);
 418                         unlock_rq_of(rq, task, &irq_flags);
 419                         continue;
 420                 }
 421
 422                 /*
 423                  * This is the case of a RUNNABLE task which is switching its
 424                  * current boost group.
 425                  */
 426
 427                 /* Move task from src to dst boost group */
 428                 tasks = bg->group[src_bg].tasks - 1;
 429                 bg->group[src_bg].tasks = max(0, tasks);
 430                 bg->group[dst_bg].tasks += 1;
 431
 432                 raw_spin_unlock(&bg->lock);
 433                 unlock_rq_of(rq, task, &irq_flags);
 434
 435                 /* Update CPU boost group */
 436                 if (bg->group[src_bg].tasks == 0 || bg->group[dst_bg].tasks == 1)
 437                         schedtune_cpu_update(task_cpu(task));
 438
 439         }
 440
 441         return 0;
 442 }
 443
 444 void schedtune_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
 445 {
 446         /* This can happen only if SchedTune controller is mounted with
 447          * other hierarchies ane one of them fails. Since usually SchedTune is
 448          * mouted on its own hierarcy, for the time being we do not implement
 449          * a proper rollback mechanism */
 450         WARN(1, "SchedTune cancel attach not implemented");
 451 }
 452
 453 /*
 454  * NOTE: This function must be called while holding the lock on the CPU RQ
 455  */
 456 void schedtune_dequeue_task(struct task_struct *p, int cpu)
 457 {
 458         struct boost_groups *bg = &per_cpu(cpu_boost_groups, cpu);
 459         unsigned long irq_flags;
 460         struct schedtune *st;
 461         int idx;
 462
 463         if (!unlikely(schedtune_initialized))
 464                 return;
 465
 466         /*
 467          * When a task is marked PF_EXITING by do_exit() it's going to be
 468          * dequeued and enqueued multiple times in the exit path.
 469          * Thus we avoid any further update, since we do not want to change
 470          * CPU boosting while the task is exiting.
 471          * The last dequeue is already enforce by the do_exit() code path
 472          * via schedtune_exit_task().
 473          */
 474         if (p->flags & PF_EXITING)
 475                 return;
 476
 477         /*
 478          * Boost group accouting is protected by a per-cpu lock and requires
 479          * interrupt to be disabled to avoid race conditions on...
 480          */
 481         raw_spin_lock_irqsave(&bg->lock, irq_flags);
 482         rcu_read_lock();
 483
 484         st = task_schedtune(p);
 485         idx = st->idx;
 486
 487         schedtune_tasks_update(p, cpu, idx, DEQUEUE_TASK);
 488
 489         rcu_read_unlock();
 490         raw_spin_unlock_irqrestore(&bg->lock, irq_flags);
 491 }
 492
 493 void schedtune_exit_task(struct task_struct *tsk)
 494 {
 495         struct schedtune *st;
 496         unsigned long irq_flags;
 497         unsigned int cpu;
 498         struct rq *rq;
 499         int idx;
 500
 501         if (!unlikely(schedtune_initialized))
 502                 return;
 503
 504         rq = lock_rq_of(tsk, &irq_flags);
 505         rcu_read_lock();
 506
 507         cpu = cpu_of(rq);
 508         st = task_schedtune(tsk);
 509         idx = st->idx;
 510         schedtune_tasks_update(tsk, cpu, idx, DEQUEUE_TASK);
 511
 512         rcu_read_unlock();
 513         unlock_rq_of(rq, tsk, &irq_flags);
 514 }
 515
 516 int schedtune_cpu_boost(int cpu)
 517 {
 518         struct boost_groups *bg;
 519
 520         bg = &per_cpu(cpu_boost_groups, cpu);
 521         return bg->boost_max;
 522 }
 523
 524 int schedtune_task_boost(struct task_struct *p)
 525 {
 526         struct schedtune *st;
 527         int task_boost;
 528
 529         /* Get task boost value */
 530         rcu_read_lock();
 531         st = task_schedtune(p);
 532         task_boost = st->boost;
 533         rcu_read_unlock();
 534
 535         return task_boost;
 536 }
 537
 538 int schedtune_prefer_idle(struct task_struct *p)
 539 {
 540         struct schedtune *st;
 541         int prefer_idle;
 542
 543         /* Get prefer_idle value */
 544         rcu_read_lock();
 545         st = task_schedtune(p);
 546         prefer_idle = st->prefer_idle;
 547         rcu_read_unlock();
 548
 549         return prefer_idle;
 550 }
 551
 552 static u64
 553 prefer_idle_read(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
 554 {
 555         struct schedtune *st = css_st(css);
 556
 557         return st->prefer_idle;
 558 }
 559
 560 static int
 561 prefer_idle_write(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
 562             u64 prefer_idle)
 563 {
 564         struct schedtune *st = css_st(css);
 565         st->prefer_idle = prefer_idle;
 566
 567         return 0;
 568 }
 569
 570 static s64
 571 boost_read(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft)
 572 {
 573         struct schedtune *st = css_st(css);
 574
 575         return st->boost;
 576 }
 577
 578 static int
 579 boost_write(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
 580             s64 boost)
 581 {
 582         struct schedtune *st = css_st(css);
 583         unsigned threshold_idx;
 584         int boost_pct;
 585
 586         if (boost < -100 || boost > 100)
 587                 return -EINVAL;
 588         boost_pct = boost;
 589
 590         /*
 591          * Update threshold params for Performance Boost (B)
 592          * and Performance Constraint (C) regions.
 593          * The current implementatio uses the same cuts for both
 594          * B and C regions.
 595          */
 596         threshold_idx = clamp(boost_pct, 0, 99) / 10;
 597         st->perf_boost_idx = threshold_idx;
 598         st->perf_constrain_idx = threshold_idx;
 599
 600         st->boost = boost;
 601         if (css == &root_schedtune.css) {
 602                 sysctl_sched_cfs_boost = boost;
 603                 perf_boost_idx  = threshold_idx;
 604                 perf_constrain_idx  = threshold_idx;
 605         }
 606
 607         /* Update CPU boost */
 608         schedtune_boostgroup_update(st->idx, st->boost);
 609
 610         trace_sched_tune_config(st->boost);
 611
 612         return 0;
 613 }
 614
 615 static struct cftype files[] = {
 616         {
 617                 .name = "boost",
 618                 .read_s64 = boost_read,
 619                 .write_s64 = boost_write,
 620         },
 621         {
 622                 .name = "prefer_idle",
 623                 .read_u64 = prefer_idle_read,
 624                 .write_u64 = prefer_idle_write,
 625         },
 626         { }     /* terminate */
 627 };
 628
 629 static int
 630 schedtune_boostgroup_init(struct schedtune *st)
 631 {
 632         struct boost_groups *bg;
 633         int cpu;
 634
 635         /* Keep track of allocated boost groups */
 636         allocated_group[st->idx] = st;
 637
 638         /* Initialize the per CPU boost groups */
 639         for_each_possible_cpu(cpu) {
 640                 bg = &per_cpu(cpu_boost_groups, cpu);
 641                 bg->group[st->idx].boost = 0;
 642                 bg->group[st->idx].tasks = 0;
 643         }
 644
 645         return 0;
 646 }
 647
 648 static struct cgroup_subsys_state *
 649 schedtune_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
 650 {
 651         struct schedtune *st;
 652         int idx;
 653
 654         if (!parent_css)
 655                 return &root_schedtune.css;
 656
 657         /* Allow only single level hierachies */
 658         if (parent_css != &root_schedtune.css) {
 659                 pr_err("Nested SchedTune boosting groups not allowed\n");
 660                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 661         }
 662
 663         /* Allow only a limited number of boosting groups */
 664         for (idx = 1; idx < BOOSTGROUPS_COUNT; ++idx)
 665                 if (!allocated_group[idx])
 666                         break;
 667         if (idx == BOOSTGROUPS_COUNT) {
 668                 pr_err("Trying to create more than %d SchedTune boosting groups\n",
 669                        BOOSTGROUPS_COUNT);
 670                 return ERR_PTR(-ENOSPC);
 671         }
 672
 673         st = kzalloc(sizeof(*st), GFP_KERNEL);
 674         if (!st)
 675                 goto out;
 676
 677         /* Initialize per CPUs boost group support */
 678         st->idx = idx;
 679         if (schedtune_boostgroup_init(st))
 680                 goto release;
 681
 682         return &st->css;
 683
 684 release:
 685         kfree(st);
 686 out:
 687         return ERR_PTR(-ENOMEM);
 688 }
 689
 690 static void
 691 schedtune_boostgroup_release(struct schedtune *st)
 692 {
 693         /* Reset this boost group */
 694         schedtune_boostgroup_update(st->idx, 0);
 695
 696         /* Keep track of allocated boost groups */
 697         allocated_group[st->idx] = NULL;
 698 }
 699
 700 static void
 701 schedtune_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
 702 {
 703         struct schedtune *st = css_st(css);
 704
 705         schedtune_boostgroup_release(st);
 706         kfree(st);
 707 }
 708
 709 struct cgroup_subsys schedtune_cgrp_subsys = {
 710         .css_alloc      = schedtune_css_alloc,
 711         .css_free       = schedtune_css_free,
 712         .can_attach     = schedtune_can_attach,
 713         .cancel_attach  = schedtune_cancel_attach,
 714         .legacy_cftypes = files,
 715         .early_init     = 1,
 716 };
 717
 718 static inline void
 719 schedtune_init_cgroups(void)
 720 {
 721         struct boost_groups *bg;
 722         int cpu;
 723
 724         /* Initialize the per CPU boost groups */
 725         for_each_possible_cpu(cpu) {
 726                 bg = &per_cpu(cpu_boost_groups, cpu);
 727                 memset(bg, 0, sizeof(struct boost_groups));
 728         }
 729
 730         pr_info("schedtune: configured to support %d boost groups\n",
 731                 BOOSTGROUPS_COUNT);
 732
 733         schedtune_initialized = true;
 734 }
 735
 736 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHEDTUNE */
 737
 738 int
 739 schedtune_accept_deltas(int nrg_delta, int cap_delta,
 740                         struct task_struct *task)
 741 {
 742         /* Optimal (O) region */
 743         if (nrg_delta < 0 && cap_delta > 0) {
 744                 trace_sched_tune_filter(nrg_delta, cap_delta, 0, 0, 1, 0);
 745                 return INT_MAX;
 746         }
 747
 748         /* Suboptimal (S) region */
 749         if (nrg_delta > 0 && cap_delta < 0) {
 750                 trace_sched_tune_filter(nrg_delta, cap_delta, 0, 0, -1, 5);
 751                 return -INT_MAX;
 752         }
 753
 754         return __schedtune_accept_deltas(nrg_delta, cap_delta,
 755                         perf_boost_idx, perf_constrain_idx);
 756 }
 757
 758 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHEDTUNE */
 759
 760 int
 761 sysctl_sched_cfs_boost_handler(struct ctl_table *table, int write,
 762                                void __user *buffer, size_t *lenp,
 763                                loff_t *ppos)
 764 {
 765         int ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
 766         unsigned threshold_idx;
 767         int boost_pct;
 768
 769         if (ret || !write)
 770                 return ret;
 771
 772         if (sysctl_sched_cfs_boost < -100 || sysctl_sched_cfs_boost > 100)
 773                 return -EINVAL;
 774         boost_pct = sysctl_sched_cfs_boost;
 775
 776         /*
 777          * Update threshold params for Performance Boost (B)
 778          * and Performance Constraint (C) regions.
 779          * The current implementatio uses the same cuts for both
 780          * B and C regions.
 781          */
 782         threshold_idx = clamp(boost_pct, 0, 99) / 10;
 783         perf_boost_idx = threshold_idx;
 784         perf_constrain_idx = threshold_idx;
 785
 786         return 0;
 787 }
 788
 789 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
 790 static void
 791 schedtune_test_nrg(unsigned long delta_pwr)
 792 {
 793         unsigned long test_delta_pwr;
 794         unsigned long test_norm_pwr;
 795         int idx;
 796
 797         /*
 798          * Check normalization constants using some constant system
 799          * energy values
 800          */
 801         pr_info("schedtune: verify normalization constants...\n");
 802         for (idx = 0; idx < 6; ++idx) {
 803                 test_delta_pwr = delta_pwr >> idx;
 804
 805                 /* Normalize on max energy for target platform */
 806                 test_norm_pwr = reciprocal_divide(
 807                                         test_delta_pwr << SCHED_LOAD_SHIFT,
 808                                         schedtune_target_nrg.rdiv);
 809
 810                 pr_info("schedtune: max_pwr/2^%d: %4lu => norm_pwr: %5lu\n",
 811                         idx, test_delta_pwr, test_norm_pwr);
 812         }
 813 }
 814 #else
 815 #define schedtune_test_nrg(delta_pwr)
 816 #endif
 817
 818 /*
 819  * Compute the min/max power consumption of a cluster and all its CPUs
 820  */
 821 static void
 822 schedtune_add_cluster_nrg(
 823                 struct sched_domain *sd,
 824                 struct sched_group *sg,
 825                 struct target_nrg *ste)
 826 {
 827         struct sched_domain *sd2;
 828         struct sched_group *sg2;
 829
 830         struct cpumask *cluster_cpus;
 831         char str[32];
 832
 833         unsigned long min_pwr;
 834         unsigned long max_pwr;
 835         int cpu;
 836
 837         /* Get Cluster energy using EM data for the first CPU */
 838         cluster_cpus = sched_group_cpus(sg);
 839         snprintf(str, 32, "CLUSTER[%*pbl]",
 840                  cpumask_pr_args(cluster_cpus));
 841
 842         min_pwr = sg->sge->idle_states[sg->sge->nr_idle_states - 1].power;
 843         max_pwr = sg->sge->cap_states[sg->sge->nr_cap_states - 1].power;
 844         pr_info("schedtune: %-17s min_pwr: %5lu max_pwr: %5lu\n",
 845                 str, min_pwr, max_pwr);
 846
 847         /*
 848          * Keep track of this cluster's energy in the computation of the
 849          * overall system energy
 850          */
 851         ste->min_power += min_pwr;
 852         ste->max_power += max_pwr;
 853
 854         /* Get CPU energy using EM data for each CPU in the group */
 855         for_each_cpu(cpu, cluster_cpus) {
 856                 /* Get a SD view for the specific CPU */
 857                 for_each_domain(cpu, sd2) {
 858                         /* Get the CPU group */
 859                         sg2 = sd2->groups;
 860                         min_pwr = sg2->sge->idle_states[sg2->sge->nr_idle_states - 1].power;
 861                         max_pwr = sg2->sge->cap_states[sg2->sge->nr_cap_states - 1].power;
 862
 863                         ste->min_power += min_pwr;
 864                         ste->max_power += max_pwr;
 865
 866                         snprintf(str, 32, "CPU[%d]", cpu);
 867                         pr_info("schedtune: %-17s min_pwr: %5lu max_pwr: %5lu\n",
 868                                 str, min_pwr, max_pwr);
 869
 870                         /*
 871                          * Assume we have EM data only at the CPU and
 872                          * the upper CLUSTER level
 873                          */
 874                         BUG_ON(!cpumask_equal(
 875                                 sched_group_cpus(sg),
 876                                 sched_group_cpus(sd2->parent->groups)
 877                                 ));
 878                         break;
 879                 }
 880         }
 881 }
 882
 883 /*
 884  * Initialize the constants required to compute normalized energy.
 885  * The values of these constants depends on the EM data for the specific
 886  * target system and topology.
 887  * Thus, this function is expected to be called by the code
 888  * that bind the EM to the topology information.
 889  */
 890 static int
 891 schedtune_init(void)
 892 {
 893         struct target_nrg *ste = &schedtune_target_nrg;
 894         unsigned long delta_pwr = 0;
 895         struct sched_domain *sd;
 896         struct sched_group *sg;
 897
 898         pr_info("schedtune: init normalization constants...\n");
 899         ste->max_power = 0;
 900         ste->min_power = 0;
 901
 902         rcu_read_lock();
 903
 904         /*
 905          * When EAS is in use, we always have a pointer to the highest SD
 906          * which provides EM data.
 907          */
 908         sd = rcu_dereference(per_cpu(sd_ea, cpumask_first(cpu_online_mask)));
 909         if (!sd) {
 910                 pr_info("schedtune: no energy model data\n");
 911                 goto nodata;
 912         }
 913
 914         sg = sd->groups;
 915         do {
 916                 schedtune_add_cluster_nrg(sd, sg, ste);
 917         } while (sg = sg->next, sg != sd->groups);
 918
 919         rcu_read_unlock();
 920
 921         pr_info("schedtune: %-17s min_pwr: %5lu max_pwr: %5lu\n",
 922                 "SYSTEM", ste->min_power, ste->max_power);
 923
 924         /* Compute normalization constants */
 925         delta_pwr = ste->max_power - ste->min_power;
 926         ste->rdiv = reciprocal_value(delta_pwr);
 927         pr_info("schedtune: using normalization constants mul: %u sh1: %u sh2: %u\n",
 928                 ste->rdiv.m, ste->rdiv.sh1, ste->rdiv.sh2);
 929
 930         schedtune_test_nrg(delta_pwr);
 931
 932 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHEDTUNE
 933         schedtune_init_cgroups();
 934 #else
 935         pr_info("schedtune: configured to support global boosting only\n");
 936 #endif
 937
 938         return 0;
 939
 940 nodata:
 941         rcu_read_unlock();
 942         return -EINVAL;
 943 }
 944 postcore_initcall(schedtune_init);