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
  26 /*
  27  * Targeted preemption latency for CPU-bound tasks:
  28  * (default: 6ms * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
  29  *
  30  * NOTE: this latency value is not the same as the concept of
  31  * 'timeslice length' - timeslices in CFS are of variable length
  32  * and have no persistent notion like in traditional, time-slice
  33  * based scheduling concepts.
  34  *
  35  * (to see the precise effective timeslice length of your workload,
  36  *  run vmstat and monitor the context-switches (cs) field)
  37  */
  38 unsigned int sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
  39 unsigned int normalized_sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
  40
  41 /*
  42  * The initial- and re-scaling of tunables is configurable
  43  * (default SCHED_TUNABLESCALING_LOG = *(1+ilog(ncpus))
  44  *
  45  * Options are:
  46  * SCHED_TUNABLESCALING_NONE - unscaled, always *1
  47  * SCHED_TUNABLESCALING_LOG - scaled logarithmical, *1+ilog(ncpus)
  48  * SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR - scaled linear, *ncpus
  49  */
  50 enum sched_tunable_scaling sysctl_sched_tunable_scaling
  51         = SCHED_TUNABLESCALING_LOG;
  52
  53 /*
  54  * Minimal preemption granularity for CPU-bound tasks:
  55  * (default: 0.75 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
  56  */
  57 unsigned int sysctl_sched_min_granularity = 750000ULL;
  58 unsigned int normalized_sysctl_sched_min_granularity = 750000ULL;
  59
  60 /*
  61  * is kept at sysctl_sched_latency / sysctl_sched_min_granularity
  62  */
  63 static unsigned int sched_nr_latency = 8;
  64
  65 /*
  66  * After fork, child runs first. If set to 0 (default) then
  67  * parent will (try to) run first.
  68  */
  69 unsigned int sysctl_sched_child_runs_first __read_mostly;
  70
  71 /*
  72  * SCHED_OTHER wake-up granularity.
  73  * (default: 1 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
  74  *
  75  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
  76  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
  77  * have immediate wakeup/sleep latencies.
  78  */
  79 unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
  80 unsigned int normalized_sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
  81
  82 const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost = 500000UL;
  83
  84 /*
  85  * The exponential sliding  window over which load is averaged for shares
  86  * distribution.
  87  * (default: 10msec)
  88  */
  89 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_shares_window = 10000000UL;
  90
  91 static const struct sched_class fair_sched_class;
  92
  93 /**************************************************************
  94  * CFS operations on generic schedulable entities:
  95  */
  96
  97 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
  98
  99 /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
 100 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
 101 {
 102         return cfs_rq->rq;
 103 }
 104
 105 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
 106 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
 107
 108 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
 109 {
 110 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
 111         WARN_ON_ONCE(!entity_is_task(se));
 112 #endif
 113         return container_of(se, struct task_struct, se);
 114 }
 115
 116 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
 117 #define for_each_sched_entity(se) \
 118                 for (; se; se = se->parent)
 119
 120 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
 121 {
 122         return p->se.cfs_rq;
 123 }
 124
 125 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
 126 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
 127 {
 128         return se->cfs_rq;
 129 }
 130
 131 /* runqueue "owned" by this group */
 132 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
 133 {
 134         return grp->my_q;
 135 }
 136
 137 /* Given a group's cfs_rq on one cpu, return its corresponding cfs_rq on
 138  * another cpu ('this_cpu')
 139  */
 140 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
 141 {
 142         return cfs_rq->tg->cfs_rq[this_cpu];
 143 }
 144
 145 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
 146 {
 147         if (!cfs_rq->on_list) {
 148                 /*
 149                  * Ensure we either appear before our parent (if already
 150                  * enqueued) or force our parent to appear after us when it is
 151                  * enqueued.  The fact that we always enqueue bottom-up
 152                  * reduces this to two cases.
 153                  */
 154                 if (cfs_rq->tg->parent &&
 155                     cfs_rq->tg->parent->cfs_rq[cpu_of(rq_of(cfs_rq))]->on_list) {
 156                         list_add_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
 157                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
 158                 } else {
 159                         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
 160                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
 161                 }
 162
 163                 cfs_rq->on_list = 1;
 164         }
 165 }
 166
 167 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
 168 {
 169         if (cfs_rq->on_list) {
 170                 list_del_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list);
 171                 cfs_rq->on_list = 0;
 172         }
 173 }
 174
 175 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
 176 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
 177         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
 178
 179 /* Do the two (enqueued) entities belong to the same group ? */
 180 static inline int
 181 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
 182 {
 183         if (se->cfs_rq == pse->cfs_rq)
 184                 return 1;
 185
 186         return 0;
 187 }
 188
 189 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
 190 {
 191         return se->parent;
 192 }
 193
 194 /* return depth at which a sched entity is present in the hierarchy */
 195 static inline int depth_se(struct sched_entity *se)
 196 {
 197         int depth = 0;
 198
 199         for_each_sched_entity(se)
 200                 depth++;
 201
 202         return depth;
 203 }
 204
 205 static void
 206 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
 207 {
 208         int se_depth, pse_depth;
 209
 210         /*
 211          * preemption test can be made between sibling entities who are in the
 212          * same cfs_rq i.e who have a common parent. Walk up the hierarchy of
 213          * both tasks until we find their ancestors who are siblings of common
 214          * parent.
 215          */
 216
 217         /* First walk up until both entities are at same depth */
 218         se_depth = depth_se(*se);
 219         pse_depth = depth_se(*pse);
 220
 221         while (se_depth > pse_depth) {
 222                 se_depth--;
 223                 *se = parent_entity(*se);
 224         }
 225
 226         while (pse_depth > se_depth) {
 227                 pse_depth--;
 228                 *pse = parent_entity(*pse);
 229         }
 230
 231         while (!is_same_group(*se, *pse)) {
 232                 *se = parent_entity(*se);
 233                 *pse = parent_entity(*pse);
 234         }
 235 }
 236
 237 #else   /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 238
 239 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
 240 {
 241         return container_of(se, struct task_struct, se);
 242 }
 243
 244 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
 245 {
 246         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
 247 }
 248
 249 #define entity_is_task(se)      1
 250
 251 #define for_each_sched_entity(se) \
 252                 for (; se; se = NULL)
 253
 254 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
 255 {
 256         return &task_rq(p)->cfs;
 257 }
 258
 259 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
 260 {
 261         struct task_struct *p = task_of(se);
 262         struct rq *rq = task_rq(p);
 263
 264         return &rq->cfs;
 265 }
 266
 267 /* runqueue "owned" by this group */
 268 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
 269 {
 270         return NULL;
 271 }
 272
 273 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
 274 {
 275         return &cpu_rq(this_cpu)->cfs;
 276 }
 277
 278 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
 279 {
 280 }
 281
 282 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
 283 {
 284 }
 285
 286 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
 287                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
 288
 289 static inline int
 290 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
 291 {
 292         return 1;
 293 }
 294
 295 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
 296 {
 297         return NULL;
 298 }
 299
 300 static inline void
 301 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
 302 {
 303 }
 304
 305 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 306
 307
 308 /**************************************************************
 309  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
 310  */
 311
 312 static inline u64 max_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
 313 {
 314         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
 315         if (delta > 0)
 316                 min_vruntime = vruntime;
 317
 318         return min_vruntime;
 319 }
 320
 321 static inline u64 min_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
 322 {
 323         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
 324         if (delta < 0)
 325                 min_vruntime = vruntime;
 326
 327         return min_vruntime;
 328 }
 329
 330 static inline int entity_before(struct sched_entity *a,
 331                                 struct sched_entity *b)
 332 {
 333         return (s64)(a->vruntime - b->vruntime) < 0;
 334 }
 335
 336 static inline s64 entity_key(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 337 {
 338         return se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
 339 }
 340
 341 static void update_min_vruntime(struct cfs_rq *cfs_rq)
 342 {
 343         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
 344
 345         if (cfs_rq->curr)
 346                 vruntime = cfs_rq->curr->vruntime;
 347
 348         if (cfs_rq->rb_leftmost) {
 349                 struct sched_entity *se = rb_entry(cfs_rq->rb_leftmost,
 350                                                    struct sched_entity,
 351                                                    run_node);
 352
 353                 if (!cfs_rq->curr)
 354                         vruntime = se->vruntime;
 355                 else
 356                         vruntime = min_vruntime(vruntime, se->vruntime);
 357         }
 358
 359         cfs_rq->min_vruntime = max_vruntime(cfs_rq->min_vruntime, vruntime);
 360 }
 361
 362 /*
 363  * Enqueue an entity into the rb-tree:
 364  */
 365 static void __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 366 {
 367         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
 368         struct rb_node *parent = NULL;
 369         struct sched_entity *entry;
 370         s64 key = entity_key(cfs_rq, se);
 371         int leftmost = 1;
 372
 373         /*
 374          * Find the right place in the rbtree:
 375          */
 376         while (*link) {
 377                 parent = *link;
 378                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
 379                 /*
 380                  * We dont care about collisions. Nodes with
 381                  * the same key stay together.
 382                  */
 383                 if (key < entity_key(cfs_rq, entry)) {
 384                         link = &parent->rb_left;
 385                 } else {
 386                         link = &parent->rb_right;
 387                         leftmost = 0;
 388                 }
 389         }
 390
 391         /*
 392          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
 393          * used):
 394          */
 395         if (leftmost)
 396                 cfs_rq->rb_leftmost = &se->run_node;
 397
 398         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
 399         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
 400 }
 401
 402 static void __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 403 {
 404         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node) {
 405                 struct rb_node *next_node;
 406
 407                 next_node = rb_next(&se->run_node);
 408                 cfs_rq->rb_leftmost = next_node;
 409         }
 410
 411         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
 412 }
 413
 414 static struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
 415 {
 416         struct rb_node *left = cfs_rq->rb_leftmost;
 417
 418         if (!left)
 419                 return NULL;
 420
 421         return rb_entry(left, struct sched_entity, run_node);
 422 }
 423
 424 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct sched_entity *se)
 425 {
 426         struct rb_node *next = rb_next(&se->run_node);
 427
 428         if (!next)
 429                 return NULL;
 430
 431         return rb_entry(next, struct sched_entity, run_node);
 432 }
 433
 434 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
 435 static struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
 436 {
 437         struct rb_node *last = rb_last(&cfs_rq->tasks_timeline);
 438
 439         if (!last)
 440                 return NULL;
 441
 442         return rb_entry(last, struct sched_entity, run_node);
 443 }
 444
 445 /**************************************************************
 446  * Scheduling class statistics methods:
 447  */
 448
 449 int sched_proc_update_handler(struct ctl_table *table, int write,
 450                 void __user *buffer, size_t *lenp,
 451                 loff_t *ppos)
 452 {
 453         int ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
 454         int factor = get_update_sysctl_factor();
 455
 456         if (ret || !write)
 457                 return ret;
 458
 459         sched_nr_latency = DIV_ROUND_UP(sysctl_sched_latency,
 460                                         sysctl_sched_min_granularity);
 461
 462 #define WRT_SYSCTL(name) \
 463         (normalized_sysctl_##name = sysctl_##name / (factor))
 464         WRT_SYSCTL(sched_min_granularity);
 465         WRT_SYSCTL(sched_latency);
 466         WRT_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
 467 #undef WRT_SYSCTL
 468
 469         return 0;
 470 }
 471 #endif
 472
 473 /*
 474  * delta /= w
 475  */
 476 static inline unsigned long
 477 calc_delta_fair(unsigned long delta, struct sched_entity *se)
 478 {
 479         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
 480                 delta = calc_delta_mine(delta, NICE_0_LOAD, &se->load);
 481
 482         return delta;
 483 }
 484
 485 /*
 486  * The idea is to set a period in which each task runs once.
 487  *
 488  * When there are too many tasks (sysctl_sched_nr_latency) we have to stretch
 489  * this period because otherwise the slices get too small.
 490  *
 491  * p = (nr <= nl) ? l : l*nr/nl
 492  */
 493 static u64 __sched_period(unsigned long nr_running)
 494 {
 495         u64 period = sysctl_sched_latency;
 496         unsigned long nr_latency = sched_nr_latency;
 497
 498         if (unlikely(nr_running > nr_latency)) {
 499                 period = sysctl_sched_min_granularity;
 500                 period *= nr_running;
 501         }
 502
 503         return period;
 504 }
 505
 506 /*
 507  * We calculate the wall-time slice from the period by taking a part
 508  * proportional to the weight.
 509  *
 510  * s = p*P[w/rw]
 511  */
 512 static u64 sched_slice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 513 {
 514         u64 slice = __sched_period(cfs_rq->nr_running + !se->on_rq);
 515
 516         for_each_sched_entity(se) {
 517                 struct load_weight *load;
 518                 struct load_weight lw;
 519
 520                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
 521                 load = &cfs_rq->load;
 522
 523                 if (unlikely(!se->on_rq)) {
 524                         lw = cfs_rq->load;
 525
 526                         update_load_add(&lw, se->load.weight);
 527                         load = &lw;
 528                 }
 529                 slice = calc_delta_mine(slice, se->load.weight, load);
 530         }
 531         return slice;
 532 }
 533
 534 /*
 535  * We calculate the vruntime slice of a to be inserted task
 536  *
 537  * vs = s/w
 538  */
 539 static u64 sched_vslice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 540 {
 541         return calc_delta_fair(sched_slice(cfs_rq, se), se);
 542 }
 543
 544 static void update_cfs_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int global_update);
 545 static void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq);
 546
 547 /*
 548  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
 549  * are not in our scheduling class.
 550  */
 551 static inline void
 552 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
 553               unsigned long delta_exec)
 554 {
 555         unsigned long delta_exec_weighted;
 556
 557         schedstat_set(curr->statistics.exec_max,
 558                       max((u64)delta_exec, curr->statistics.exec_max));
 559
 560         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
 561         schedstat_add(cfs_rq, exec_clock, delta_exec);
 562         delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec, curr);
 563
 564         curr->vruntime += delta_exec_weighted;
 565         update_min_vruntime(cfs_rq);
 566
 567 #if defined CONFIG_SMP && defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 568         cfs_rq->load_unacc_exec_time += delta_exec;
 569 #endif
 570 }
 571
 572 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
 573 {
 574         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
 575         u64 now = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
 576         unsigned long delta_exec;
 577
 578         if (unlikely(!curr))
 579                 return;
 580
 581         /*
 582          * Get the amount of time the current task was running
 583          * since the last time we changed load (this cannot
 584          * overflow on 32 bits):
 585          */
 586         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
 587         if (!delta_exec)
 588                 return;
 589
 590         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
 591         curr->exec_start = now;
 592
 593         if (entity_is_task(curr)) {
 594                 struct task_struct *curtask = task_of(curr);
 595
 596                 trace_sched_stat_runtime(curtask, delta_exec, curr->vruntime);
 597                 cpuacct_charge(curtask, delta_exec);
 598                 account_group_exec_runtime(curtask, delta_exec);
 599         }
 600 }
 601
 602 static inline void
 603 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 604 {
 605         schedstat_set(se->statistics.wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
 606 }
 607
 608 /*
 609  * Task is being enqueued - update stats:
 610  */
 611 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 612 {
 613         /*
 614          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
 615          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
 616          */
 617         if (se != cfs_rq->curr)
 618                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
 619 }
 620
 621 static void
 622 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 623 {
 624         schedstat_set(se->statistics.wait_max, max(se->statistics.wait_max,
 625                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start));
 626         schedstat_set(se->statistics.wait_count, se->statistics.wait_count + 1);
 627         schedstat_set(se->statistics.wait_sum, se->statistics.wait_sum +
 628                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start);
 629 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
 630         if (entity_is_task(se)) {
 631                 trace_sched_stat_wait(task_of(se),
 632                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start);
 633         }
 634 #endif
 635         schedstat_set(se->statistics.wait_start, 0);
 636 }
 637
 638 static inline void
 639 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 640 {
 641         /*
 642          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
 643          * waiting task:
 644          */
 645         if (se != cfs_rq->curr)
 646                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
 647 }
 648
 649 /*
 650  * We are picking a new current task - update its stats:
 651  */
 652 static inline void
 653 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 654 {
 655         /*
 656          * We are starting a new run period:
 657          */
 658         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
 659 }
 660
 661 /**************************************************
 662  * Scheduling class queueing methods:
 663  */
 664
 665 #if defined CONFIG_SMP && defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 666 static void
 667 add_cfs_task_weight(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long weight)
 668 {
 669         cfs_rq->task_weight += weight;
 670 }
 671 #else
 672 static inline void
 673 add_cfs_task_weight(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long weight)
 674 {
 675 }
 676 #endif
 677
 678 static void
 679 account_entity_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 680 {
 681         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
 682         if (!parent_entity(se))
 683                 inc_cpu_load(rq_of(cfs_rq), se->load.weight);
 684         if (entity_is_task(se)) {
 685                 add_cfs_task_weight(cfs_rq, se->load.weight);
 686                 list_add(&se->group_node, &cfs_rq->tasks);
 687         }
 688         cfs_rq->nr_running++;
 689 }
 690
 691 static void
 692 account_entity_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 693 {
 694         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
 695         if (!parent_entity(se))
 696                 dec_cpu_load(rq_of(cfs_rq), se->load.weight);
 697         if (entity_is_task(se)) {
 698                 add_cfs_task_weight(cfs_rq, -se->load.weight);
 699                 list_del_init(&se->group_node);
 700         }
 701         cfs_rq->nr_running--;
 702 }
 703
 704 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
 705 # ifdef CONFIG_SMP
 706 static void update_cfs_rq_load_contribution(struct cfs_rq *cfs_rq,
 707                                             int global_update)
 708 {
 709         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
 710         long load_avg;
 711
 712         load_avg = div64_u64(cfs_rq->load_avg, cfs_rq->load_period+1);
 713         load_avg -= cfs_rq->load_contribution;
 714
 715         if (global_update || abs(load_avg) > cfs_rq->load_contribution / 8) {
 716                 atomic_add(load_avg, &tg->load_weight);
 717                 cfs_rq->load_contribution += load_avg;
 718         }
 719 }
 720
 721 static void update_cfs_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int global_update)
 722 {
 723         u64 period = sysctl_sched_shares_window;
 724         u64 now, delta;
 725         unsigned long load = cfs_rq->load.weight;
 726
 727         if (cfs_rq->tg == &root_task_group)
 728                 return;
 729
 730         now = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
 731         delta = now - cfs_rq->load_stamp;
 732
 733         /* truncate load history at 4 idle periods */
 734         if (cfs_rq->load_stamp > cfs_rq->load_last &&
 735             now - cfs_rq->load_last > 4 * period) {
 736                 cfs_rq->load_period = 0;
 737                 cfs_rq->load_avg = 0;
 738                 delta = period - 1;
 739         }
 740
 741         cfs_rq->load_stamp = now;
 742         cfs_rq->load_unacc_exec_time = 0;
 743         cfs_rq->load_period += delta;
 744         if (load) {
 745                 cfs_rq->load_last = now;
 746                 cfs_rq->load_avg += delta * load;
 747         }
 748
 749         /* consider updating load contribution on each fold or truncate */
 750         if (global_update || cfs_rq->load_period > period
 751             || !cfs_rq->load_period)
 752                 update_cfs_rq_load_contribution(cfs_rq, global_update);
 753
 754         while (cfs_rq->load_period > period) {
 755                 /*
 756                  * Inline assembly required to prevent the compiler
 757                  * optimising this loop into a divmod call.
 758                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
 759                  */
 760                 asm("" : "+rm" (cfs_rq->load_period));
 761                 cfs_rq->load_period /= 2;
 762                 cfs_rq->load_avg /= 2;
 763         }
 764
 765         if (!cfs_rq->curr && !cfs_rq->nr_running && !cfs_rq->load_avg)
 766                 list_del_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
 767 }
 768
 769 static long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
 770 {
 771         long load_weight, load, shares;
 772
 773         load = cfs_rq->load.weight;
 774
 775         load_weight = atomic_read(&tg->load_weight);
 776         load_weight += load;
 777         load_weight -= cfs_rq->load_contribution;
 778
 779         shares = (tg->shares * load);
 780         if (load_weight)
 781                 shares /= load_weight;
 782
 783         if (shares < MIN_SHARES)
 784                 shares = MIN_SHARES;
 785         if (shares > tg->shares)
 786                 shares = tg->shares;
 787
 788         return shares;
 789 }
 790
 791 static void update_entity_shares_tick(struct cfs_rq *cfs_rq)
 792 {
 793         if (cfs_rq->load_unacc_exec_time > sysctl_sched_shares_window) {
 794                 update_cfs_load(cfs_rq, 0);
 795                 update_cfs_shares(cfs_rq);
 796         }
 797 }
 798 # else /* CONFIG_SMP */
 799 static void update_cfs_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int global_update)
 800 {
 801 }
 802
 803 static inline long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
 804 {
 805         return tg->shares;
 806 }
 807
 808 static inline void update_entity_shares_tick(struct cfs_rq *cfs_rq)
 809 {
 810 }
 811 # endif /* CONFIG_SMP */
 812 static void reweight_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
 813                             unsigned long weight)
 814 {
 815         if (se->on_rq) {
 816                 /* commit outstanding execution time */
 817                 if (cfs_rq->curr == se)
 818                         update_curr(cfs_rq);
 819                 account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
 820         }
 821
 822         update_load_set(&se->load, weight);
 823
 824         if (se->on_rq)
 825                 account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
 826 }
 827
 828 static void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
 829 {
 830         struct task_group *tg;
 831         struct sched_entity *se;
 832         long shares;
 833
 834         tg = cfs_rq->tg;
 835         se = tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
 836         if (!se)
 837                 return;
 838 #ifndef CONFIG_SMP
 839         if (likely(se->load.weight == tg->shares))
 840                 return;
 841 #endif
 842         shares = calc_cfs_shares(cfs_rq, tg);
 843
 844         reweight_entity(cfs_rq_of(se), se, shares);
 845 }
 846 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 847 static void update_cfs_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int global_update)
 848 {
 849 }
 850
 851 static inline void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
 852 {
 853 }
 854
 855 static inline void update_entity_shares_tick(struct cfs_rq *cfs_rq)
 856 {
 857 }
 858 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
 859
 860 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 861 {
 862 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
 863         struct task_struct *tsk = NULL;
 864
 865         if (entity_is_task(se))
 866                 tsk = task_of(se);
 867
 868         if (se->statistics.sleep_start) {
 869                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.sleep_start;
 870
 871                 if ((s64)delta < 0)
 872                         delta = 0;
 873
 874                 if (unlikely(delta > se->statistics.sleep_max))
 875                         se->statistics.sleep_max = delta;
 876
 877                 se->statistics.sleep_start = 0;
 878                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
 879
 880                 if (tsk) {
 881                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 1);
 882                         trace_sched_stat_sleep(tsk, delta);
 883                 }
 884         }
 885         if (se->statistics.block_start) {
 886                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.block_start;
 887
 888                 if ((s64)delta < 0)
 889                         delta = 0;
 890
 891                 if (unlikely(delta > se->statistics.block_max))
 892                         se->statistics.block_max = delta;
 893
 894                 se->statistics.block_start = 0;
 895                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
 896
 897                 if (tsk) {
 898                         if (tsk->in_iowait) {
 899                                 se->statistics.iowait_sum += delta;
 900                                 se->statistics.iowait_count++;
 901                                 trace_sched_stat_iowait(tsk, delta);
 902                         }
 903
 904                         /*
 905                          * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by
 906                          * 20 to get a milliseconds-range estimation of the
 907                          * amount of time that the task spent sleeping:
 908                          */
 909                         if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
 910                                 profile_hits(SLEEP_PROFILING,
 911                                                 (void *)get_wchan(tsk),
 912                                                 delta >> 20);
 913                         }
 914                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 0);
 915                 }
 916         }
 917 #endif
 918 }
 919
 920 static void check_spread(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 921 {
 922 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
 923         s64 d = se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
 924
 925         if (d < 0)
 926                 d = -d;
 927
 928         if (d > 3*sysctl_sched_latency)
 929                 schedstat_inc(cfs_rq, nr_spread_over);
 930 #endif
 931 }
 932
 933 static void
 934 place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
 935 {
 936         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
 937
 938         /*
 939          * The 'current' period is already promised to the current tasks,
 940          * however the extra weight of the new task will slow them down a
 941          * little, place the new task so that it fits in the slot that
 942          * stays open at the end.
 943          */
 944         if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
 945                 vruntime += sched_vslice(cfs_rq, se);
 946
 947         /* sleeps up to a single latency don't count. */
 948         if (!initial) {
 949                 unsigned long thresh = sysctl_sched_latency;
 950
 951                 /*
 952                  * Halve their sleep time's effect, to allow
 953                  * for a gentler effect of sleepers:
 954                  */
 955                 if (sched_feat(GENTLE_FAIR_SLEEPERS))
 956                         thresh >>= 1;
 957
 958                 vruntime -= thresh;
 959         }
 960
 961         /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
 962         vruntime = max_vruntime(se->vruntime, vruntime);
 963
 964         se->vruntime = vruntime;
 965 }
 966
 967 static void
 968 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
 969 {
 970         /*
 971          * Update the normalized vruntime before updating min_vruntime
 972          * through callig update_curr().
 973          */
 974         if (!(flags & ENQUEUE_WAKEUP) || (flags & ENQUEUE_WAKING))
 975                 se->vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
 976
 977         /*
 978          * Update run-time statistics of the 'current'.
 979          */
 980         update_curr(cfs_rq);
 981         update_cfs_load(cfs_rq, 0);
 982         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
 983         update_cfs_shares(cfs_rq);
 984
 985         if (flags & ENQUEUE_WAKEUP) {
 986                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
 987                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
 988         }
 989
 990         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
 991         check_spread(cfs_rq, se);
 992         if (se != cfs_rq->curr)
 993                 __enqueue_entity(cfs_rq, se);
 994         se->on_rq = 1;
 995
 996         if (cfs_rq->nr_running == 1)
 997                 list_add_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
 998 }
 999
1000 static void __clear_buddies_last(struct sched_entity *se)
1001 {
1002         for_each_sched_entity(se) {
1003                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1004                 if (cfs_rq->last == se)
1005                         cfs_rq->last = NULL;
1006                 else
1007                         break;
1008         }
1009 }
1010
1011 static void __clear_buddies_next(struct sched_entity *se)
1012 {
1013         for_each_sched_entity(se) {
1014                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1015                 if (cfs_rq->next == se)
1016                         cfs_rq->next = NULL;
1017                 else
1018                         break;
1019         }
1020 }
1021
1022 static void __clear_buddies_skip(struct sched_entity *se)
1023 {
1024         for_each_sched_entity(se) {
1025                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1026                 if (cfs_rq->skip == se)
1027                         cfs_rq->skip = NULL;
1028                 else
1029                         break;
1030         }
1031 }
1032
1033 static void clear_buddies(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1034 {
1035         if (cfs_rq->last == se)
1036                 __clear_buddies_last(se);
1037
1038         if (cfs_rq->next == se)
1039                 __clear_buddies_next(se);
1040
1041         if (cfs_rq->skip == se)
1042                 __clear_buddies_skip(se);
1043 }
1044
1045 static void
1046 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
1047 {
1048         /*
1049          * Update run-time statistics of the 'current'.
1050          */
1051         update_curr(cfs_rq);
1052
1053         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
1054         if (flags & DEQUEUE_SLEEP) {
1055 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1056                 if (entity_is_task(se)) {
1057                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
1058
1059                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
1060                                 se->statistics.sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
1061                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
1062                                 se->statistics.block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
1063                 }
1064 #endif
1065         }
1066
1067         clear_buddies(cfs_rq, se);
1068
1069         if (se != cfs_rq->curr)
1070                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
1071         se->on_rq = 0;
1072         update_cfs_load(cfs_rq, 0);
1073         account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
1074         update_min_vruntime(cfs_rq);
1075         update_cfs_shares(cfs_rq);
1076
1077         /*
1078          * Normalize the entity after updating the min_vruntime because the
1079          * update can refer to the ->curr item and we need to reflect this
1080          * movement in our normalized position.
1081          */
1082         if (!(flags & DEQUEUE_SLEEP))
1083                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
1084 }
1085
1086 /*
1087  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
1088  */
1089 static void
1090 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
1091 {
1092         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
1093
1094         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
1095         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
1096         if (delta_exec > ideal_runtime) {
1097                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1098                 /*
1099                  * The current task ran long enough, ensure it doesn't get
1100                  * re-elected due to buddy favours.
1101                  */
1102                 clear_buddies(cfs_rq, curr);
1103                 return;
1104         }
1105
1106         /*
1107          * Ensure that a task that missed wakeup preemption by a
1108          * narrow margin doesn't have to wait for a full slice.
1109          * This also mitigates buddy induced latencies under load.
1110          */
1111         if (!sched_feat(WAKEUP_PREEMPT))
1112                 return;
1113
1114         if (delta_exec < sysctl_sched_min_granularity)
1115                 return;
1116
1117         if (cfs_rq->nr_running > 1) {
1118                 struct sched_entity *se = __pick_first_entity(cfs_rq);
1119                 s64 delta = curr->vruntime - se->vruntime;
1120
1121                 if (delta < 0)
1122                         return;
1123
1124                 if (delta > ideal_runtime)
1125                         resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1126         }
1127 }
1128
1129 static void
1130 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1131 {
1132         /* 'current' is not kept within the tree. */
1133         if (se->on_rq) {
1134                 /*
1135                  * Any task has to be enqueued before it get to execute on
1136                  * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
1137                  * runqueue.
1138                  */
1139                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
1140                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
1141         }
1142
1143         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
1144         cfs_rq->curr = se;
1145 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1146         /*
1147          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
1148          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
1149          * when there are only lesser-weight tasks around):
1150          */
1151         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
1152                 se->statistics.slice_max = max(se->statistics.slice_max,
1153                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
1154         }
1155 #endif
1156         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
1157 }
1158
1159 static int
1160 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se);
1161
1162 /*
1163  * Pick the next process, keeping these things in mind, in this order:
1164  * 1) keep things fair between processes/task groups
1165  * 2) pick the "next" process, since someone really wants that to run
1166  * 3) pick the "last" process, for cache locality
1167  * 4) do not run the "skip" process, if something else is available
1168  */
1169 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
1170 {
1171         struct sched_entity *se = __pick_first_entity(cfs_rq);
1172         struct sched_entity *left = se;
1173
1174         /*
1175          * Avoid running the skip buddy, if running something else can
1176          * be done without getting too unfair.
1177          */
1178         if (cfs_rq->skip == se) {
1179                 struct sched_entity *second = __pick_next_entity(se);
1180                 if (second && wakeup_preempt_entity(second, left) < 1)
1181                         se = second;
1182         }
1183
1184         /*
1185          * Prefer last buddy, try to return the CPU to a preempted task.
1186          */
1187         if (cfs_rq->last && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->last, left) < 1)
1188                 se = cfs_rq->last;
1189
1190         /*
1191          * Someone really wants this to run. If it's not unfair, run it.
1192          */
1193         if (cfs_rq->next && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->next, left) < 1)
1194                 se = cfs_rq->next;
1195
1196         clear_buddies(cfs_rq, se);
1197
1198         return se;
1199 }
1200
1201 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
1202 {
1203         /*
1204          * If still on the runqueue then deactivate_task()
1205          * was not called and update_curr() has to be done:
1206          */
1207         if (prev->on_rq)
1208                 update_curr(cfs_rq);
1209
1210         check_spread(cfs_rq, prev);
1211         if (prev->on_rq) {
1212                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
1213                 /* Put 'current' back into the tree. */
1214                 __enqueue_entity(cfs_rq, prev);
1215         }
1216         cfs_rq->curr = NULL;
1217 }
1218
1219 static void
1220 entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr, int queued)
1221 {
1222         /*
1223          * Update run-time statistics of the 'current'.
1224          */
1225         update_curr(cfs_rq);
1226
1227         /*
1228          * Update share accounting for long-running entities.
1229          */
1230         update_entity_shares_tick(cfs_rq);
1231
1232 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1233         /*
1234          * queued ticks are scheduled to match the slice, so don't bother
1235          * validating it and just reschedule.
1236          */
1237         if (queued) {
1238                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1239                 return;
1240         }
1241         /*
1242          * don't let the period tick interfere with the hrtick preemption
1243          */
1244         if (!sched_feat(DOUBLE_TICK) &&
1245                         hrtimer_active(&rq_of(cfs_rq)->hrtick_timer))
1246                 return;
1247 #endif
1248
1249         if (cfs_rq->nr_running > 1 || !sched_feat(WAKEUP_PREEMPT))
1250                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
1251 }
1252
1253 /**************************************************
1254  * CFS operations on tasks:
1255  */
1256
1257 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1258 static void hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1259 {
1260         struct sched_entity *se = &p->se;
1261         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1262
1263         WARN_ON(task_rq(p) != rq);
1264
1265         if (hrtick_enabled(rq) && cfs_rq->nr_running > 1) {
1266                 u64 slice = sched_slice(cfs_rq, se);
1267                 u64 ran = se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime;
1268                 s64 delta = slice - ran;
1269
1270                 if (delta < 0) {
1271                         if (rq->curr == p)
1272                                 resched_task(p);
1273                         return;
1274                 }
1275
1276                 /*
1277                  * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
1278                  * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
1279                  */
1280                 if (rq->curr != p)
1281                         delta = max_t(s64, 10000LL, delta);
1282
1283                 hrtick_start(rq, delta);
1284         }
1285 }
1286
1287 /*
1288  * called from enqueue/dequeue and updates the hrtick when the
1289  * current task is from our class and nr_running is low enough
1290  * to matter.
1291  */
1292 static void hrtick_update(struct rq *rq)
1293 {
1294         struct task_struct *curr = rq->curr;
1295
1296         if (curr->sched_class != &fair_sched_class)
1297                 return;
1298
1299         if (cfs_rq_of(&curr->se)->nr_running < sched_nr_latency)
1300                 hrtick_start_fair(rq, curr);
1301 }
1302 #else /* !CONFIG_SCHED_HRTICK */
1303 static inline void
1304 hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1305 {
1306 }
1307
1308 static inline void hrtick_update(struct rq *rq)
1309 {
1310 }
1311 #endif
1312
1313 /*
1314  * The enqueue_task method is called before nr_running is
1315  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
1316  * then put the task into the rbtree:
1317  */
1318 static void
1319 enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1320 {
1321         struct cfs_rq *cfs_rq;
1322         struct sched_entity *se = &p->se;
1323
1324         for_each_sched_entity(se) {
1325                 if (se->on_rq)
1326                         break;
1327                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1328                 enqueue_entity(cfs_rq, se, flags);
1329                 flags = ENQUEUE_WAKEUP;
1330         }
1331
1332         for_each_sched_entity(se) {
1333                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1334
1335                 update_cfs_load(cfs_rq, 0);
1336                 update_cfs_shares(cfs_rq);
1337         }
1338
1339         hrtick_update(rq);
1340 }
1341
1342 /*
1343  * The dequeue_task method is called before nr_running is
1344  * decreased. We remove the task from the rbtree and
1345  * update the fair scheduling stats:
1346  */
1347 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1348 {
1349         struct cfs_rq *cfs_rq;
1350         struct sched_entity *se = &p->se;
1351
1352         for_each_sched_entity(se) {
1353                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1354                 dequeue_entity(cfs_rq, se, flags);
1355
1356                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
1357                 if (cfs_rq->load.weight)
1358                         break;
1359                 flags |= DEQUEUE_SLEEP;
1360         }
1361
1362         for_each_sched_entity(se) {
1363                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1364
1365                 update_cfs_load(cfs_rq, 0);
1366                 update_cfs_shares(cfs_rq);
1367         }
1368
1369         hrtick_update(rq);
1370 }
1371
1372 #ifdef CONFIG_SMP
1373
1374 static void task_waking_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1375 {
1376         struct sched_entity *se = &p->se;
1377         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1378
1379         se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
1380 }
1381
1382 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1383 /*
1384  * effective_load() calculates the load change as seen from the root_task_group
1385  *
1386  * Adding load to a group doesn't make a group heavier, but can cause movement
1387  * of group shares between cpus. Assuming the shares were perfectly aligned one
1388  * can calculate the shift in shares.
1389  */
1390 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu, long wl, long wg)
1391 {
1392         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
1393
1394         if (!tg->parent)
1395                 return wl;
1396
1397         for_each_sched_entity(se) {
1398                 long lw, w;
1399
1400                 tg = se->my_q->tg;
1401                 w = se->my_q->load.weight;
1402
1403                 /* use this cpu's instantaneous contribution */
1404                 lw = atomic_read(&tg->load_weight);
1405                 lw -= se->my_q->load_contribution;
1406                 lw += w + wg;
1407
1408                 wl += w;
1409
1410                 if (lw > 0 && wl < lw)
1411                         wl = (wl * tg->shares) / lw;
1412                 else
1413                         wl = tg->shares;
1414
1415                 /* zero point is MIN_SHARES */
1416                 if (wl < MIN_SHARES)
1417                         wl = MIN_SHARES;
1418                 wl -= se->load.weight;
1419                 wg = 0;
1420         }
1421
1422         return wl;
1423 }
1424
1425 #else
1426
1427 static inline unsigned long effective_load(struct task_group *tg, int cpu,
1428                 unsigned long wl, unsigned long wg)
1429 {
1430         return wl;
1431 }
1432
1433 #endif
1434
1435 static int wake_affine(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int sync)
1436 {
1437         s64 this_load, load;
1438         int idx, this_cpu, prev_cpu;
1439         unsigned long tl_per_task;
1440         struct task_group *tg;
1441         unsigned long weight;
1442         int balanced;
1443
1444         idx       = sd->wake_idx;
1445         this_cpu  = smp_processor_id();
1446         prev_cpu  = task_cpu(p);
1447         load      = source_load(prev_cpu, idx);
1448         this_load = target_load(this_cpu, idx);
1449
1450         /*
1451          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1452          * effect of the currently running task from the load
1453          * of the current CPU:
1454          */
1455         rcu_read_lock();
1456         if (sync) {
1457                 tg = task_group(current);
1458                 weight = current->se.load.weight;
1459
1460                 this_load += effective_load(tg, this_cpu, -weight, -weight);
1461                 load += effective_load(tg, prev_cpu, 0, -weight);
1462         }
1463
1464         tg = task_group(p);
1465         weight = p->se.load.weight;
1466
1467         /*
1468          * In low-load situations, where prev_cpu is idle and this_cpu is idle
1469          * due to the sync cause above having dropped this_load to 0, we'll
1470          * always have an imbalance, but there's really nothing you can do
1471          * about that, so that's good too.
1472          *
1473          * Otherwise check if either cpus are near enough in load to allow this
1474          * task to be woken on this_cpu.
1475          */
1476         if (this_load > 0) {
1477                 s64 this_eff_load, prev_eff_load;
1478
1479                 this_eff_load = 100;
1480                 this_eff_load *= power_of(prev_cpu);
1481                 this_eff_load *= this_load +
1482                         effective_load(tg, this_cpu, weight, weight);
1483
1484                 prev_eff_load = 100 + (sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1485                 prev_eff_load *= power_of(this_cpu);
1486                 prev_eff_load *= load + effective_load(tg, prev_cpu, 0, weight);
1487
1488                 balanced = this_eff_load <= prev_eff_load;
1489         } else
1490                 balanced = true;
1491         rcu_read_unlock();
1492
1493         /*
1494          * If the currently running task will sleep within
1495          * a reasonable amount of time then attract this newly
1496          * woken task:
1497          */
1498         if (sync && balanced)
1499                 return 1;
1500
1501         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine_attempts);
1502         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1503
1504         if (balanced ||
1505             (this_load <= load &&
1506              this_load + target_load(prev_cpu, idx) <= tl_per_task)) {
1507                 /*
1508                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1509                  * p is cache cold in this domain, and
1510                  * there is no bad imbalance.
1511                  */
1512                 schedstat_inc(sd, ttwu_move_affine);
1513                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine);
1514
1515                 return 1;
1516         }
1517         return 0;
1518 }
1519
1520 /*
1521  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1522  * domain.
1523  */
1524 static struct sched_group *
1525 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p,
1526                   int this_cpu, int load_idx)
1527 {
1528         struct sched_group *idlest = NULL, *group = sd->groups;
1529         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1530         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1531
1532         do {
1533                 unsigned long load, avg_load;
1534                 int local_group;
1535                 int i;
1536
1537                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1538                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
1539                                         &p->cpus_allowed))
1540                         continue;
1541
1542                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
1543                                                sched_group_cpus(group));
1544
1545                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1546                 avg_load = 0;
1547
1548                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
1549                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1550                         if (local_group)
1551                                 load = source_load(i, load_idx);
1552                         else
1553                                 load = target_load(i, load_idx);
1554
1555                         avg_load += load;
1556                 }
1557
1558                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1559                 avg_load = (avg_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
1560
1561                 if (local_group) {
1562                         this_load = avg_load;
1563                 } else if (avg_load < min_load) {
1564                         min_load = avg_load;
1565                         idlest = group;
1566                 }
1567         } while (group = group->next, group != sd->groups);
1568
1569         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1570                 return NULL;
1571         return idlest;
1572 }
1573
1574 /*
1575  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1576  */
1577 static int
1578 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1579 {
1580         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1581         int idlest = -1;
1582         int i;
1583
1584         /* Traverse only the allowed CPUs */
1585         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
1586                 load = weighted_cpuload(i);
1587
1588                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1589                         min_load = load;
1590                         idlest = i;
1591                 }
1592         }
1593
1594         return idlest;
1595 }
1596
1597 /*
1598  * Try and locate an idle CPU in the sched_domain.
1599  */
1600 static int select_idle_sibling(struct task_struct *p, int target)
1601 {
1602         int cpu = smp_processor_id();
1603         int prev_cpu = task_cpu(p);
1604         struct sched_domain *sd;
1605         int i;
1606
1607         /*
1608          * If the task is going to be woken-up on this cpu and if it is
1609          * already idle, then it is the right target.
1610          */
1611         if (target == cpu && idle_cpu(cpu))
1612                 return cpu;
1613
1614         /*
1615          * If the task is going to be woken-up on the cpu where it previously
1616          * ran and if it is currently idle, then it the right target.
1617          */
1618         if (target == prev_cpu && idle_cpu(prev_cpu))
1619                 return prev_cpu;
1620
1621         /*
1622          * Otherwise, iterate the domains and find an elegible idle cpu.
1623          */
1624         for_each_domain(target, sd) {
1625                 if (!(sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES))
1626                         break;
1627
1628                 for_each_cpu_and(i, sched_domain_span(sd), &p->cpus_allowed) {
1629                         if (idle_cpu(i)) {
1630                                 target = i;
1631                                 break;
1632                         }
1633                 }
1634
1635                 /*
1636                  * Lets stop looking for an idle sibling when we reached
1637                  * the domain that spans the current cpu and prev_cpu.
1638                  */
1639                 if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd)) &&
1640                     cpumask_test_cpu(prev_cpu, sched_domain_span(sd)))
1641                         break;
1642         }
1643
1644         return target;
1645 }
1646
1647 /*
1648  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1649  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1650  * SD_BALANCE_EXEC.
1651  *
1652  * Balance, ie. select the least loaded group.
1653  *
1654  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1655  *
1656  * preempt must be disabled.
1657  */
1658 static int
1659 select_task_rq_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sd_flag, int wake_flags)
1660 {
1661         struct sched_domain *tmp, *affine_sd = NULL, *sd = NULL;
1662         int cpu = smp_processor_id();
1663         int prev_cpu = task_cpu(p);
1664         int new_cpu = cpu;
1665         int want_affine = 0;
1666         int want_sd = 1;
1667         int sync = wake_flags & WF_SYNC;
1668
1669         if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE) {
1670                 if (cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed))
1671                         want_affine = 1;
1672                 new_cpu = prev_cpu;
1673         }
1674
1675         for_each_domain(cpu, tmp) {
1676                 if (!(tmp->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1677                         continue;
1678
1679                 /*
1680                  * If power savings logic is enabled for a domain, see if we
1681                  * are not overloaded, if so, don't balance wider.
1682                  */
1683                 if (tmp->flags & (SD_POWERSAVINGS_BALANCE|SD_PREFER_LOCAL)) {
1684                         unsigned long power = 0;
1685                         unsigned long nr_running = 0;
1686                         unsigned long capacity;
1687                         int i;
1688
1689                         for_each_cpu(i, sched_domain_span(tmp)) {
1690                                 power += power_of(i);
1691                                 nr_running += cpu_rq(i)->cfs.nr_running;
1692                         }
1693
1694                         capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
1695
1696                         if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1697                                 nr_running /= 2;
1698
1699                         if (nr_running < capacity)
1700                                 want_sd = 0;
1701                 }
1702
1703                 /*
1704                  * If both cpu and prev_cpu are part of this domain,
1705                  * cpu is a valid SD_WAKE_AFFINE target.
1706                  */
1707                 if (want_affine && (tmp->flags & SD_WAKE_AFFINE) &&
1708                     cpumask_test_cpu(prev_cpu, sched_domain_span(tmp))) {
1709                         affine_sd = tmp;
1710                         want_affine = 0;
1711                 }
1712
1713                 if (!want_sd && !want_affine)
1714                         break;
1715
1716                 if (!(tmp->flags & sd_flag))
1717                         continue;
1718
1719                 if (want_sd)
1720                         sd = tmp;
1721         }
1722
1723         if (affine_sd) {
1724                 if (cpu == prev_cpu || wake_affine(affine_sd, p, sync))
1725                         return select_idle_sibling(p, cpu);
1726                 else
1727                         return select_idle_sibling(p, prev_cpu);
1728         }
1729
1730         while (sd) {
1731                 int load_idx = sd->forkexec_idx;
1732                 struct sched_group *group;
1733                 int weight;
1734
1735                 if (!(sd->flags & sd_flag)) {
1736                         sd = sd->child;
1737                         continue;
1738                 }
1739
1740                 if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE)
1741                         load_idx = sd->wake_idx;
1742
1743                 group = find_idlest_group(sd, p, cpu, load_idx);
1744                 if (!group) {
1745                         sd = sd->child;
1746                         continue;
1747                 }
1748
1749                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, p, cpu);
1750                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1751                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1752                         sd = sd->child;
1753                         continue;
1754                 }
1755
1756                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1757                 cpu = new_cpu;
1758                 weight = sd->span_weight;
1759                 sd = NULL;
1760                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1761                         if (weight <= tmp->span_weight)
1762                                 break;
1763                         if (tmp->flags & sd_flag)
1764                                 sd = tmp;
1765                 }
1766                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1767         }
1768
1769         return new_cpu;
1770 }
1771 #endif /* CONFIG_SMP */
1772
1773 static unsigned long
1774 wakeup_gran(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
1775 {
1776         unsigned long gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
1777
1778         /*
1779          * Since its curr running now, convert the gran from real-time
1780          * to virtual-time in his units.
1781          *
1782          * By using 'se' instead of 'curr' we penalize light tasks, so
1783          * they get preempted easier. That is, if 'se' < 'curr' then
1784          * the resulting gran will be larger, therefore penalizing the
1785          * lighter, if otoh 'se' > 'curr' then the resulting gran will
1786          * be smaller, again penalizing the lighter task.
1787          *
1788          * This is especially important for buddies when the leftmost
1789          * task is higher priority than the buddy.
1790          */
1791         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
1792                 gran = calc_delta_fair(gran, se);
1793
1794         return gran;
1795 }
1796
1797 /*
1798  * Should 'se' preempt 'curr'.
1799  *
1800  *             |s1
1801  *        |s2
1802  *   |s3
1803  *         g
1804  *      |<--->|c
1805  *
1806  *  w(c, s1) = -1
1807  *  w(c, s2) =  0
1808  *  w(c, s3) =  1
1809  *
1810  */
1811 static int
1812 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
1813 {
1814         s64 gran, vdiff = curr->vruntime - se->vruntime;
1815
1816         if (vdiff <= 0)
1817                 return -1;
1818
1819         gran = wakeup_gran(curr, se);
1820         if (vdiff > gran)
1821                 return 1;
1822
1823         return 0;
1824 }
1825
1826 static void set_last_buddy(struct sched_entity *se)
1827 {
1828         if (likely(task_of(se)->policy != SCHED_IDLE)) {
1829                 for_each_sched_entity(se)
1830                         cfs_rq_of(se)->last = se;
1831         }
1832 }
1833
1834 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se)
1835 {
1836         if (likely(task_of(se)->policy != SCHED_IDLE)) {
1837                 for_each_sched_entity(se)
1838                         cfs_rq_of(se)->next = se;
1839         }
1840 }
1841
1842 static void set_skip_buddy(struct sched_entity *se)
1843 {
1844         if (likely(task_of(se)->policy != SCHED_IDLE)) {
1845                 for_each_sched_entity(se)
1846                         cfs_rq_of(se)->skip = se;
1847         }
1848 }
1849
1850 /*
1851  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
1852  */
1853 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1854 {
1855         struct task_struct *curr = rq->curr;
1856         struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
1857         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
1858         int scale = cfs_rq->nr_running >= sched_nr_latency;
1859
1860         if (unlikely(se == pse))
1861                 return;
1862
1863         if (sched_feat(NEXT_BUDDY) && scale && !(wake_flags & WF_FORK))
1864                 set_next_buddy(pse);
1865
1866         /*
1867          * We can come here with TIF_NEED_RESCHED already set from new task
1868          * wake up path.
1869          */
1870         if (test_tsk_need_resched(curr))
1871                 return;
1872
1873         /*
1874          * Batch and idle tasks do not preempt (their preemption is driven by
1875          * the tick):
1876          */
1877         if (unlikely(p->policy != SCHED_NORMAL))
1878                 return;
1879
1880         /* Idle tasks are by definition preempted by everybody. */
1881         if (unlikely(curr->policy == SCHED_IDLE))
1882                 goto preempt;
1883
1884         if (!sched_feat(WAKEUP_PREEMPT))
1885                 return;
1886
1887         update_curr(cfs_rq);
1888         find_matching_se(&se, &pse);
1889         BUG_ON(!pse);
1890         if (wakeup_preempt_entity(se, pse) == 1)
1891                 goto preempt;
1892
1893         return;
1894
1895 preempt:
1896         resched_task(curr);
1897         /*
1898          * Only set the backward buddy when the current task is still
1899          * on the rq. This can happen when a wakeup gets interleaved
1900          * with schedule on the ->pre_schedule() or idle_balance()
1901          * point, either of which can * drop the rq lock.
1902          *
1903          * Also, during early boot the idle thread is in the fair class,
1904          * for obvious reasons its a bad idea to schedule back to it.
1905          */
1906         if (unlikely(!se->on_rq || curr == rq->idle))
1907                 return;
1908
1909         if (sched_feat(LAST_BUDDY) && scale && entity_is_task(se))
1910                 set_last_buddy(se);
1911 }
1912
1913 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
1914 {
1915         struct task_struct *p;
1916         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
1917         struct sched_entity *se;
1918
1919         if (!cfs_rq->nr_running)
1920                 return NULL;
1921
1922         do {
1923                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
1924                 set_next_entity(cfs_rq, se);
1925                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
1926         } while (cfs_rq);
1927
1928         p = task_of(se);
1929         hrtick_start_fair(rq, p);
1930
1931         return p;
1932 }
1933
1934 /*
1935  * Account for a descheduled task:
1936  */
1937 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1938 {
1939         struct sched_entity *se = &prev->se;
1940         struct cfs_rq *cfs_rq;
1941
1942         for_each_sched_entity(se) {
1943                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1944                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
1945         }
1946 }
1947
1948 /*
1949  * sched_yield() is very simple
1950  *
1951  * The magic of dealing with the ->skip buddy is in pick_next_entity.
1952  */
1953 static void yield_task_fair(struct rq *rq)
1954 {
1955         struct task_struct *curr = rq->curr;
1956         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
1957         struct sched_entity *se = &curr->se;
1958
1959         /*
1960          * Are we the only task in the tree?
1961          */
1962         if (unlikely(rq->nr_running == 1))
1963                 return;
1964
1965         clear_buddies(cfs_rq, se);
1966
1967         if (curr->policy != SCHED_BATCH) {
1968                 update_rq_clock(rq);
1969                 /*
1970                  * Update run-time statistics of the 'current'.
1971                  */
1972                 update_curr(cfs_rq);
1973         }
1974
1975         set_skip_buddy(se);
1976 }
1977
1978 #ifdef CONFIG_SMP
1979 /**************************************************
1980  * Fair scheduling class load-balancing methods:
1981  */
1982
1983 /*
1984  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
1985  * Both runqueues must be locked.
1986  */
1987 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
1988                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
1989 {
1990         deactivate_task(src_rq, p, 0);
1991         set_task_cpu(p, this_cpu);
1992         activate_task(this_rq, p, 0);
1993         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
1994 }
1995
1996 /*
1997  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
1998  */
1999 static
2000 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2001                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2002                      int *all_pinned)
2003 {
2004         int tsk_cache_hot = 0;
2005         /*
2006          * We do not migrate tasks that are:
2007          * 1) running (obviously), or
2008          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2009          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2010          */
2011         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
2012                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_affine);
2013                 return 0;
2014         }
2015         *all_pinned = 0;
2016
2017         if (task_running(rq, p)) {
2018                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_running);
2019                 return 0;
2020         }
2021
2022         /*
2023          * Aggressive migration if:
2024          * 1) task is cache cold, or
2025          * 2) too many balance attempts have failed.
2026          */
2027
2028         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock_task, sd);
2029         if (!tsk_cache_hot ||
2030                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2031 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2032                 if (tsk_cache_hot) {
2033                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2034                         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_forced_migrations);
2035                 }
2036 #endif
2037                 return 1;
2038         }
2039
2040         if (tsk_cache_hot) {
2041                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_hot);
2042                 return 0;
2043         }
2044         return 1;
2045 }
2046
2047 /*
2048  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
2049  * part of active balancing operations within "domain".
2050  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2051  *
2052  * Called with both runqueues locked.
2053  */
2054 static int
2055 move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2056               struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
2057 {
2058         struct task_struct *p, *n;
2059         struct cfs_rq *cfs_rq;
2060         int pinned = 0;
2061
2062         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, cfs_rq) {
2063                 list_for_each_entry_safe(p, n, &cfs_rq->tasks, se.group_node) {
2064
2065                         if (!can_migrate_task(p, busiest, this_cpu,
2066                                                 sd, idle, &pinned))
2067                                 continue;
2068
2069                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2070                         /*
2071                          * Right now, this is only the second place pull_task()
2072                          * is called, so we can safely collect pull_task()
2073                          * stats here rather than inside pull_task().
2074                          */
2075                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
2076                         return 1;
2077                 }
2078         }
2079
2080         return 0;
2081 }
2082
2083 static unsigned long
2084 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2085               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2086               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2087               int *this_best_prio, struct cfs_rq *busiest_cfs_rq)
2088 {
2089         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
2090         long rem_load_move = max_load_move;
2091         struct task_struct *p, *n;
2092
2093         if (max_load_move == 0)
2094                 goto out;
2095
2096         pinned = 1;
2097
2098         list_for_each_entry_safe(p, n, &busiest_cfs_rq->tasks, se.group_node) {
2099                 if (loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2100                         break;
2101
2102                 if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
2103                     !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned))
2104                         continue;
2105
2106                 pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2107                 pulled++;
2108                 rem_load_move -= p->se.load.weight;
2109
2110 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2111                 /*
2112                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
2113                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
2114                  * the critical section.
2115                  */
2116                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2117                         break;
2118 #endif
2119
2120                 /*
2121                  * We only want to steal up to the prescribed amount of
2122                  * weighted load.
2123                  */
2124                 if (rem_load_move <= 0)
2125                         break;
2126
2127                 if (p->prio < *this_best_prio)
2128                         *this_best_prio = p->prio;
2129         }
2130 out:
2131         /*
2132          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2133          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2134          * inside pull_task().
2135          */
2136         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2137
2138         if (all_pinned)
2139                 *all_pinned = pinned;
2140
2141         return max_load_move - rem_load_move;
2142 }
2143
2144 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2145 /*
2146  * update tg->load_weight by folding this cpu's load_avg
2147  */
2148 static int update_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu)
2149 {
2150         struct cfs_rq *cfs_rq;
2151         unsigned long flags;
2152         struct rq *rq;
2153
2154         if (!tg->se[cpu])
2155                 return 0;
2156
2157         rq = cpu_rq(cpu);
2158         cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
2159
2160         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2161
2162         update_rq_clock(rq);
2163         update_cfs_load(cfs_rq, 1);
2164
2165         /*
2166          * We need to update shares after updating tg->load_weight in
2167          * order to adjust the weight of groups with long running tasks.
2168          */
2169         update_cfs_shares(cfs_rq);
2170
2171         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2172
2173         return 0;
2174 }
2175
2176 static void update_shares(int cpu)
2177 {
2178         struct cfs_rq *cfs_rq;
2179         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2180
2181         rcu_read_lock();
2182         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq)
2183                 update_shares_cpu(cfs_rq->tg, cpu);
2184         rcu_read_unlock();
2185 }
2186
2187 static unsigned long
2188 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2189                   unsigned long max_load_move,
2190                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2191                   int *all_pinned, int *this_best_prio)
2192 {
2193         long rem_load_move = max_load_move;
2194         int busiest_cpu = cpu_of(busiest);
2195         struct task_group *tg;
2196
2197         rcu_read_lock();
2198         update_h_load(busiest_cpu);
2199
2200         list_for_each_entry_rcu(tg, &task_groups, list) {
2201                 struct cfs_rq *busiest_cfs_rq = tg->cfs_rq[busiest_cpu];
2202                 unsigned long busiest_h_load = busiest_cfs_rq->h_load;
2203                 unsigned long busiest_weight = busiest_cfs_rq->load.weight;
2204                 u64 rem_load, moved_load;
2205
2206                 /*
2207                  * empty group
2208                  */
2209                 if (!busiest_cfs_rq->task_weight)
2210                         continue;
2211
2212                 rem_load = (u64)rem_load_move * busiest_weight;
2213                 rem_load = div_u64(rem_load, busiest_h_load + 1);
2214
2215                 moved_load = balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2216                                 rem_load, sd, idle, all_pinned, this_best_prio,
2217                                 busiest_cfs_rq);
2218
2219                 if (!moved_load)
2220                         continue;
2221
2222                 moved_load *= busiest_h_load;
2223                 moved_load = div_u64(moved_load, busiest_weight + 1);
2224
2225                 rem_load_move -= moved_load;
2226                 if (rem_load_move < 0)
2227                         break;
2228         }
2229         rcu_read_unlock();
2230
2231         return max_load_move - rem_load_move;
2232 }
2233 #else
2234 static inline void update_shares(int cpu)
2235 {
2236 }
2237
2238 static unsigned long
2239 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2240                   unsigned long max_load_move,
2241                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2242                   int *all_pinned, int *this_best_prio)
2243 {
2244         return balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2245                         max_load_move, sd, idle, all_pinned,
2246                         this_best_prio, &busiest->cfs);
2247 }
2248 #endif
2249
2250 /*
2251  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2252  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2253  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2254  *
2255  * Called with both runqueues locked.
2256  */
2257 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2258                       unsigned long max_load_move,
2259                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2260                       int *all_pinned)
2261 {
2262         unsigned long total_load_moved = 0, load_moved;
2263         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
2264
2265         do {
2266                 load_moved = load_balance_fair(this_rq, this_cpu, busiest,
2267                                 max_load_move - total_load_moved,
2268                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
2269
2270                 total_load_moved += load_moved;
2271
2272 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2273                 /*
2274                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
2275                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
2276                  * the critical section.
2277                  */
2278                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
2279                         break;
2280
2281                 if (raw_spin_is_contended(&this_rq->lock) ||
2282                                 raw_spin_is_contended(&busiest->lock))
2283                         break;
2284 #endif
2285         } while (load_moved && max_load_move > total_load_moved);
2286
2287         return total_load_moved > 0;
2288 }
2289
2290 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
2291 /*
2292  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
2293  *              during load balancing.
2294  */
2295 struct sd_lb_stats {
2296         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
2297         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
2298         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
2299         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
2300         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
2301
2302         /** Statistics of this group */
2303         unsigned long this_load;
2304         unsigned long this_load_per_task;
2305         unsigned long this_nr_running;
2306         unsigned long this_has_capacity;
2307         unsigned int  this_idle_cpus;
2308
2309         /* Statistics of the busiest group */
2310         unsigned int  busiest_idle_cpus;
2311         unsigned long max_load;
2312         unsigned long busiest_load_per_task;
2313         unsigned long busiest_nr_running;
2314         unsigned long busiest_group_capacity;
2315         unsigned long busiest_has_capacity;
2316         unsigned int  busiest_group_weight;
2317
2318         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
2319 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2320         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
2321         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
2322         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
2323         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
2324         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
2325         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
2326 #endif
2327 };
2328
2329 /*
2330  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
2331  */
2332 struct sg_lb_stats {
2333         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
2334         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
2335         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
2336         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
2337         unsigned long group_capacity;
2338         unsigned long idle_cpus;
2339         unsigned long group_weight;
2340         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
2341         int group_has_capacity; /* Is there extra capacity in the group? */
2342 };
2343
2344 /**
2345  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
2346  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
2347  */
2348 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
2349 {
2350         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
2351 }
2352
2353 /**
2354  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
2355  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
2356  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
2357  */
2358 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
2359                                         enum cpu_idle_type idle)
2360 {
2361         int load_idx;
2362
2363         switch (idle) {
2364         case CPU_NOT_IDLE:
2365                 load_idx = sd->busy_idx;
2366                 break;
2367
2368         case CPU_NEWLY_IDLE:
2369                 load_idx = sd->newidle_idx;
2370                 break;
2371         default:
2372                 load_idx = sd->idle_idx;
2373                 break;
2374         }
2375
2376         return load_idx;
2377 }
2378
2379
2380 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2381 /**
2382  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
2383  * the given sched_domain, during load balancing.
2384  *
2385  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
2386  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
2387  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
2388  */
2389 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
2390         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
2391 {
2392         /*
2393          * Busy processors will not participate in power savings
2394          * balance.
2395          */
2396         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2397                 sds->power_savings_balance = 0;
2398         else {
2399                 sds->power_savings_balance = 1;
2400                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
2401                 sds->leader_nr_running = 0;
2402         }
2403 }
2404
2405 /**
2406  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
2407  * sched_domain while performing load balancing.
2408  *
2409  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
2410  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
2411  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
2412  *              load balancing ?
2413  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
2414  */
2415 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
2416         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
2417 {
2418
2419         if (!sds->power_savings_balance)
2420                 return;
2421
2422         /*
2423          * If the local group is idle or completely loaded
2424          * no need to do power savings balance at this domain
2425          */
2426         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
2427                                 !sds->this_nr_running))
2428                 sds->power_savings_balance = 0;
2429
2430         /*
2431          * If a group is already running at full capacity or idle,
2432          * don't include that group in power savings calculations
2433          */
2434         if (!sds->power_savings_balance ||
2435                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
2436                 !sgs->sum_nr_running)
2437                 return;
2438
2439         /*
2440          * Calculate the group which has the least non-idle load.
2441          * This is the group from where we need to pick up the load
2442          * for saving power
2443          */
2444         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
2445             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
2446              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
2447                 sds->group_min = group;
2448                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
2449                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
2450                                                 sgs->sum_nr_running;
2451         }
2452
2453         /*
2454          * Calculate the group which is almost near its
2455          * capacity but still has some space to pick up some load
2456          * from other group and save more power
2457          */
2458         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
2459                 return;
2460
2461         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
2462             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
2463              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
2464                 sds->group_leader = group;
2465                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
2466         }
2467 }
2468
2469 /**
2470  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
2471  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
2472  *      under consideration.
2473  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
2474  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
2475  *
2476  * Description:
2477  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
2478  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
2479  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
2480  *
2481  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
2482  * Else returns 0.
2483  */
2484 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
2485                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
2486 {
2487         if (!sds->power_savings_balance)
2488                 return 0;
2489
2490         if (sds->this != sds->group_leader ||
2491                         sds->group_leader == sds->group_min)
2492                 return 0;
2493
2494         *imbalance = sds->min_load_per_task;
2495         sds->busiest = sds->group_min;
2496
2497         return 1;
2498
2499 }
2500 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
2501 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
2502         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
2503 {
2504         return;
2505 }
2506
2507 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
2508         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
2509 {
2510         return;
2511 }
2512
2513 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
2514                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
2515 {
2516         return 0;
2517 }
2518 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
2519
2520
2521 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2522 {
2523         return SCHED_LOAD_SCALE;
2524 }
2525
2526 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2527 {
2528         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
2529 }
2530
2531 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2532 {
2533         unsigned long weight = sd->span_weight;
2534         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
2535
2536         smt_gain /= weight;
2537
2538         return smt_gain;
2539 }
2540
2541 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2542 {
2543         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
2544 }
2545
2546 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
2547 {
2548         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2549         u64 total, available;
2550
2551         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
2552
2553         if (unlikely(total < rq->rt_avg)) {
2554                 /* Ensures that power won't end up being negative */
2555                 available = 0;
2556         } else {
2557                 available = total - rq->rt_avg;
2558         }
2559
2560         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
2561                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
2562
2563         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
2564
2565         return div_u64(available, total);
2566 }
2567
2568 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2569 {
2570         unsigned long weight = sd->span_weight;
2571         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
2572         struct sched_group *sdg = sd->groups;
2573
2574         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
2575                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
2576                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
2577                 else
2578                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
2579
2580                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
2581         }
2582
2583         sdg->cpu_power_orig = power;
2584
2585         if (sched_feat(ARCH_POWER))
2586                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
2587         else
2588                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
2589
2590         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
2591
2592         power *= scale_rt_power(cpu);
2593         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
2594
2595         if (!power)
2596                 power = 1;
2597
2598         cpu_rq(cpu)->cpu_power = power;
2599         sdg->cpu_power = power;
2600 }
2601
2602 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2603 {
2604         struct sched_domain *child = sd->child;
2605         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
2606         unsigned long power;
2607
2608         if (!child) {
2609                 update_cpu_power(sd, cpu);
2610                 return;
2611         }
2612
2613         power = 0;
2614
2615         group = child->groups;
2616         do {
2617                 power += group->cpu_power;
2618                 group = group->next;
2619         } while (group != child->groups);
2620
2621         sdg->cpu_power = power;
2622 }
2623
2624 /*
2625  * Try and fix up capacity for tiny siblings, this is needed when
2626  * things like SD_ASYM_PACKING need f_b_g to select another sibling
2627  * which on its own isn't powerful enough.
2628  *
2629  * See update_sd_pick_busiest() and check_asym_packing().
2630  */
2631 static inline int
2632 fix_small_capacity(struct sched_domain *sd, struct sched_group *group)
2633 {
2634         /*
2635          * Only siblings can have significantly less than SCHED_LOAD_SCALE
2636          */
2637         if (sd->level != SD_LV_SIBLING)
2638                 return 0;
2639
2640         /*
2641          * If ~90% of the cpu_power is still there, we're good.
2642          */
2643         if (group->cpu_power * 32 > group->cpu_power_orig * 29)
2644                 return 1;
2645
2646         return 0;
2647 }
2648
2649 /**
2650  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
2651  * @sd: The sched_domain whose statistics are to be updated.
2652  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
2653  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
2654  * @idle: Idle status of this_cpu
2655  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
2656  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
2657  * @local_group: Does group contain this_cpu.
2658  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
2659  * @balance: Should we balance.
2660  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
2661  */
2662 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
2663                         struct sched_group *group, int this_cpu,
2664                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
2665                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
2666                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
2667 {
2668         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load, max_nr_running;
2669         int i;
2670         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2671         unsigned long avg_load_per_task = 0;
2672
2673         if (local_group)
2674                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
2675
2676         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2677         max_cpu_load = 0;
2678         min_cpu_load = ~0UL;
2679         max_nr_running = 0;
2680
2681         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
2682                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
2683
2684                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
2685                         *sd_idle = 0;
2686
2687                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2688                 if (local_group) {
2689                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2690                                 first_idle_cpu = 1;
2691                                 balance_cpu = i;
2692                         }
2693
2694                         load = target_load(i, load_idx);
2695                 } else {
2696                         load = source_load(i, load_idx);
2697                         if (load > max_cpu_load) {
2698                                 max_cpu_load = load;
2699                                 max_nr_running = rq->nr_running;
2700                         }
2701                         if (min_cpu_load > load)
2702                                 min_cpu_load = load;
2703                 }
2704
2705                 sgs->group_load += load;
2706                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
2707                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2708                 if (idle_cpu(i))
2709                         sgs->idle_cpus++;
2710         }
2711
2712         /*
2713          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2714          * is eligible for doing load balancing at this and above
2715          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2716          * to do the newly idle load balance.
2717          */
2718         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group) {
2719                 if (balance_cpu != this_cpu) {
2720                         *balance = 0;
2721                         return;
2722                 }
2723                 update_group_power(sd, this_cpu);
2724         }
2725
2726         /* Adjust by relative CPU power of the group */
2727         sgs->avg_load = (sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
2728
2729         /*
2730          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
2731          * than the average weight of two tasks.
2732          *
2733          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
2734          *      might not be a suitable number - should we keep a
2735          *      normalized nr_running number somewhere that negates
2736          *      the hierarchy?
2737          */
2738         if (sgs->sum_nr_running)
2739                 avg_load_per_task = sgs->sum_weighted_load / sgs->sum_nr_running;
2740
2741         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task && max_nr_running > 1)
2742                 sgs->group_imb = 1;
2743
2744         sgs->group_capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(group->cpu_power, SCHED_LOAD_SCALE);
2745         if (!sgs->group_capacity)
2746                 sgs->group_capacity = fix_small_capacity(sd, group);
2747         sgs->group_weight = group->group_weight;
2748
2749         if (sgs->group_capacity > sgs->sum_nr_running)
2750                 sgs->group_has_capacity = 1;
2751 }
2752
2753 /**
2754  * update_sd_pick_busiest - return 1 on busiest group
2755  * @sd: sched_domain whose statistics are to be checked
2756  * @sds: sched_domain statistics
2757  * @sg: sched_group candidate to be checked for being the busiest
2758  * @sgs: sched_group statistics
2759  * @this_cpu: the current cpu
2760  *
2761  * Determine if @sg is a busier group than the previously selected
2762  * busiest group.
2763  */
2764 static bool update_sd_pick_busiest(struct sched_domain *sd,
2765                                    struct sd_lb_stats *sds,
2766                                    struct sched_group *sg,
2767                                    struct sg_lb_stats *sgs,
2768                                    int this_cpu)
2769 {
2770         if (sgs->avg_load <= sds->max_load)
2771                 return false;
2772
2773         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity)
2774                 return true;
2775
2776         if (sgs->group_imb)
2777                 return true;
2778
2779         /*
2780          * ASYM_PACKING needs to move all the work to the lowest
2781          * numbered CPUs in the group, therefore mark all groups
2782          * higher than ourself as busy.
2783          */
2784         if ((sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && sgs->sum_nr_running &&
2785             this_cpu < group_first_cpu(sg)) {
2786                 if (!sds->busiest)
2787                         return true;
2788
2789                 if (group_first_cpu(sds->busiest) > group_first_cpu(sg))
2790                         return true;
2791         }
2792
2793         return false;
2794 }
2795
2796 /**
2797  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
2798  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
2799  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
2800  * @idle: Idle status of this_cpu
2801  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing sg.
2802  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
2803  * @balance: Should we balance.
2804  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
2805  */
2806 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2807                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
2808                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
2809                         struct sd_lb_stats *sds)
2810 {
2811         struct sched_domain *child = sd->child;
2812         struct sched_group *sg = sd->groups;
2813         struct sg_lb_stats sgs;
2814         int load_idx, prefer_sibling = 0;
2815
2816         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
2817                 prefer_sibling = 1;
2818
2819         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
2820         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
2821
2822         do {
2823                 int local_group;
2824
2825                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu, sched_group_cpus(sg));
2826                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
2827                 update_sg_lb_stats(sd, sg, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
2828                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
2829
2830                 if (local_group && !(*balance))
2831                         return;
2832
2833                 sds->total_load += sgs.group_load;
2834                 sds->total_pwr += sg->cpu_power;
2835
2836                 /*
2837                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
2838                  * first, lower the sg capacity to one so that we'll try
2839                  * and move all the excess tasks away. We lower the capacity
2840                  * of a group only if the local group has the capacity to fit
2841                  * these excess tasks, i.e. nr_running < group_capacity. The
2842                  * extra check prevents the case where you always pull from the
2843                  * heaviest group when it is already under-utilized (possible
2844                  * with a large weight task outweighs the tasks on the system).
2845                  */
2846                 if (prefer_sibling && !local_group && sds->this_has_capacity)
2847                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
2848
2849                 if (local_group) {
2850                         sds->this_load = sgs.avg_load;
2851                         sds->this = sg;
2852                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
2853                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
2854                         sds->this_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
2855                         sds->this_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
2856                 } else if (update_sd_pick_busiest(sd, sds, sg, &sgs, this_cpu)) {
2857                         sds->max_load = sgs.avg_load;
2858                         sds->busiest = sg;
2859                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
2860                         sds->busiest_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
2861                         sds->busiest_group_capacity = sgs.group_capacity;
2862                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
2863                         sds->busiest_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
2864                         sds->busiest_group_weight = sgs.group_weight;
2865                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
2866                 }
2867
2868                 update_sd_power_savings_stats(sg, sds, local_group, &sgs);
2869                 sg = sg->next;
2870         } while (sg != sd->groups);
2871 }
2872
2873 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
2874 {
2875        return 0*SD_ASYM_PACKING;
2876 }
2877
2878 /**
2879  * check_asym_packing - Check to see if the group is packed into the
2880  *                      sched doman.
2881  *
2882  * This is primarily intended to used at the sibling level.  Some
2883  * cores like POWER7 prefer to use lower numbered SMT threads.  In the
2884  * case of POWER7, it can move to lower SMT modes only when higher
2885  * threads are idle.  When in lower SMT modes, the threads will
2886  * perform better since they share less core resources.  Hence when we
2887  * have idle threads, we want them to be the higher ones.
2888  *
2889  * This packing function is run on idle threads.  It checks to see if
2890  * the busiest CPU in this domain (core in the P7 case) has a higher
2891  * CPU number than the packing function is being run on.  Here we are
2892  * assuming lower CPU number will be equivalent to lower a SMT thread
2893  * number.
2894  *
2895  * Returns 1 when packing is required and a task should be moved to
2896  * this CPU.  The amount of the imbalance is returned in *imbalance.
2897  *
2898  * @sd: The sched_domain whose packing is to be checked.
2899  * @sds: Statistics of the sched_domain which is to be packed
2900  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
2901  * @imbalance: returns amount of imbalanced due to packing.
2902  */
2903 static int check_asym_packing(struct sched_domain *sd,
2904                               struct sd_lb_stats *sds,
2905                               int this_cpu, unsigned long *imbalance)
2906 {
2907         int busiest_cpu;
2908
2909         if (!(sd->flags & SD_ASYM_PACKING))
2910                 return 0;
2911
2912         if (!sds->busiest)
2913                 return 0;
2914
2915         busiest_cpu = group_first_cpu(sds->busiest);
2916         if (this_cpu > busiest_cpu)
2917                 return 0;
2918
2919         *imbalance = DIV_ROUND_CLOSEST(sds->max_load * sds->busiest->cpu_power,
2920                                        SCHED_LOAD_SCALE);
2921         return 1;
2922 }
2923
2924 /**
2925  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
2926  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
2927  *                      load balancing.
2928  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
2929  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
2930  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
2931  */
2932 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
2933                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
2934 {
2935         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
2936         unsigned int imbn = 2;
2937         unsigned long scaled_busy_load_per_task;
2938
2939         if (sds->this_nr_running) {
2940                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
2941                 if (sds->busiest_load_per_task >
2942                                 sds->this_load_per_task)
2943                         imbn = 1;
2944         } else
2945                 sds->this_load_per_task =
2946                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
2947
2948         scaled_busy_load_per_task = sds->busiest_load_per_task
2949                                                  * SCHED_LOAD_SCALE;
2950         scaled_busy_load_per_task /= sds->busiest->cpu_power;
2951
2952         if (sds->max_load - sds->this_load + scaled_busy_load_per_task >=
2953                         (scaled_busy_load_per_task * imbn)) {
2954                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
2955                 return;
2956         }
2957
2958         /*
2959          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2960          * however we may be able to increase total CPU power used by
2961          * moving them.
2962          */
2963
2964         pwr_now += sds->busiest->cpu_power *
2965                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
2966         pwr_now += sds->this->cpu_power *
2967                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
2968         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2969
2970         /* Amount of load we'd subtract */
2971         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
2972                 sds->busiest->cpu_power;
2973         if (sds->max_load > tmp)
2974                 pwr_move += sds->busiest->cpu_power *
2975                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
2976
2977         /* Amount of load we'd add */
2978         if (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power <
2979                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
2980                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power) /
2981                         sds->this->cpu_power;
2982         else
2983                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
2984                         sds->this->cpu_power;
2985         pwr_move += sds->this->cpu_power *
2986                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
2987         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2988
2989         /* Move if we gain throughput */
2990         if (pwr_move > pwr_now)
2991                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
2992 }
2993
2994 /**
2995  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
2996  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
2997  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
2998  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
2999  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3000  */
3001 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3002                 unsigned long *imbalance)
3003 {
3004         unsigned long max_pull, load_above_capacity = ~0UL;
3005
3006         sds->busiest_load_per_task /= sds->busiest_nr_running;
3007         if (sds->group_imb) {
3008                 sds->busiest_load_per_task =
3009                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->avg_load);
3010         }
3011
3012         /*
3013          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3014          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3015          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3016          */
3017         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3018                 *imbalance = 0;
3019                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3020         }
3021
3022         if (!sds->group_imb) {
3023                 /*
3024                  * Don't want to pull so many tasks that a group would go idle.
3025                  */
3026                 load_above_capacity = (sds->busiest_nr_running -
3027                                                 sds->busiest_group_capacity);
3028
3029                 load_above_capacity *= (SCHED_LOAD_SCALE * SCHED_LOAD_SCALE);
3030
3031                 load_above_capacity /= sds->busiest->cpu_power;
3032         }
3033
3034         /*
3035          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3036          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3037          * reduce the max loaded cpu below the average load. At the same time,
3038          * we also don't want to reduce the group load below the group capacity
3039          * (so that we can implement power-savings policies etc). Thus we look
3040          * for the minimum possible imbalance.
3041          * Be careful of negative numbers as they'll appear as very large values
3042          * with unsigned longs.
3043          */
3044         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load, load_above_capacity);
3045
3046         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3047         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->cpu_power,
3048                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->cpu_power)
3049                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3050
3051         /*
3052          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3053          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3054          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3055          * moved
3056          */
3057         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3058                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3059
3060 }
3061
3062 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3063
3064 /**
3065  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3066  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3067  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3068  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3069  * such a group exists.
3070  *
3071  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3072  * to restore balance.
3073  *
3074  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3075  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3076  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
3077  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
3078  * @idle: The idle status of this_cpu.
3079  * @sd_idle: The idleness of sd
3080  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
3081  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
3082  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
3083  *
3084  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
3085  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
3086  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
3087  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
3088  */
3089 static struct sched_group *
3090 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3091                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3092                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3093 {
3094         struct sd_lb_stats sds;
3095
3096         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3097
3098         /*
3099          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
3100          * this level.
3101          */
3102         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
3103                                         balance, &sds);
3104
3105         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
3106         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
3107          *    at this level.
3108          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
3109          * 3) This group is the busiest group.
3110          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
3111          *    sched_domain.
3112          * 5) The imbalance is within the specified limit.
3113          *
3114          * Note: when doing newidle balance, if the local group has excess
3115          * capacity (i.e. nr_running < group_capacity) and the busiest group
3116          * does not have any capacity, we force a load balance to pull tasks
3117          * to the local group. In this case, we skip past checks 3, 4 and 5.
3118          */
3119         if (!(*balance))
3120                 goto ret;
3121
3122         if ((idle == CPU_IDLE || idle == CPU_NEWLY_IDLE) &&
3123             check_asym_packing(sd, &sds, this_cpu, imbalance))
3124                 return sds.busiest;
3125
3126         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
3127                 goto out_balanced;
3128
3129         /*  SD_BALANCE_NEWIDLE trumps SMP nice when underutilized */
3130         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && sds.this_has_capacity &&
3131                         !sds.busiest_has_capacity)
3132                 goto force_balance;
3133
3134         if (sds.this_load >= sds.max_load)
3135                 goto out_balanced;
3136
3137         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
3138
3139         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
3140                 goto out_balanced;
3141
3142         /*
3143          * In the CPU_NEWLY_IDLE, use imbalance_pct to be conservative.
3144          * And to check for busy balance use !idle_cpu instead of
3145          * CPU_NOT_IDLE. This is because HT siblings will use CPU_NOT_IDLE
3146          * even when they are idle.
3147          */
3148         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE || !idle_cpu(this_cpu)) {
3149                 if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
3150                         goto out_balanced;
3151         } else {
3152                 /*
3153                  * This cpu is idle. If the busiest group load doesn't
3154                  * have more tasks than the number of available cpu's and
3155                  * there is no imbalance between this and busiest group
3156                  * wrt to idle cpu's, it is balanced.
3157                  */
3158                 if ((sds.this_idle_cpus  <= sds.busiest_idle_cpus + 1) &&
3159                     sds.busiest_nr_running <= sds.busiest_group_weight)
3160                         goto out_balanced;
3161         }
3162
3163 force_balance:
3164         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
3165         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
3166         return sds.busiest;
3167
3168 out_balanced:
3169         /*
3170          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
3171          * to save power.
3172          */
3173         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
3174                 return sds.busiest;
3175 ret:
3176         *imbalance = 0;
3177         return NULL;
3178 }
3179
3180 /*
3181  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3182  */
3183 static struct rq *
3184 find_busiest_queue(struct sched_domain *sd, struct sched_group *group,
3185                    enum cpu_idle_type idle, unsigned long imbalance,
3186                    const struct cpumask *cpus)
3187 {
3188         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3189         unsigned long max_load = 0;
3190         int i;
3191
3192         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3193                 unsigned long power = power_of(i);
3194                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
3195                 unsigned long wl;
3196
3197                 if (!capacity)
3198                         capacity = fix_small_capacity(sd, group);
3199
3200                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
3201                         continue;
3202
3203                 rq = cpu_rq(i);
3204                 wl = weighted_cpuload(i);
3205
3206                 /*
3207                  * When comparing with imbalance, use weighted_cpuload()
3208                  * which is not scaled with the cpu power.
3209                  */
3210                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3211                         continue;
3212
3213                 /*
3214                  * For the load comparisons with the other cpu's, consider
3215                  * the weighted_cpuload() scaled with the cpu power, so that
3216                  * the load can be moved away from the cpu that is potentially
3217                  * running at a lower capacity.
3218                  */
3219                 wl = (wl * SCHED_LOAD_SCALE) / power;
3220
3221                 if (wl > max_load) {
3222                         max_load = wl;
3223                         busiest = rq;
3224                 }
3225         }
3226
3227         return busiest;
3228 }
3229
3230 /*
3231  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3232  * so long as it is large enough.
3233  */
3234 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3235
3236 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
3237 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
3238
3239 static int need_active_balance(struct sched_domain *sd, int sd_idle, int idle,
3240                                int busiest_cpu, int this_cpu)
3241 {
3242         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE) {
3243
3244                 /*
3245                  * ASYM_PACKING needs to force migrate tasks from busy but
3246                  * higher numbered CPUs in order to pack all tasks in the
3247                  * lowest numbered CPUs.
3248                  */
3249                 if ((sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && busiest_cpu > this_cpu)
3250                         return 1;
3251
3252                 /*
3253                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
3254                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
3255                  * package.
3256                  *
3257                  * The package power saving logic comes from
3258                  * find_busiest_group(). If there are no imbalance, then
3259                  * f_b_g() will return NULL. However when sched_mc={1,2} then
3260                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
3261                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
3262                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
3263                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
3264                  * action will be taken in load_balance_newidle().
3265                  *
3266                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
3267                  * will be more than one task in the source run queue and
3268                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
3269                  * active balance code will not be triggered.
3270                  */
3271                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3272                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3273                         return 0;
3274
3275                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
3276                         return 0;
3277         }
3278
3279         return unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2);
3280 }
3281
3282 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data);
3283
3284 /*
3285  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3286  * tasks if there is an imbalance.
3287  */
3288 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3289                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3290                         int *balance)
3291 {
3292         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3293         struct sched_group *group;
3294         unsigned long imbalance;
3295         struct rq *busiest;
3296         unsigned long flags;
3297         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
3298
3299         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
3300
3301         /*
3302          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3303          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3304          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3305          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3306          */
3307         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3308             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3309                 sd_idle = 1;
3310
3311         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3312
3313 redo:
3314         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3315                                    cpus, balance);
3316
3317         if (*balance == 0)
3318                 goto out_balanced;
3319
3320         if (!group) {
3321                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3322                 goto out_balanced;
3323         }
3324
3325         busiest = find_busiest_queue(sd, group, idle, imbalance, cpus);
3326         if (!busiest) {
3327                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3328                 goto out_balanced;
3329         }
3330
3331         BUG_ON(busiest == this_rq);
3332
3333         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3334
3335         ld_moved = 0;
3336         if (busiest->nr_running > 1) {
3337                 /*
3338                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3339                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3340                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3341                  * correctly treated as an imbalance.
3342                  */
3343                 local_irq_save(flags);
3344                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3345                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3346                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3347                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3348                 local_irq_restore(flags);
3349
3350                 /*
3351                  * some other cpu did the load balance for us.
3352                  */
3353                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3354                         resched_cpu(this_cpu);
3355
3356                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3357                 if (unlikely(all_pinned)) {
3358                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3359                         if (!cpumask_empty(cpus))
3360                                 goto redo;
3361                         goto out_balanced;
3362                 }
3363         }
3364
3365         if (!ld_moved) {
3366                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3367                 /*
3368                  * Increment the failure counter only on periodic balance.
3369                  * We do not want newidle balance, which can be very
3370                  * frequent, pollute the failure counter causing
3371                  * excessive cache_hot migrations and active balances.
3372                  */
3373                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE)
3374                         sd->nr_balance_failed++;
3375
3376                 if (need_active_balance(sd, sd_idle, idle, cpu_of(busiest),
3377                                         this_cpu)) {
3378                         raw_spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3379
3380                         /* don't kick the active_load_balance_cpu_stop,
3381                          * if the curr task on busiest cpu can't be
3382                          * moved to this_cpu
3383                          */
3384                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
3385                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3386                                 raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock,
3387                                                             flags);
3388                                 all_pinned = 1;
3389                                 goto out_one_pinned;
3390                         }
3391
3392                         /*
3393                          * ->active_balance synchronizes accesses to
3394                          * ->active_balance_work.  Once set, it's cleared
3395                          * only after active load balance is finished.
3396                          */
3397                         if (!busiest->active_balance) {
3398                                 busiest->active_balance = 1;
3399                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3400                                 active_balance = 1;
3401                         }
3402                         raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3403
3404                         if (active_balance)
3405                                 stop_one_cpu_nowait(cpu_of(busiest),
3406                                         active_load_balance_cpu_stop, busiest,
3407                                         &busiest->active_balance_work);
3408
3409                         /*
3410                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3411                          * counter.
3412                          */
3413                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3414                 }
3415         } else
3416                 sd->nr_balance_failed = 0;
3417
3418         if (likely(!active_balance)) {
3419                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3420                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3421         } else {
3422                 /*
3423                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3424                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3425                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3426                  * move_tasks).
3427                  */
3428                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3429                         sd->balance_interval *= 2;
3430         }
3431
3432         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3433             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3434                 ld_moved = -1;
3435
3436         goto out;
3437
3438 out_balanced:
3439         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3440
3441         sd->nr_balance_failed = 0;
3442
3443 out_one_pinned:
3444         /* tune up the balancing interval */
3445         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3446                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3447                 sd->balance_interval *= 2;
3448
3449         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3450             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3451                 ld_moved = -1;
3452         else
3453                 ld_moved = 0;
3454 out:
3455         return ld_moved;
3456 }
3457
3458 /*
3459  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3460  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3461  */
3462 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3463 {
3464         struct sched_domain *sd;
3465         int pulled_task = 0;
3466         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3467
3468         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
3469
3470         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
3471                 return;
3472
3473         /*
3474          * Drop the rq->lock, but keep IRQ/preempt disabled.
3475          */
3476         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
3477
3478         update_shares(this_cpu);
3479         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3480                 unsigned long interval;
3481                 int balance = 1;
3482
3483                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3484                         continue;
3485
3486                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE) {
3487                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3488                         pulled_task = load_balance(this_cpu, this_rq,
3489                                                    sd, CPU_NEWLY_IDLE, &balance);
3490                 }
3491
3492                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3493                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3494                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3495                 if (pulled_task) {
3496                         this_rq->idle_stamp = 0;
3497                         break;
3498                 }
3499         }
3500
3501         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
3502
3503         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3504                 /*
3505                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3506                  * a busy processor. So reset next_balance.
3507                  */
3508                 this_rq->next_balance = next_balance;
3509         }
3510 }
3511
3512 /*
3513  * active_load_balance_cpu_stop is run by cpu stopper. It pushes
3514  * running tasks off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at
3515  * least 1 task to be running on each physical CPU where possible, and
3516  * avoids physical / logical imbalances.
3517  */
3518 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data)
3519 {
3520         struct rq *busiest_rq = data;
3521         int busiest_cpu = cpu_of(busiest_rq);
3522         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3523         struct rq *target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3524         struct sched_domain *sd;
3525
3526         raw_spin_lock_irq(&busiest_rq->lock);
3527
3528         /* make sure the requested cpu hasn't gone down in the meantime */
3529         if (unlikely(busiest_cpu != smp_processor_id() ||
3530                      !busiest_rq->active_balance))
3531                 goto out_unlock;
3532
3533         /* Is there any task to move? */
3534         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3535                 goto out_unlock;
3536
3537         /*
3538          * This condition is "impossible", if it occurs
3539          * we need to fix it. Originally reported by
3540          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3541          */
3542         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3543
3544         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3545         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3546
3547         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3548         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3549                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3550                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
3551                                 break;
3552         }
3553
3554         if (likely(sd)) {
3555                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3556
3557                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3558                                   sd, CPU_IDLE))
3559                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3560                 else
3561                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3562         }
3563         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
3564 out_unlock:
3565         busiest_rq->active_balance = 0;
3566         raw_spin_unlock_irq(&busiest_rq->lock);
3567         return 0;
3568 }
3569
3570 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3571
3572 static DEFINE_PER_CPU(struct call_single_data, remote_sched_softirq_cb);
3573
3574 static void trigger_sched_softirq(void *data)
3575 {
3576         raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
3577 }
3578
3579 static inline void init_sched_softirq_csd(struct call_single_data *csd)
3580 {
3581         csd->func = trigger_sched_softirq;
3582         csd->info = NULL;
3583         csd->flags = 0;
3584         csd->priv = 0;
3585 }
3586
3587 /*
3588  * idle load balancing details
3589  * - One of the idle CPUs nominates itself as idle load_balancer, while
3590  *   entering idle.
3591  * - This idle load balancer CPU will also go into tickless mode when
3592  *   it is idle, just like all other idle CPUs
3593  * - When one of the busy CPUs notice that there may be an idle rebalancing
3594  *   needed, they will kick the idle load balancer, which then does idle
3595  *   load balancing for all the idle CPUs.
3596  */
3597 static struct {
3598         atomic_t load_balancer;
3599         atomic_t first_pick_cpu;
3600         atomic_t second_pick_cpu;
3601         cpumask_var_t idle_cpus_mask;
3602         cpumask_var_t grp_idle_mask;
3603         unsigned long next_balance;     /* in jiffy units */
3604 } nohz ____cacheline_aligned;
3605
3606 int get_nohz_load_balancer(void)
3607 {
3608         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
3609 }
3610
3611 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3612 /**
3613  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
3614  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
3615  *              be returned.
3616  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
3617  *              for the given cpu.
3618  *
3619  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
3620  */
3621 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
3622 {
3623         struct sched_domain *sd;
3624
3625         for_each_domain(cpu, sd)
3626                 if (sd && (sd->flags & flag))
3627                         break;
3628
3629         return sd;
3630 }
3631
3632 /**
3633  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
3634  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
3635  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
3636  *              for cpu.
3637  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
3638  *
3639  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
3640  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
3641  */
3642 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
3643         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
3644                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
3645
3646 /**
3647  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
3648  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
3649  *
3650  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
3651  *
3652  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
3653  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
3654  * sched_group is semi-idle or not.
3655  */
3656 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
3657 {
3658         cpumask_and(nohz.grp_idle_mask, nohz.idle_cpus_mask,
3659                                         sched_group_cpus(ilb_group));
3660
3661         /*
3662          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
3663          * and atleast one idle cpu.
3664          */
3665         if (cpumask_empty(nohz.grp_idle_mask))
3666                 return 0;
3667
3668         if (cpumask_equal(nohz.grp_idle_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
3669                 return 0;
3670
3671         return 1;
3672 }
3673 /**
3674  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
3675  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
3676  *
3677  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
3678  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
3679  *
3680  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
3681  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
3682  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
3683  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
3684  */
3685 static int find_new_ilb(int cpu)
3686 {
3687         struct sched_domain *sd;
3688         struct sched_group *ilb_group;
3689
3690         /*
3691          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
3692          * when power-aware load balancing is enabled
3693          */
3694         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
3695                 goto out_done;
3696
3697         /*
3698          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
3699          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
3700          */
3701         if (cpumask_weight(nohz.idle_cpus_mask) < 2)
3702                 goto out_done;
3703
3704         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
3705                 ilb_group = sd->groups;
3706
3707                 do {
3708                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
3709                                 return cpumask_first(nohz.grp_idle_mask);
3710
3711                         ilb_group = ilb_group->next;
3712
3713                 } while (ilb_group != sd->groups);
3714         }
3715
3716 out_done:
3717         return nr_cpu_ids;
3718 }
3719 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
3720 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
3721 {
3722         return nr_cpu_ids;
3723 }
3724 #endif
3725
3726 /*
3727  * Kick a CPU to do the nohz balancing, if it is time for it. We pick the
3728  * nohz_load_balancer CPU (if there is one) otherwise fallback to any idle
3729  * CPU (if there is one).
3730  */
3731 static void nohz_balancer_kick(int cpu)
3732 {
3733         int ilb_cpu;
3734
3735         nohz.next_balance++;
3736
3737         ilb_cpu = get_nohz_load_balancer();
3738
3739         if (ilb_cpu >= nr_cpu_ids) {
3740                 ilb_cpu = cpumask_first(nohz.idle_cpus_mask);
3741                 if (ilb_cpu >= nr_cpu_ids)
3742                         return;
3743         }
3744
3745         if (!cpu_rq(ilb_cpu)->nohz_balance_kick) {
3746                 struct call_single_data *cp;
3747
3748                 cpu_rq(ilb_cpu)->nohz_balance_kick = 1;
3749                 cp = &per_cpu(remote_sched_softirq_cb, cpu);
3750                 __smp_call_function_single(ilb_cpu, cp, 0);
3751         }
3752         return;
3753 }
3754
3755 /*
3756  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3757  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3758  * load balancing on behalf of all those cpus.
3759  *
3760  * When the ilb owner becomes busy, we will not have new ilb owner until some
3761  * idle CPU wakes up and goes back to idle or some busy CPU tries to kick
3762  * idle load balancing by kicking one of the idle CPUs.
3763  *
3764  * Ticks are stopped for the ilb owner as well, with busy CPU kicking this
3765  * ilb owner CPU in future (when there is a need for idle load balancing on
3766  * behalf of all idle CPUs).
3767  */
3768 void select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3769 {
3770         int cpu = smp_processor_id();
3771
3772         if (stop_tick) {
3773                 if (!cpu_active(cpu)) {
3774                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
3775                                 return;
3776
3777                         /*
3778                          * If we are going offline and still the leader,
3779                          * give up!
3780                          */
3781                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu,
3782                                            nr_cpu_ids) != cpu)
3783                                 BUG();
3784
3785                         return;
3786                 }
3787
3788                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
3789
3790                 if (atomic_read(&nohz.first_pick_cpu) == cpu)
3791                         atomic_cmpxchg(&nohz.first_pick_cpu, cpu, nr_cpu_ids);
3792                 if (atomic_read(&nohz.second_pick_cpu) == cpu)
3793                         atomic_cmpxchg(&nohz.second_pick_cpu, cpu, nr_cpu_ids);
3794
3795                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) >= nr_cpu_ids) {
3796                         int new_ilb;
3797
3798                         /* make me the ilb owner */
3799                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids,
3800                                            cpu) != nr_cpu_ids)
3801                                 return;
3802
3803                         /*
3804                          * Check to see if there is a more power-efficient
3805                          * ilb.
3806                          */
3807                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
3808                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
3809                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids);
3810                                 resched_cpu(new_ilb);
3811                                 return;
3812                         }
3813                         return;
3814                 }
3815         } else {
3816                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask))
3817                         return;
3818
3819                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
3820
3821                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3822                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu,
3823                                            nr_cpu_ids) != cpu)
3824                                 BUG();
3825         }
3826         return;
3827 }
3828 #endif
3829
3830 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3831
3832 /*
3833  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3834  * and initiates a balancing operation if so.
3835  *
3836  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3837  */
3838 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3839 {
3840         int balance = 1;
3841         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3842         unsigned long interval;
3843         struct sched_domain *sd;
3844         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3845         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3846         int update_next_balance = 0;
3847         int need_serialize;
3848
3849         update_shares(cpu);
3850
3851         for_each_domain(cpu, sd) {
3852                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3853                         continue;
3854
3855                 interval = sd->balance_interval;
3856                 if (idle != CPU_IDLE)
3857                         interval *= sd->busy_factor;
3858
3859                 /* scale ms to jiffies */
3860                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3861                 if (unlikely(!interval))
3862                         interval = 1;
3863                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3864                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3865
3866                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
3867
3868                 if (need_serialize) {
3869                         if (!spin_trylock(&balancing))
3870                                 goto out;
3871                 }
3872
3873                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3874                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3875                                 /*
3876                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3877                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3878                                  * not idle.
3879                                  */
3880                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3881                         }
3882                         sd->last_balance = jiffies;
3883                 }
3884                 if (need_serialize)
3885                         spin_unlock(&balancing);
3886 out:
3887                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3888                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3889                         update_next_balance = 1;
3890                 }
3891
3892                 /*
3893                  * Stop the load balance at this level. There is another
3894                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3895                  * actively.
3896                  */
3897                 if (!balance)
3898                         break;
3899         }
3900
3901         /*
3902          * next_balance will be updated only when there is a need.
3903          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3904          * updated.
3905          */
3906         if (likely(update_next_balance))
3907                 rq->next_balance = next_balance;
3908 }
3909
3910 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3911 /*
3912  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle balance kickee will do the
3913  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3914  */
3915 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle)
3916 {
3917         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3918         struct rq *rq;
3919         int balance_cpu;
3920
3921         if (idle != CPU_IDLE || !this_rq->nohz_balance_kick)
3922                 return;
3923
3924         for_each_cpu(balance_cpu, nohz.idle_cpus_mask) {
3925                 if (balance_cpu == this_cpu)
3926                         continue;
3927
3928                 /*
3929                  * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3930                  * work being done for other cpus. Next load
3931                  * balancing owner will pick it up.
3932                  */
3933                 if (need_resched()) {
3934                         this_rq->nohz_balance_kick = 0;
3935                         break;
3936                 }
3937
3938                 raw_spin_lock_irq(&this_rq->lock);
3939                 update_rq_clock(this_rq);
3940                 update_cpu_load(this_rq);
3941                 raw_spin_unlock_irq(&this_rq->lock);
3942
3943                 rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3944
3945                 rq = cpu_rq(balance_cpu);
3946                 if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3947                         this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3948         }
3949         nohz.next_balance = this_rq->next_balance;
3950         this_rq->nohz_balance_kick = 0;
3951 }
3952
3953 /*
3954  * Current heuristic for kicking the idle load balancer
3955  * - first_pick_cpu is the one of the busy CPUs. It will kick
3956  *   idle load balancer when it has more than one process active. This
3957  *   eliminates the need for idle load balancing altogether when we have
3958  *   only one running process in the system (common case).
3959  * - If there are more than one busy CPU, idle load balancer may have
3960  *   to run for active_load_balance to happen (i.e., two busy CPUs are
3961  *   SMT or core siblings and can run better if they move to different
3962  *   physical CPUs). So, second_pick_cpu is the second of the busy CPUs
3963  *   which will kick idle load balancer as soon as it has any load.
3964  */
3965 static inline int nohz_kick_needed(struct rq *rq, int cpu)
3966 {
3967         unsigned long now = jiffies;
3968         int ret;
3969         int first_pick_cpu, second_pick_cpu;
3970
3971         if (time_before(now, nohz.next_balance))
3972                 return 0;
3973
3974         if (rq->idle_at_tick)
3975                 return 0;
3976
3977         first_pick_cpu = atomic_read(&nohz.first_pick_cpu);
3978         second_pick_cpu = atomic_read(&nohz.second_pick_cpu);
3979
3980         if (first_pick_cpu < nr_cpu_ids && first_pick_cpu != cpu &&
3981             second_pick_cpu < nr_cpu_ids && second_pick_cpu != cpu)
3982                 return 0;
3983
3984         ret = atomic_cmpxchg(&nohz.first_pick_cpu, nr_cpu_ids, cpu);
3985         if (ret == nr_cpu_ids || ret == cpu) {
3986                 atomic_cmpxchg(&nohz.second_pick_cpu, cpu, nr_cpu_ids);
3987                 if (rq->nr_running > 1)
3988                         return 1;
3989         } else {
3990                 ret = atomic_cmpxchg(&nohz.second_pick_cpu, nr_cpu_ids, cpu);
3991                 if (ret == nr_cpu_ids || ret == cpu) {
3992                         if (rq->nr_running)
3993                                 return 1;
3994                 }
3995         }
3996         return 0;
3997 }
3998 #else
3999 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle) { }
4000 #endif
4001
4002 /*
4003  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4004  * Also triggered for nohz idle balancing (with nohz_balancing_kick set).
4005  */
4006 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4007 {
4008         int this_cpu = smp_processor_id();
4009         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4010         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4011                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4012
4013         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4014
4015         /*
4016          * If this cpu has a pending nohz_balance_kick, then do the
4017          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4018          * stopped.
4019          */
4020         nohz_idle_balance(this_cpu, idle);
4021 }
4022
4023 static inline int on_null_domain(int cpu)
4024 {
4025         return !rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
4026 }
4027
4028 /*
4029  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4030  */
4031 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4032 {
4033         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4034         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4035             likely(!on_null_domain(cpu)))
4036                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4037 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4038         else if (nohz_kick_needed(rq, cpu) && likely(!on_null_domain(cpu)))
4039                 nohz_balancer_kick(cpu);
4040 #endif
4041 }
4042
4043 static void rq_online_fair(struct rq *rq)
4044 {
4045         update_sysctl();
4046 }
4047
4048 static void rq_offline_fair(struct rq *rq)
4049 {
4050         update_sysctl();
4051 }
4052
4053 #else   /* CONFIG_SMP */
4054
4055 /*
4056  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4057  */
4058 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4059 {
4060 }
4061
4062 #endif /* CONFIG_SMP */
4063
4064 /*
4065  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
4066  */
4067 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr, int queued)
4068 {
4069         struct cfs_rq *cfs_rq;
4070         struct sched_entity *se = &curr->se;
4071
4072         for_each_sched_entity(se) {
4073                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
4074                 entity_tick(cfs_rq, se, queued);
4075         }
4076 }
4077
4078 /*
4079  * called on fork with the child task as argument from the parent's context
4080  *  - child not yet on the tasklist
4081  *  - preemption disabled
4082  */
4083 static void task_fork_fair(struct task_struct *p)
4084 {
4085         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(current);
4086         struct sched_entity *se = &p->se, *curr = cfs_rq->curr;
4087         int this_cpu = smp_processor_id();
4088         struct rq *rq = this_rq();
4089         unsigned long flags;
4090
4091         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4092
4093         update_rq_clock(rq);
4094
4095         if (unlikely(task_cpu(p) != this_cpu)) {
4096                 rcu_read_lock();
4097                 __set_task_cpu(p, this_cpu);
4098                 rcu_read_unlock();
4099         }
4100
4101         update_curr(cfs_rq);
4102
4103         if (curr)
4104                 se->vruntime = curr->vruntime;
4105         place_entity(cfs_rq, se, 1);
4106
4107         if (sysctl_sched_child_runs_first && curr && entity_before(curr, se)) {
4108                 /*
4109                  * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
4110                  * 'current' within the tree based on its new key value.
4111                  */
4112                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
4113                 resched_task(rq->curr);
4114         }
4115
4116         se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
4117
4118         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4119 }
4120
4121 /*
4122  * Priority of the task has changed. Check to see if we preempt
4123  * the current task.
4124  */
4125 static void
4126 prio_changed_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int oldprio)
4127 {
4128         if (!p->se.on_rq)
4129                 return;
4130
4131         /*
4132          * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4133          * our priority decreased, or if we are not currently running on
4134          * this runqueue and our priority is higher than the current's
4135          */
4136         if (rq->curr == p) {
4137                 if (p->prio > oldprio)
4138                         resched_task(rq->curr);
4139         } else
4140                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
4141 }
4142
4143 static void switched_from_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
4144 {
4145         struct sched_entity *se = &p->se;
4146         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
4147
4148         /*
4149          * Ensure the task's vruntime is normalized, so that when its
4150          * switched back to the fair class the enqueue_entity(.flags=0) will
4151          * do the right thing.
4152          *
4153          * If it was on_rq, then the dequeue_entity(.flags=0) will already
4154          * have normalized the vruntime, if it was !on_rq, then only when
4155          * the task is sleeping will it still have non-normalized vruntime.
4156          */
4157         if (!se->on_rq && p->state != TASK_RUNNING) {
4158                 /*
4159                  * Fix up our vruntime so that the current sleep doesn't
4160                  * cause 'unlimited' sleep bonus.
4161                  */
4162                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
4163                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
4164         }
4165 }
4166
4167 /*
4168  * We switched to the sched_fair class.
4169  */
4170 static void switched_to_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
4171 {
4172         if (!p->se.on_rq)
4173                 return;
4174
4175         /*
4176          * We were most likely switched from sched_rt, so
4177          * kick off the schedule if running, otherwise just see
4178          * if we can still preempt the current task.
4179          */
4180         if (rq->curr == p)
4181                 resched_task(rq->curr);
4182         else
4183                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
4184 }
4185
4186 /* Account for a task changing its policy or group.
4187  *
4188  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
4189  * migrates between groups/classes.
4190  */
4191 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
4192 {
4193         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
4194
4195         for_each_sched_entity(se)
4196                 set_next_entity(cfs_rq_of(se), se);
4197 }
4198
4199 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4200 static void task_move_group_fair(struct task_struct *p, int on_rq)
4201 {
4202         /*
4203          * If the task was not on the rq at the time of this cgroup movement
4204          * it must have been asleep, sleeping tasks keep their ->vruntime
4205          * absolute on their old rq until wakeup (needed for the fair sleeper
4206          * bonus in place_entity()).
4207          *
4208          * If it was on the rq, we've just 'preempted' it, which does convert
4209          * ->vruntime to a relative base.
4210          *
4211          * Make sure both cases convert their relative position when migrating
4212          * to another cgroup's rq. This does somewhat interfere with the
4213          * fair sleeper stuff for the first placement, but who cares.
4214          */
4215         if (!on_rq)
4216                 p->se.vruntime -= cfs_rq_of(&p->se)->min_vruntime;
4217         set_task_rq(p, task_cpu(p));
4218         if (!on_rq)
4219                 p->se.vruntime += cfs_rq_of(&p->se)->min_vruntime;
4220 }
4221 #endif
4222
4223 static unsigned int get_rr_interval_fair(struct rq *rq, struct task_struct *task)
4224 {
4225         struct sched_entity *se = &task->se;
4226         unsigned int rr_interval = 0;
4227
4228         /*
4229          * Time slice is 0 for SCHED_OTHER tasks that are on an otherwise
4230          * idle runqueue:
4231          */
4232         if (rq->cfs.load.weight)
4233                 rr_interval = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
4234
4235         return rr_interval;
4236 }
4237
4238 /*
4239  * All the scheduling class methods:
4240  */
4241 static const struct sched_class fair_sched_class = {
4242         .next                   = &idle_sched_class,
4243         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
4244         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
4245         .yield_task             = yield_task_fair,
4246
4247         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
4248
4249         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
4250         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
4251
4252 #ifdef CONFIG_SMP
4253         .select_task_rq         = select_task_rq_fair,
4254
4255         .rq_online              = rq_online_fair,
4256         .rq_offline             = rq_offline_fair,
4257
4258         .task_waking            = task_waking_fair,
4259 #endif
4260
4261         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
4262         .task_tick              = task_tick_fair,
4263         .task_fork              = task_fork_fair,
4264
4265         .prio_changed           = prio_changed_fair,
4266         .switched_from          = switched_from_fair,
4267         .switched_to            = switched_to_fair,
4268
4269         .get_rr_interval        = get_rr_interval_fair,
4270
4271 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4272         .task_move_group        = task_move_group_fair,
4273 #endif
4274 };
4275
4276 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4277 static void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
4278 {
4279         struct cfs_rq *cfs_rq;
4280
4281         rcu_read_lock();
4282         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
4283                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
4284         rcu_read_unlock();
4285 }
4286 #endif