mm: numa: Rate limit setting of pte_numa if node is saturated
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / kernel / sched / fair.c
1 /*
2  * Completely Fair Scheduling (CFS) Class (SCHED_NORMAL/SCHED_BATCH)
3  *
4  *  Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc., Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
5  *
6  *  Interactivity improvements by Mike Galbraith
7  *  (C) 2007 Mike Galbraith <efault@gmx.de>
8  *
9  *  Various enhancements by Dmitry Adamushko.
10  *  (C) 2007 Dmitry Adamushko <dmitry.adamushko@gmail.com>
11  *
12  *  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
13  *  Copyright IBM Corporation, 2007
14  *  Author: Srivatsa Vaddagiri <vatsa@linux.vnet.ibm.com>
15  *
16  *  Scaled math optimizations by Thomas Gleixner
17  *  Copyright (C) 2007, Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
18  *
19  *  Adaptive scheduling granularity, math enhancements by Peter Zijlstra
20  *  Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc., Peter Zijlstra <pzijlstr@redhat.com>
21  */
22
23 #include <linux/latencytop.h>
24 #include <linux/sched.h>
25 #include <linux/cpumask.h>
26 #include <linux/slab.h>
27 #include <linux/profile.h>
28 #include <linux/interrupt.h>
29 #include <linux/mempolicy.h>
30 #include <linux/migrate.h>
31 #include <linux/task_work.h>
32
33 #include <trace/events/sched.h>
34
35 #include "sched.h"
36
37 /*
38  * Targeted preemption latency for CPU-bound tasks:
39  * (default: 6ms * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
40  *
41  * NOTE: this latency value is not the same as the concept of
42  * 'timeslice length' - timeslices in CFS are of variable length
43  * and have no persistent notion like in traditional, time-slice
44  * based scheduling concepts.
45  *
46  * (to see the precise effective timeslice length of your workload,
47  *  run vmstat and monitor the context-switches (cs) field)
48  */
49 unsigned int sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
50 unsigned int normalized_sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
51
52 /*
53  * The initial- and re-scaling of tunables is configurable
54  * (default SCHED_TUNABLESCALING_LOG = *(1+ilog(ncpus))
55  *
56  * Options are:
57  * SCHED_TUNABLESCALING_NONE - unscaled, always *1
58  * SCHED_TUNABLESCALING_LOG - scaled logarithmical, *1+ilog(ncpus)
59  * SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR - scaled linear, *ncpus
60  */
61 enum sched_tunable_scaling sysctl_sched_tunable_scaling
62         = SCHED_TUNABLESCALING_LOG;
63
64 /*
65  * Minimal preemption granularity for CPU-bound tasks:
66  * (default: 0.75 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
67  */
68 unsigned int sysctl_sched_min_granularity = 750000ULL;
69 unsigned int normalized_sysctl_sched_min_granularity = 750000ULL;
70
71 /*
72  * is kept at sysctl_sched_latency / sysctl_sched_min_granularity
73  */
74 static unsigned int sched_nr_latency = 8;
75
76 /*
77  * After fork, child runs first. If set to 0 (default) then
78  * parent will (try to) run first.
79  */
80 unsigned int sysctl_sched_child_runs_first __read_mostly;
81
82 /*
83  * SCHED_OTHER wake-up granularity.
84  * (default: 1 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
85  *
86  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
87  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
88  * have immediate wakeup/sleep latencies.
89  */
90 unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
91 unsigned int normalized_sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
92
93 const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost = 500000UL;
94
95 /*
96  * The exponential sliding  window over which load is averaged for shares
97  * distribution.
98  * (default: 10msec)
99  */
100 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_shares_window = 10000000UL;
101
102 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
103 /*
104  * Amount of runtime to allocate from global (tg) to local (per-cfs_rq) pool
105  * each time a cfs_rq requests quota.
106  *
107  * Note: in the case that the slice exceeds the runtime remaining (either due
108  * to consumption or the quota being specified to be smaller than the slice)
109  * we will always only issue the remaining available time.
110  *
111  * default: 5 msec, units: microseconds
112   */
113 unsigned int sysctl_sched_cfs_bandwidth_slice = 5000UL;
114 #endif
115
116 /*
117  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
118  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
119  * to users decreases. But the relationship is not linear,
120  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
121  * number of CPUs.
122  *
123  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
124  */
125 static int get_update_sysctl_factor(void)
126 {
127         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
128         unsigned int factor;
129
130         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
131         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
132                 factor = 1;
133                 break;
134         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
135                 factor = cpus;
136                 break;
137         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
138         default:
139                 factor = 1 + ilog2(cpus);
140                 break;
141         }
142
143         return factor;
144 }
145
146 static void update_sysctl(void)
147 {
148         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
149
150 #define SET_SYSCTL(name) \
151         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
152         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
153         SET_SYSCTL(sched_latency);
154         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
155 #undef SET_SYSCTL
156 }
157
158 void sched_init_granularity(void)
159 {
160         update_sysctl();
161 }
162
163 #if BITS_PER_LONG == 32
164 # define WMULT_CONST    (~0UL)
165 #else
166 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
167 #endif
168
169 #define WMULT_SHIFT     32
170
171 /*
172  * Shift right and round:
173  */
174 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
175
176 /*
177  * delta *= weight / lw
178  */
179 static unsigned long
180 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
181                 struct load_weight *lw)
182 {
183         u64 tmp;
184
185         /*
186          * weight can be less than 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION for task group sched
187          * entities since MIN_SHARES = 2. Treat weight as 1 if less than
188          * 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION.
189          */
190         if (likely(weight > (1UL << SCHED_LOAD_RESOLUTION)))
191                 tmp = (u64)delta_exec * scale_load_down(weight);
192         else
193                 tmp = (u64)delta_exec;
194
195         if (!lw->inv_weight) {
196                 unsigned long w = scale_load_down(lw->weight);
197
198                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(w >= WMULT_CONST))
199                         lw->inv_weight = 1;
200                 else if (unlikely(!w))
201                         lw->inv_weight = WMULT_CONST;
202                 else
203                         lw->inv_weight = WMULT_CONST / w;
204         }
205
206         /*
207          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
208          */
209         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
210                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
211                         WMULT_SHIFT/2);
212         else
213                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
214
215         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
216 }
217
218
219 const struct sched_class fair_sched_class;
220
221 /**************************************************************
222  * CFS operations on generic schedulable entities:
223  */
224
225 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
226
227 /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
228 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
229 {
230         return cfs_rq->rq;
231 }
232
233 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
234 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
235
236 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
237 {
238 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
239         WARN_ON_ONCE(!entity_is_task(se));
240 #endif
241         return container_of(se, struct task_struct, se);
242 }
243
244 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
245 #define for_each_sched_entity(se) \
246                 for (; se; se = se->parent)
247
248 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
249 {
250         return p->se.cfs_rq;
251 }
252
253 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
254 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
255 {
256         return se->cfs_rq;
257 }
258
259 /* runqueue "owned" by this group */
260 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
261 {
262         return grp->my_q;
263 }
264
265 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
266 {
267         if (!cfs_rq->on_list) {
268                 /*
269                  * Ensure we either appear before our parent (if already
270                  * enqueued) or force our parent to appear after us when it is
271                  * enqueued.  The fact that we always enqueue bottom-up
272                  * reduces this to two cases.
273                  */
274                 if (cfs_rq->tg->parent &&
275                     cfs_rq->tg->parent->cfs_rq[cpu_of(rq_of(cfs_rq))]->on_list) {
276                         list_add_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
277                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
278                 } else {
279                         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
280                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
281                 }
282
283                 cfs_rq->on_list = 1;
284         }
285 }
286
287 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
288 {
289         if (cfs_rq->on_list) {
290                 list_del_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list);
291                 cfs_rq->on_list = 0;
292         }
293 }
294
295 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
296 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
297         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
298
299 /* Do the two (enqueued) entities belong to the same group ? */
300 static inline int
301 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
302 {
303         if (se->cfs_rq == pse->cfs_rq)
304                 return 1;
305
306         return 0;
307 }
308
309 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
310 {
311         return se->parent;
312 }
313
314 /* return depth at which a sched entity is present in the hierarchy */
315 static inline int depth_se(struct sched_entity *se)
316 {
317         int depth = 0;
318
319         for_each_sched_entity(se)
320                 depth++;
321
322         return depth;
323 }
324
325 static void
326 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
327 {
328         int se_depth, pse_depth;
329
330         /*
331          * preemption test can be made between sibling entities who are in the
332          * same cfs_rq i.e who have a common parent. Walk up the hierarchy of
333          * both tasks until we find their ancestors who are siblings of common
334          * parent.
335          */
336
337         /* First walk up until both entities are at same depth */
338         se_depth = depth_se(*se);
339         pse_depth = depth_se(*pse);
340
341         while (se_depth > pse_depth) {
342                 se_depth--;
343                 *se = parent_entity(*se);
344         }
345
346         while (pse_depth > se_depth) {
347                 pse_depth--;
348                 *pse = parent_entity(*pse);
349         }
350
351         while (!is_same_group(*se, *pse)) {
352                 *se = parent_entity(*se);
353                 *pse = parent_entity(*pse);
354         }
355 }
356
357 #else   /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
358
359 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
360 {
361         return container_of(se, struct task_struct, se);
362 }
363
364 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
365 {
366         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
367 }
368
369 #define entity_is_task(se)      1
370
371 #define for_each_sched_entity(se) \
372                 for (; se; se = NULL)
373
374 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
375 {
376         return &task_rq(p)->cfs;
377 }
378
379 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
380 {
381         struct task_struct *p = task_of(se);
382         struct rq *rq = task_rq(p);
383
384         return &rq->cfs;
385 }
386
387 /* runqueue "owned" by this group */
388 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
389 {
390         return NULL;
391 }
392
393 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
394 {
395 }
396
397 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
398 {
399 }
400
401 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
402                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
403
404 static inline int
405 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
406 {
407         return 1;
408 }
409
410 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
411 {
412         return NULL;
413 }
414
415 static inline void
416 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
417 {
418 }
419
420 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
421
422 static __always_inline
423 void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long delta_exec);
424
425 /**************************************************************
426  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
427  */
428
429 static inline u64 max_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
430 {
431         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
432         if (delta > 0)
433                 min_vruntime = vruntime;
434
435         return min_vruntime;
436 }
437
438 static inline u64 min_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
439 {
440         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
441         if (delta < 0)
442                 min_vruntime = vruntime;
443
444         return min_vruntime;
445 }
446
447 static inline int entity_before(struct sched_entity *a,
448                                 struct sched_entity *b)
449 {
450         return (s64)(a->vruntime - b->vruntime) < 0;
451 }
452
453 static void update_min_vruntime(struct cfs_rq *cfs_rq)
454 {
455         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
456
457         if (cfs_rq->curr)
458                 vruntime = cfs_rq->curr->vruntime;
459
460         if (cfs_rq->rb_leftmost) {
461                 struct sched_entity *se = rb_entry(cfs_rq->rb_leftmost,
462                                                    struct sched_entity,
463                                                    run_node);
464
465                 if (!cfs_rq->curr)
466                         vruntime = se->vruntime;
467                 else
468                         vruntime = min_vruntime(vruntime, se->vruntime);
469         }
470
471         cfs_rq->min_vruntime = max_vruntime(cfs_rq->min_vruntime, vruntime);
472 #ifndef CONFIG_64BIT
473         smp_wmb();
474         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
475 #endif
476 }
477
478 /*
479  * Enqueue an entity into the rb-tree:
480  */
481 static void __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
482 {
483         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
484         struct rb_node *parent = NULL;
485         struct sched_entity *entry;
486         int leftmost = 1;
487
488         /*
489          * Find the right place in the rbtree:
490          */
491         while (*link) {
492                 parent = *link;
493                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
494                 /*
495                  * We dont care about collisions. Nodes with
496                  * the same key stay together.
497                  */
498                 if (entity_before(se, entry)) {
499                         link = &parent->rb_left;
500                 } else {
501                         link = &parent->rb_right;
502                         leftmost = 0;
503                 }
504         }
505
506         /*
507          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
508          * used):
509          */
510         if (leftmost)
511                 cfs_rq->rb_leftmost = &se->run_node;
512
513         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
514         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
515 }
516
517 static void __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
518 {
519         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node) {
520                 struct rb_node *next_node;
521
522                 next_node = rb_next(&se->run_node);
523                 cfs_rq->rb_leftmost = next_node;
524         }
525
526         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
527 }
528
529 struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
530 {
531         struct rb_node *left = cfs_rq->rb_leftmost;
532
533         if (!left)
534                 return NULL;
535
536         return rb_entry(left, struct sched_entity, run_node);
537 }
538
539 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct sched_entity *se)
540 {
541         struct rb_node *next = rb_next(&se->run_node);
542
543         if (!next)
544                 return NULL;
545
546         return rb_entry(next, struct sched_entity, run_node);
547 }
548
549 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
550 struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
551 {
552         struct rb_node *last = rb_last(&cfs_rq->tasks_timeline);
553
554         if (!last)
555                 return NULL;
556
557         return rb_entry(last, struct sched_entity, run_node);
558 }
559
560 /**************************************************************
561  * Scheduling class statistics methods:
562  */
563
564 int sched_proc_update_handler(struct ctl_table *table, int write,
565                 void __user *buffer, size_t *lenp,
566                 loff_t *ppos)
567 {
568         int ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
569         int factor = get_update_sysctl_factor();
570
571         if (ret || !write)
572                 return ret;
573
574         sched_nr_latency = DIV_ROUND_UP(sysctl_sched_latency,
575                                         sysctl_sched_min_granularity);
576
577 #define WRT_SYSCTL(name) \
578         (normalized_sysctl_##name = sysctl_##name / (factor))
579         WRT_SYSCTL(sched_min_granularity);
580         WRT_SYSCTL(sched_latency);
581         WRT_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
582 #undef WRT_SYSCTL
583
584         return 0;
585 }
586 #endif
587
588 /*
589  * delta /= w
590  */
591 static inline unsigned long
592 calc_delta_fair(unsigned long delta, struct sched_entity *se)
593 {
594         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
595                 delta = calc_delta_mine(delta, NICE_0_LOAD, &se->load);
596
597         return delta;
598 }
599
600 /*
601  * The idea is to set a period in which each task runs once.
602  *
603  * When there are too many tasks (sched_nr_latency) we have to stretch
604  * this period because otherwise the slices get too small.
605  *
606  * p = (nr <= nl) ? l : l*nr/nl
607  */
608 static u64 __sched_period(unsigned long nr_running)
609 {
610         u64 period = sysctl_sched_latency;
611         unsigned long nr_latency = sched_nr_latency;
612
613         if (unlikely(nr_running > nr_latency)) {
614                 period = sysctl_sched_min_granularity;
615                 period *= nr_running;
616         }
617
618         return period;
619 }
620
621 /*
622  * We calculate the wall-time slice from the period by taking a part
623  * proportional to the weight.
624  *
625  * s = p*P[w/rw]
626  */
627 static u64 sched_slice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
628 {
629         u64 slice = __sched_period(cfs_rq->nr_running + !se->on_rq);
630
631         for_each_sched_entity(se) {
632                 struct load_weight *load;
633                 struct load_weight lw;
634
635                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
636                 load = &cfs_rq->load;
637
638                 if (unlikely(!se->on_rq)) {
639                         lw = cfs_rq->load;
640
641                         update_load_add(&lw, se->load.weight);
642                         load = &lw;
643                 }
644                 slice = calc_delta_mine(slice, se->load.weight, load);
645         }
646         return slice;
647 }
648
649 /*
650  * We calculate the vruntime slice of a to be inserted task
651  *
652  * vs = s/w
653  */
654 static u64 sched_vslice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
655 {
656         return calc_delta_fair(sched_slice(cfs_rq, se), se);
657 }
658
659 static void update_cfs_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int global_update);
660 static void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq);
661
662 /*
663  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
664  * are not in our scheduling class.
665  */
666 static inline void
667 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
668               unsigned long delta_exec)
669 {
670         unsigned long delta_exec_weighted;
671
672         schedstat_set(curr->statistics.exec_max,
673                       max((u64)delta_exec, curr->statistics.exec_max));
674
675         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
676         schedstat_add(cfs_rq, exec_clock, delta_exec);
677         delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec, curr);
678
679         curr->vruntime += delta_exec_weighted;
680         update_min_vruntime(cfs_rq);
681
682 #if defined CONFIG_SMP && defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
683         cfs_rq->load_unacc_exec_time += delta_exec;
684 #endif
685 }
686
687 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
688 {
689         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
690         u64 now = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
691         unsigned long delta_exec;
692
693         if (unlikely(!curr))
694                 return;
695
696         /*
697          * Get the amount of time the current task was running
698          * since the last time we changed load (this cannot
699          * overflow on 32 bits):
700          */
701         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
702         if (!delta_exec)
703                 return;
704
705         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
706         curr->exec_start = now;
707
708         if (entity_is_task(curr)) {
709                 struct task_struct *curtask = task_of(curr);
710
711                 trace_sched_stat_runtime(curtask, delta_exec, curr->vruntime);
712                 cpuacct_charge(curtask, delta_exec);
713                 account_group_exec_runtime(curtask, delta_exec);
714         }
715
716         account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
717 }
718
719 static inline void
720 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
721 {
722         schedstat_set(se->statistics.wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
723 }
724
725 /*
726  * Task is being enqueued - update stats:
727  */
728 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
729 {
730         /*
731          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
732          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
733          */
734         if (se != cfs_rq->curr)
735                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
736 }
737
738 static void
739 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
740 {
741         schedstat_set(se->statistics.wait_max, max(se->statistics.wait_max,
742                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start));
743         schedstat_set(se->statistics.wait_count, se->statistics.wait_count + 1);
744         schedstat_set(se->statistics.wait_sum, se->statistics.wait_sum +
745                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start);
746 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
747         if (entity_is_task(se)) {
748                 trace_sched_stat_wait(task_of(se),
749                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start);
750         }
751 #endif
752         schedstat_set(se->statistics.wait_start, 0);
753 }
754
755 static inline void
756 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
757 {
758         /*
759          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
760          * waiting task:
761          */
762         if (se != cfs_rq->curr)
763                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
764 }
765
766 /*
767  * We are picking a new current task - update its stats:
768  */
769 static inline void
770 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
771 {
772         /*
773          * We are starting a new run period:
774          */
775         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
776 }
777
778 /**************************************************
779  * Scheduling class queueing methods:
780  */
781
782 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
783 /*
784  * numa task sample period in ms
785  */
786 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_min = 100;
787 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_max = 100*16;
788
789 /* Portion of address space to scan in MB */
790 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_size = 256;
791
792 /* Scan @scan_size MB every @scan_period after an initial @scan_delay in ms */
793 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_delay = 1000;
794
795 static void task_numa_placement(struct task_struct *p)
796 {
797         int seq = ACCESS_ONCE(p->mm->numa_scan_seq);
798
799         if (p->numa_scan_seq == seq)
800                 return;
801         p->numa_scan_seq = seq;
802
803         /* FIXME: Scheduling placement policy hints go here */
804 }
805
806 /*
807  * Got a PROT_NONE fault for a page on @node.
808  */
809 void task_numa_fault(int node, int pages)
810 {
811         struct task_struct *p = current;
812
813         /* FIXME: Allocate task-specific structure for placement policy here */
814
815         task_numa_placement(p);
816 }
817
818 static void reset_ptenuma_scan(struct task_struct *p)
819 {
820         ACCESS_ONCE(p->mm->numa_scan_seq)++;
821         p->mm->numa_scan_offset = 0;
822 }
823
824 /*
825  * The expensive part of numa migration is done from task_work context.
826  * Triggered from task_tick_numa().
827  */
828 void task_numa_work(struct callback_head *work)
829 {
830         unsigned long migrate, next_scan, now = jiffies;
831         struct task_struct *p = current;
832         struct mm_struct *mm = p->mm;
833         struct vm_area_struct *vma;
834         unsigned long start, end;
835         long pages;
836
837         WARN_ON_ONCE(p != container_of(work, struct task_struct, numa_work));
838
839         work->next = work; /* protect against double add */
840         /*
841          * Who cares about NUMA placement when they're dying.
842          *
843          * NOTE: make sure not to dereference p->mm before this check,
844          * exit_task_work() happens _after_ exit_mm() so we could be called
845          * without p->mm even though we still had it when we enqueued this
846          * work.
847          */
848         if (p->flags & PF_EXITING)
849                 return;
850
851         /*
852          * Enforce maximal scan/migration frequency..
853          */
854         migrate = mm->numa_next_scan;
855         if (time_before(now, migrate))
856                 return;
857
858         if (p->numa_scan_period == 0)
859                 p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_period_min;
860
861         next_scan = now + 2*msecs_to_jiffies(p->numa_scan_period);
862         if (cmpxchg(&mm->numa_next_scan, migrate, next_scan) != migrate)
863                 return;
864
865         /*
866          * Do not set pte_numa if the current running node is rate-limited.
867          * This loses statistics on the fault but if we are unwilling to
868          * migrate to this node, it is less likely we can do useful work
869          */
870         if (migrate_ratelimited(numa_node_id()))
871                 return;
872
873         start = mm->numa_scan_offset;
874         pages = sysctl_numa_balancing_scan_size;
875         pages <<= 20 - PAGE_SHIFT; /* MB in pages */
876         if (!pages)
877                 return;
878
879         down_read(&mm->mmap_sem);
880         vma = find_vma(mm, start);
881         if (!vma) {
882                 reset_ptenuma_scan(p);
883                 start = 0;
884                 vma = mm->mmap;
885         }
886         for (; vma; vma = vma->vm_next) {
887                 if (!vma_migratable(vma))
888                         continue;
889
890                 /* Skip small VMAs. They are not likely to be of relevance */
891                 if (((vma->vm_end - vma->vm_start) >> PAGE_SHIFT) < HPAGE_PMD_NR)
892                         continue;
893
894                 do {
895                         start = max(start, vma->vm_start);
896                         end = ALIGN(start + (pages << PAGE_SHIFT), HPAGE_SIZE);
897                         end = min(end, vma->vm_end);
898                         pages -= change_prot_numa(vma, start, end);
899
900                         start = end;
901                         if (pages <= 0)
902                                 goto out;
903                 } while (end != vma->vm_end);
904         }
905
906 out:
907         /*
908          * It is possible to reach the end of the VMA list but the last few VMAs are
909          * not guaranteed to the vma_migratable. If they are not, we would find the
910          * !migratable VMA on the next scan but not reset the scanner to the start
911          * so check it now.
912          */
913         if (vma)
914                 mm->numa_scan_offset = start;
915         else
916                 reset_ptenuma_scan(p);
917         up_read(&mm->mmap_sem);
918 }
919
920 /*
921  * Drive the periodic memory faults..
922  */
923 void task_tick_numa(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
924 {
925         struct callback_head *work = &curr->numa_work;
926         u64 period, now;
927
928         /*
929          * We don't care about NUMA placement if we don't have memory.
930          */
931         if (!curr->mm || (curr->flags & PF_EXITING) || work->next != work)
932                 return;
933
934         /*
935          * Using runtime rather than walltime has the dual advantage that
936          * we (mostly) drive the selection from busy threads and that the
937          * task needs to have done some actual work before we bother with
938          * NUMA placement.
939          */
940         now = curr->se.sum_exec_runtime;
941         period = (u64)curr->numa_scan_period * NSEC_PER_MSEC;
942
943         if (now - curr->node_stamp > period) {
944                 if (!curr->node_stamp)
945                         curr->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_period_min;
946                 curr->node_stamp = now;
947
948                 if (!time_before(jiffies, curr->mm->numa_next_scan)) {
949                         init_task_work(work, task_numa_work); /* TODO: move this into sched_fork() */
950                         task_work_add(curr, work, true);
951                 }
952         }
953 }
954 #else
955 static void task_tick_numa(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
956 {
957 }
958 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
959
960 static void
961 account_entity_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
962 {
963         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
964         if (!parent_entity(se))
965                 update_load_add(&rq_of(cfs_rq)->load, se->load.weight);
966 #ifdef CONFIG_SMP
967         if (entity_is_task(se))
968                 list_add(&se->group_node, &rq_of(cfs_rq)->cfs_tasks);
969 #endif
970         cfs_rq->nr_running++;
971 }
972
973 static void
974 account_entity_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
975 {
976         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
977         if (!parent_entity(se))
978                 update_load_sub(&rq_of(cfs_rq)->load, se->load.weight);
979         if (entity_is_task(se))
980                 list_del_init(&se->group_node);
981         cfs_rq->nr_running--;
982 }
983
984 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
985 /* we need this in update_cfs_load and load-balance functions below */
986 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq);
987 # ifdef CONFIG_SMP
988 static void update_cfs_rq_load_contribution(struct cfs_rq *cfs_rq,
989                                             int global_update)
990 {
991         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
992         long load_avg;
993
994         load_avg = div64_u64(cfs_rq->load_avg, cfs_rq->load_period+1);
995         load_avg -= cfs_rq->load_contribution;
996
997         if (global_update || abs(load_avg) > cfs_rq->load_contribution / 8) {
998                 atomic_add(load_avg, &tg->load_weight);
999                 cfs_rq->load_contribution += load_avg;
1000         }
1001 }
1002
1003 static void update_cfs_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int global_update)
1004 {
1005         u64 period = sysctl_sched_shares_window;
1006         u64 now, delta;
1007         unsigned long load = cfs_rq->load.weight;
1008
1009         if (cfs_rq->tg == &root_task_group || throttled_hierarchy(cfs_rq))
1010                 return;
1011
1012         now = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
1013         delta = now - cfs_rq->load_stamp;
1014
1015         /* truncate load history at 4 idle periods */
1016         if (cfs_rq->load_stamp > cfs_rq->load_last &&
1017             now - cfs_rq->load_last > 4 * period) {
1018                 cfs_rq->load_period = 0;
1019                 cfs_rq->load_avg = 0;
1020                 delta = period - 1;
1021         }
1022
1023         cfs_rq->load_stamp = now;
1024         cfs_rq->load_unacc_exec_time = 0;
1025         cfs_rq->load_period += delta;
1026         if (load) {
1027                 cfs_rq->load_last = now;
1028                 cfs_rq->load_avg += delta * load;
1029         }
1030
1031         /* consider updating load contribution on each fold or truncate */
1032         if (global_update || cfs_rq->load_period > period
1033             || !cfs_rq->load_period)
1034                 update_cfs_rq_load_contribution(cfs_rq, global_update);
1035
1036         while (cfs_rq->load_period > period) {
1037                 /*
1038                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1039                  * optimising this loop into a divmod call.
1040                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1041                  */
1042                 asm("" : "+rm" (cfs_rq->load_period));
1043                 cfs_rq->load_period /= 2;
1044                 cfs_rq->load_avg /= 2;
1045         }
1046
1047         if (!cfs_rq->curr && !cfs_rq->nr_running && !cfs_rq->load_avg)
1048                 list_del_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
1049 }
1050
1051 static inline long calc_tg_weight(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq)
1052 {
1053         long tg_weight;
1054
1055         /*
1056          * Use this CPU's actual weight instead of the last load_contribution
1057          * to gain a more accurate current total weight. See
1058          * update_cfs_rq_load_contribution().
1059          */
1060         tg_weight = atomic_read(&tg->load_weight);
1061         tg_weight -= cfs_rq->load_contribution;
1062         tg_weight += cfs_rq->load.weight;
1063
1064         return tg_weight;
1065 }
1066
1067 static long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
1068 {
1069         long tg_weight, load, shares;
1070
1071         tg_weight = calc_tg_weight(tg, cfs_rq);
1072         load = cfs_rq->load.weight;
1073
1074         shares = (tg->shares * load);
1075         if (tg_weight)
1076                 shares /= tg_weight;
1077
1078         if (shares < MIN_SHARES)
1079                 shares = MIN_SHARES;
1080         if (shares > tg->shares)
1081                 shares = tg->shares;
1082
1083         return shares;
1084 }
1085
1086 static void update_entity_shares_tick(struct cfs_rq *cfs_rq)
1087 {
1088         if (cfs_rq->load_unacc_exec_time > sysctl_sched_shares_window) {
1089                 update_cfs_load(cfs_rq, 0);
1090                 update_cfs_shares(cfs_rq);
1091         }
1092 }
1093 # else /* CONFIG_SMP */
1094 static void update_cfs_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int global_update)
1095 {
1096 }
1097
1098 static inline long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
1099 {
1100         return tg->shares;
1101 }
1102
1103 static inline void update_entity_shares_tick(struct cfs_rq *cfs_rq)
1104 {
1105 }
1106 # endif /* CONFIG_SMP */
1107 static void reweight_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
1108                             unsigned long weight)
1109 {
1110         if (se->on_rq) {
1111                 /* commit outstanding execution time */
1112                 if (cfs_rq->curr == se)
1113                         update_curr(cfs_rq);
1114                 account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
1115         }
1116
1117         update_load_set(&se->load, weight);
1118
1119         if (se->on_rq)
1120                 account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
1121 }
1122
1123 static void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
1124 {
1125         struct task_group *tg;
1126         struct sched_entity *se;
1127         long shares;
1128
1129         tg = cfs_rq->tg;
1130         se = tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
1131         if (!se || throttled_hierarchy(cfs_rq))
1132                 return;
1133 #ifndef CONFIG_SMP
1134         if (likely(se->load.weight == tg->shares))
1135                 return;
1136 #endif
1137         shares = calc_cfs_shares(cfs_rq, tg);
1138
1139         reweight_entity(cfs_rq_of(se), se, shares);
1140 }
1141 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
1142 static void update_cfs_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int global_update)
1143 {
1144 }
1145
1146 static inline void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
1147 {
1148 }
1149
1150 static inline void update_entity_shares_tick(struct cfs_rq *cfs_rq)
1151 {
1152 }
1153 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
1154
1155 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1156 {
1157 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1158         struct task_struct *tsk = NULL;
1159
1160         if (entity_is_task(se))
1161                 tsk = task_of(se);
1162
1163         if (se->statistics.sleep_start) {
1164                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.sleep_start;
1165
1166                 if ((s64)delta < 0)
1167                         delta = 0;
1168
1169                 if (unlikely(delta > se->statistics.sleep_max))
1170                         se->statistics.sleep_max = delta;
1171
1172                 se->statistics.sleep_start = 0;
1173                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
1174
1175                 if (tsk) {
1176                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 1);
1177                         trace_sched_stat_sleep(tsk, delta);
1178                 }
1179         }
1180         if (se->statistics.block_start) {
1181                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.block_start;
1182
1183                 if ((s64)delta < 0)
1184                         delta = 0;
1185
1186                 if (unlikely(delta > se->statistics.block_max))
1187                         se->statistics.block_max = delta;
1188
1189                 se->statistics.block_start = 0;
1190                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
1191
1192                 if (tsk) {
1193                         if (tsk->in_iowait) {
1194                                 se->statistics.iowait_sum += delta;
1195                                 se->statistics.iowait_count++;
1196                                 trace_sched_stat_iowait(tsk, delta);
1197                         }
1198
1199                         trace_sched_stat_blocked(tsk, delta);
1200
1201                         /*
1202                          * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by
1203                          * 20 to get a milliseconds-range estimation of the
1204                          * amount of time that the task spent sleeping:
1205                          */
1206                         if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
1207                                 profile_hits(SLEEP_PROFILING,
1208                                                 (void *)get_wchan(tsk),
1209                                                 delta >> 20);
1210                         }
1211                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 0);
1212                 }
1213         }
1214 #endif
1215 }
1216
1217 static void check_spread(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1218 {
1219 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1220         s64 d = se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
1221
1222         if (d < 0)
1223                 d = -d;
1224
1225         if (d > 3*sysctl_sched_latency)
1226                 schedstat_inc(cfs_rq, nr_spread_over);
1227 #endif
1228 }
1229
1230 static void
1231 place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
1232 {
1233         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
1234
1235         /*
1236          * The 'current' period is already promised to the current tasks,
1237          * however the extra weight of the new task will slow them down a
1238          * little, place the new task so that it fits in the slot that
1239          * stays open at the end.
1240          */
1241         if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
1242                 vruntime += sched_vslice(cfs_rq, se);
1243
1244         /* sleeps up to a single latency don't count. */
1245         if (!initial) {
1246                 unsigned long thresh = sysctl_sched_latency;
1247
1248                 /*
1249                  * Halve their sleep time's effect, to allow
1250                  * for a gentler effect of sleepers:
1251                  */
1252                 if (sched_feat(GENTLE_FAIR_SLEEPERS))
1253                         thresh >>= 1;
1254
1255                 vruntime -= thresh;
1256         }
1257
1258         /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
1259         vruntime = max_vruntime(se->vruntime, vruntime);
1260
1261         se->vruntime = vruntime;
1262 }
1263
1264 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq);
1265
1266 static void
1267 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
1268 {
1269         /*
1270          * Update the normalized vruntime before updating min_vruntime
1271          * through callig update_curr().
1272          */
1273         if (!(flags & ENQUEUE_WAKEUP) || (flags & ENQUEUE_WAKING))
1274                 se->vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
1275
1276         /*
1277          * Update run-time statistics of the 'current'.
1278          */
1279         update_curr(cfs_rq);
1280         update_cfs_load(cfs_rq, 0);
1281         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
1282         update_cfs_shares(cfs_rq);
1283
1284         if (flags & ENQUEUE_WAKEUP) {
1285                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
1286                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
1287         }
1288
1289         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
1290         check_spread(cfs_rq, se);
1291         if (se != cfs_rq->curr)
1292                 __enqueue_entity(cfs_rq, se);
1293         se->on_rq = 1;
1294
1295         if (cfs_rq->nr_running == 1) {
1296                 list_add_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
1297                 check_enqueue_throttle(cfs_rq);
1298         }
1299 }
1300
1301 static void __clear_buddies_last(struct sched_entity *se)
1302 {
1303         for_each_sched_entity(se) {
1304                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1305                 if (cfs_rq->last == se)
1306                         cfs_rq->last = NULL;
1307                 else
1308                         break;
1309         }
1310 }
1311
1312 static void __clear_buddies_next(struct sched_entity *se)
1313 {
1314         for_each_sched_entity(se) {
1315                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1316                 if (cfs_rq->next == se)
1317                         cfs_rq->next = NULL;
1318                 else
1319                         break;
1320         }
1321 }
1322
1323 static void __clear_buddies_skip(struct sched_entity *se)
1324 {
1325         for_each_sched_entity(se) {
1326                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1327                 if (cfs_rq->skip == se)
1328                         cfs_rq->skip = NULL;
1329                 else
1330                         break;
1331         }
1332 }
1333
1334 static void clear_buddies(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1335 {
1336         if (cfs_rq->last == se)
1337                 __clear_buddies_last(se);
1338
1339         if (cfs_rq->next == se)
1340                 __clear_buddies_next(se);
1341
1342         if (cfs_rq->skip == se)
1343                 __clear_buddies_skip(se);
1344 }
1345
1346 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq);
1347
1348 static void
1349 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
1350 {
1351         /*
1352          * Update run-time statistics of the 'current'.
1353          */
1354         update_curr(cfs_rq);
1355
1356         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
1357         if (flags & DEQUEUE_SLEEP) {
1358 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1359                 if (entity_is_task(se)) {
1360                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
1361
1362                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
1363                                 se->statistics.sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
1364                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
1365                                 se->statistics.block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
1366                 }
1367 #endif
1368         }
1369
1370         clear_buddies(cfs_rq, se);
1371
1372         if (se != cfs_rq->curr)
1373                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
1374         se->on_rq = 0;
1375         update_cfs_load(cfs_rq, 0);
1376         account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
1377
1378         /*
1379          * Normalize the entity after updating the min_vruntime because the
1380          * update can refer to the ->curr item and we need to reflect this
1381          * movement in our normalized position.
1382          */
1383         if (!(flags & DEQUEUE_SLEEP))
1384                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
1385
1386         /* return excess runtime on last dequeue */
1387         return_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
1388
1389         update_min_vruntime(cfs_rq);
1390         update_cfs_shares(cfs_rq);
1391 }
1392
1393 /*
1394  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
1395  */
1396 static void
1397 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
1398 {
1399         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
1400         struct sched_entity *se;
1401         s64 delta;
1402
1403         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
1404         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
1405         if (delta_exec > ideal_runtime) {
1406                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1407                 /*
1408                  * The current task ran long enough, ensure it doesn't get
1409                  * re-elected due to buddy favours.
1410                  */
1411                 clear_buddies(cfs_rq, curr);
1412                 return;
1413         }
1414
1415         /*
1416          * Ensure that a task that missed wakeup preemption by a
1417          * narrow margin doesn't have to wait for a full slice.
1418          * This also mitigates buddy induced latencies under load.
1419          */
1420         if (delta_exec < sysctl_sched_min_granularity)
1421                 return;
1422
1423         se = __pick_first_entity(cfs_rq);
1424         delta = curr->vruntime - se->vruntime;
1425
1426         if (delta < 0)
1427                 return;
1428
1429         if (delta > ideal_runtime)
1430                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1431 }
1432
1433 static void
1434 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1435 {
1436         /* 'current' is not kept within the tree. */
1437         if (se->on_rq) {
1438                 /*
1439                  * Any task has to be enqueued before it get to execute on
1440                  * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
1441                  * runqueue.
1442                  */
1443                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
1444                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
1445         }
1446
1447         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
1448         cfs_rq->curr = se;
1449 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1450         /*
1451          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
1452          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
1453          * when there are only lesser-weight tasks around):
1454          */
1455         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
1456                 se->statistics.slice_max = max(se->statistics.slice_max,
1457                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
1458         }
1459 #endif
1460         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
1461 }
1462
1463 static int
1464 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se);
1465
1466 /*
1467  * Pick the next process, keeping these things in mind, in this order:
1468  * 1) keep things fair between processes/task groups
1469  * 2) pick the "next" process, since someone really wants that to run
1470  * 3) pick the "last" process, for cache locality
1471  * 4) do not run the "skip" process, if something else is available
1472  */
1473 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
1474 {
1475         struct sched_entity *se = __pick_first_entity(cfs_rq);
1476         struct sched_entity *left = se;
1477
1478         /*
1479          * Avoid running the skip buddy, if running something else can
1480          * be done without getting too unfair.
1481          */
1482         if (cfs_rq->skip == se) {
1483                 struct sched_entity *second = __pick_next_entity(se);
1484                 if (second && wakeup_preempt_entity(second, left) < 1)
1485                         se = second;
1486         }
1487
1488         /*
1489          * Prefer last buddy, try to return the CPU to a preempted task.
1490          */
1491         if (cfs_rq->last && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->last, left) < 1)
1492                 se = cfs_rq->last;
1493
1494         /*
1495          * Someone really wants this to run. If it's not unfair, run it.
1496          */
1497         if (cfs_rq->next && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->next, left) < 1)
1498                 se = cfs_rq->next;
1499
1500         clear_buddies(cfs_rq, se);
1501
1502         return se;
1503 }
1504
1505 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq);
1506
1507 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
1508 {
1509         /*
1510          * If still on the runqueue then deactivate_task()
1511          * was not called and update_curr() has to be done:
1512          */
1513         if (prev->on_rq)
1514                 update_curr(cfs_rq);
1515
1516         /* throttle cfs_rqs exceeding runtime */
1517         check_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
1518
1519         check_spread(cfs_rq, prev);
1520         if (prev->on_rq) {
1521                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
1522                 /* Put 'current' back into the tree. */
1523                 __enqueue_entity(cfs_rq, prev);
1524         }
1525         cfs_rq->curr = NULL;
1526 }
1527
1528 static void
1529 entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr, int queued)
1530 {
1531         /*
1532          * Update run-time statistics of the 'current'.
1533          */
1534         update_curr(cfs_rq);
1535
1536         /*
1537          * Update share accounting for long-running entities.
1538          */
1539         update_entity_shares_tick(cfs_rq);
1540
1541 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1542         /*
1543          * queued ticks are scheduled to match the slice, so don't bother
1544          * validating it and just reschedule.
1545          */
1546         if (queued) {
1547                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1548                 return;
1549         }
1550         /*
1551          * don't let the period tick interfere with the hrtick preemption
1552          */
1553         if (!sched_feat(DOUBLE_TICK) &&
1554                         hrtimer_active(&rq_of(cfs_rq)->hrtick_timer))
1555                 return;
1556 #endif
1557
1558         if (cfs_rq->nr_running > 1)
1559                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
1560 }
1561
1562
1563 /**************************************************
1564  * CFS bandwidth control machinery
1565  */
1566
1567 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
1568
1569 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
1570 static struct static_key __cfs_bandwidth_used;
1571
1572 static inline bool cfs_bandwidth_used(void)
1573 {
1574         return static_key_false(&__cfs_bandwidth_used);
1575 }
1576
1577 void account_cfs_bandwidth_used(int enabled, int was_enabled)
1578 {
1579         /* only need to count groups transitioning between enabled/!enabled */
1580         if (enabled && !was_enabled)
1581                 static_key_slow_inc(&__cfs_bandwidth_used);
1582         else if (!enabled && was_enabled)
1583                 static_key_slow_dec(&__cfs_bandwidth_used);
1584 }
1585 #else /* HAVE_JUMP_LABEL */
1586 static bool cfs_bandwidth_used(void)
1587 {
1588         return true;
1589 }
1590
1591 void account_cfs_bandwidth_used(int enabled, int was_enabled) {}
1592 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
1593
1594 /*
1595  * default period for cfs group bandwidth.
1596  * default: 0.1s, units: nanoseconds
1597  */
1598 static inline u64 default_cfs_period(void)
1599 {
1600         return 100000000ULL;
1601 }
1602
1603 static inline u64 sched_cfs_bandwidth_slice(void)
1604 {
1605         return (u64)sysctl_sched_cfs_bandwidth_slice * NSEC_PER_USEC;
1606 }
1607
1608 /*
1609  * Replenish runtime according to assigned quota and update expiration time.
1610  * We use sched_clock_cpu directly instead of rq->clock to avoid adding
1611  * additional synchronization around rq->lock.
1612  *
1613  * requires cfs_b->lock
1614  */
1615 void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
1616 {
1617         u64 now;
1618
1619         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
1620                 return;
1621
1622         now = sched_clock_cpu(smp_processor_id());
1623         cfs_b->runtime = cfs_b->quota;
1624         cfs_b->runtime_expires = now + ktime_to_ns(cfs_b->period);
1625 }
1626
1627 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
1628 {
1629         return &tg->cfs_bandwidth;
1630 }
1631
1632 /* returns 0 on failure to allocate runtime */
1633 static int assign_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
1634 {
1635         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1636         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
1637         u64 amount = 0, min_amount, expires;
1638
1639         /* note: this is a positive sum as runtime_remaining <= 0 */
1640         min_amount = sched_cfs_bandwidth_slice() - cfs_rq->runtime_remaining;
1641
1642         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1643         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
1644                 amount = min_amount;
1645         else {
1646                 /*
1647                  * If the bandwidth pool has become inactive, then at least one
1648                  * period must have elapsed since the last consumption.
1649                  * Refresh the global state and ensure bandwidth timer becomes
1650                  * active.
1651                  */
1652                 if (!cfs_b->timer_active) {
1653                         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
1654                         __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
1655                 }
1656
1657                 if (cfs_b->runtime > 0) {
1658                         amount = min(cfs_b->runtime, min_amount);
1659                         cfs_b->runtime -= amount;
1660                         cfs_b->idle = 0;
1661                 }
1662         }
1663         expires = cfs_b->runtime_expires;
1664         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1665
1666         cfs_rq->runtime_remaining += amount;
1667         /*
1668          * we may have advanced our local expiration to account for allowed
1669          * spread between our sched_clock and the one on which runtime was
1670          * issued.
1671          */
1672         if ((s64)(expires - cfs_rq->runtime_expires) > 0)
1673                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
1674
1675         return cfs_rq->runtime_remaining > 0;
1676 }
1677
1678 /*
1679  * Note: This depends on the synchronization provided by sched_clock and the
1680  * fact that rq->clock snapshots this value.
1681  */
1682 static void expire_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
1683 {
1684         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
1685         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
1686
1687         /* if the deadline is ahead of our clock, nothing to do */
1688         if (likely((s64)(rq->clock - cfs_rq->runtime_expires) < 0))
1689                 return;
1690
1691         if (cfs_rq->runtime_remaining < 0)
1692                 return;
1693
1694         /*
1695          * If the local deadline has passed we have to consider the
1696          * possibility that our sched_clock is 'fast' and the global deadline
1697          * has not truly expired.
1698          *
1699          * Fortunately we can check determine whether this the case by checking
1700          * whether the global deadline has advanced.
1701          */
1702
1703         if ((s64)(cfs_rq->runtime_expires - cfs_b->runtime_expires) >= 0) {
1704                 /* extend local deadline, drift is bounded above by 2 ticks */
1705                 cfs_rq->runtime_expires += TICK_NSEC;
1706         } else {
1707                 /* global deadline is ahead, expiration has passed */
1708                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
1709         }
1710 }
1711
1712 static void __account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
1713                                      unsigned long delta_exec)
1714 {
1715         /* dock delta_exec before expiring quota (as it could span periods) */
1716         cfs_rq->runtime_remaining -= delta_exec;
1717         expire_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
1718
1719         if (likely(cfs_rq->runtime_remaining > 0))
1720                 return;
1721
1722         /*
1723          * if we're unable to extend our runtime we resched so that the active
1724          * hierarchy can be throttled
1725          */
1726         if (!assign_cfs_rq_runtime(cfs_rq) && likely(cfs_rq->curr))
1727                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1728 }
1729
1730 static __always_inline
1731 void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long delta_exec)
1732 {
1733         if (!cfs_bandwidth_used() || !cfs_rq->runtime_enabled)
1734                 return;
1735
1736         __account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
1737 }
1738
1739 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
1740 {
1741         return cfs_bandwidth_used() && cfs_rq->throttled;
1742 }
1743
1744 /* check whether cfs_rq, or any parent, is throttled */
1745 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq)
1746 {
1747         return cfs_bandwidth_used() && cfs_rq->throttle_count;
1748 }
1749
1750 /*
1751  * Ensure that neither of the group entities corresponding to src_cpu or
1752  * dest_cpu are members of a throttled hierarchy when performing group
1753  * load-balance operations.
1754  */
1755 static inline int throttled_lb_pair(struct task_group *tg,
1756                                     int src_cpu, int dest_cpu)
1757 {
1758         struct cfs_rq *src_cfs_rq, *dest_cfs_rq;
1759
1760         src_cfs_rq = tg->cfs_rq[src_cpu];
1761         dest_cfs_rq = tg->cfs_rq[dest_cpu];
1762
1763         return throttled_hierarchy(src_cfs_rq) ||
1764                throttled_hierarchy(dest_cfs_rq);
1765 }
1766
1767 /* updated child weight may affect parent so we have to do this bottom up */
1768 static int tg_unthrottle_up(struct task_group *tg, void *data)
1769 {
1770         struct rq *rq = data;
1771         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu_of(rq)];
1772
1773         cfs_rq->throttle_count--;
1774 #ifdef CONFIG_SMP
1775         if (!cfs_rq->throttle_count) {
1776                 u64 delta = rq->clock_task - cfs_rq->load_stamp;
1777
1778                 /* leaving throttled state, advance shares averaging windows */
1779                 cfs_rq->load_stamp += delta;
1780                 cfs_rq->load_last += delta;
1781
1782                 /* update entity weight now that we are on_rq again */
1783                 update_cfs_shares(cfs_rq);
1784         }
1785 #endif
1786
1787         return 0;
1788 }
1789
1790 static int tg_throttle_down(struct task_group *tg, void *data)
1791 {
1792         struct rq *rq = data;
1793         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu_of(rq)];
1794
1795         /* group is entering throttled state, record last load */
1796         if (!cfs_rq->throttle_count)
1797                 update_cfs_load(cfs_rq, 0);
1798         cfs_rq->throttle_count++;
1799
1800         return 0;
1801 }
1802
1803 static void throttle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
1804 {
1805         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
1806         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
1807         struct sched_entity *se;
1808         long task_delta, dequeue = 1;
1809
1810         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
1811
1812         /* account load preceding throttle */
1813         rcu_read_lock();
1814         walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_throttle_down, tg_nop, (void *)rq);
1815         rcu_read_unlock();
1816
1817         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
1818         for_each_sched_entity(se) {
1819                 struct cfs_rq *qcfs_rq = cfs_rq_of(se);
1820                 /* throttled entity or throttle-on-deactivate */
1821                 if (!se->on_rq)
1822                         break;
1823
1824                 if (dequeue)
1825                         dequeue_entity(qcfs_rq, se, DEQUEUE_SLEEP);
1826                 qcfs_rq->h_nr_running -= task_delta;
1827
1828                 if (qcfs_rq->load.weight)
1829                         dequeue = 0;
1830         }
1831
1832         if (!se)
1833                 rq->nr_running -= task_delta;
1834
1835         cfs_rq->throttled = 1;
1836         cfs_rq->throttled_timestamp = rq->clock;
1837         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1838         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->throttled_list, &cfs_b->throttled_cfs_rq);
1839         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1840 }
1841
1842 void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
1843 {
1844         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
1845         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
1846         struct sched_entity *se;
1847         int enqueue = 1;
1848         long task_delta;
1849
1850         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
1851
1852         cfs_rq->throttled = 0;
1853         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1854         cfs_b->throttled_time += rq->clock - cfs_rq->throttled_timestamp;
1855         list_del_rcu(&cfs_rq->throttled_list);
1856         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1857         cfs_rq->throttled_timestamp = 0;
1858
1859         update_rq_clock(rq);
1860         /* update hierarchical throttle state */
1861         walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_nop, tg_unthrottle_up, (void *)rq);
1862
1863         if (!cfs_rq->load.weight)
1864                 return;
1865
1866         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
1867         for_each_sched_entity(se) {
1868                 if (se->on_rq)
1869                         enqueue = 0;
1870
1871                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1872                 if (enqueue)
1873                         enqueue_entity(cfs_rq, se, ENQUEUE_WAKEUP);
1874                 cfs_rq->h_nr_running += task_delta;
1875
1876                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
1877                         break;
1878         }
1879
1880         if (!se)
1881                 rq->nr_running += task_delta;
1882
1883         /* determine whether we need to wake up potentially idle cpu */
1884         if (rq->curr == rq->idle && rq->cfs.nr_running)
1885                 resched_task(rq->curr);
1886 }
1887
1888 static u64 distribute_cfs_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b,
1889                 u64 remaining, u64 expires)
1890 {
1891         struct cfs_rq *cfs_rq;
1892         u64 runtime = remaining;
1893
1894         rcu_read_lock();
1895         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &cfs_b->throttled_cfs_rq,
1896                                 throttled_list) {
1897                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
1898
1899                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1900                 if (!cfs_rq_throttled(cfs_rq))
1901                         goto next;
1902
1903                 runtime = -cfs_rq->runtime_remaining + 1;
1904                 if (runtime > remaining)
1905                         runtime = remaining;
1906                 remaining -= runtime;
1907
1908                 cfs_rq->runtime_remaining += runtime;
1909                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
1910
1911                 /* we check whether we're throttled above */
1912                 if (cfs_rq->runtime_remaining > 0)
1913                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
1914
1915 next:
1916                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1917
1918                 if (!remaining)
1919                         break;
1920         }
1921         rcu_read_unlock();
1922
1923         return remaining;
1924 }
1925
1926 /*
1927  * Responsible for refilling a task_group's bandwidth and unthrottling its
1928  * cfs_rqs as appropriate. If there has been no activity within the last
1929  * period the timer is deactivated until scheduling resumes; cfs_b->idle is
1930  * used to track this state.
1931  */
1932 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun)
1933 {
1934         u64 runtime, runtime_expires;
1935         int idle = 1, throttled;
1936
1937         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1938         /* no need to continue the timer with no bandwidth constraint */
1939         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
1940                 goto out_unlock;
1941
1942         throttled = !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
1943         /* idle depends on !throttled (for the case of a large deficit) */
1944         idle = cfs_b->idle && !throttled;
1945         cfs_b->nr_periods += overrun;
1946
1947         /* if we're going inactive then everything else can be deferred */
1948         if (idle)
1949                 goto out_unlock;
1950
1951         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
1952
1953         if (!throttled) {
1954                 /* mark as potentially idle for the upcoming period */
1955                 cfs_b->idle = 1;
1956                 goto out_unlock;
1957         }
1958
1959         /* account preceding periods in which throttling occurred */
1960         cfs_b->nr_throttled += overrun;
1961
1962         /*
1963          * There are throttled entities so we must first use the new bandwidth
1964          * to unthrottle them before making it generally available.  This
1965          * ensures that all existing debts will be paid before a new cfs_rq is
1966          * allowed to run.
1967          */
1968         runtime = cfs_b->runtime;
1969         runtime_expires = cfs_b->runtime_expires;
1970         cfs_b->runtime = 0;
1971
1972         /*
1973          * This check is repeated as we are holding onto the new bandwidth
1974          * while we unthrottle.  This can potentially race with an unthrottled
1975          * group trying to acquire new bandwidth from the global pool.
1976          */
1977         while (throttled && runtime > 0) {
1978                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1979                 /* we can't nest cfs_b->lock while distributing bandwidth */
1980                 runtime = distribute_cfs_runtime(cfs_b, runtime,
1981                                                  runtime_expires);
1982                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1983
1984                 throttled = !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
1985         }
1986
1987         /* return (any) remaining runtime */
1988         cfs_b->runtime = runtime;
1989         /*
1990          * While we are ensured activity in the period following an
1991          * unthrottle, this also covers the case in which the new bandwidth is
1992          * insufficient to cover the existing bandwidth deficit.  (Forcing the
1993          * timer to remain active while there are any throttled entities.)
1994          */
1995         cfs_b->idle = 0;
1996 out_unlock:
1997         if (idle)
1998                 cfs_b->timer_active = 0;
1999         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2000
2001         return idle;
2002 }
2003
2004 /* a cfs_rq won't donate quota below this amount */
2005 static const u64 min_cfs_rq_runtime = 1 * NSEC_PER_MSEC;
2006 /* minimum remaining period time to redistribute slack quota */
2007 static const u64 min_bandwidth_expiration = 2 * NSEC_PER_MSEC;
2008 /* how long we wait to gather additional slack before distributing */
2009 static const u64 cfs_bandwidth_slack_period = 5 * NSEC_PER_MSEC;
2010
2011 /* are we near the end of the current quota period? */
2012 static int runtime_refresh_within(struct cfs_bandwidth *cfs_b, u64 min_expire)
2013 {
2014         struct hrtimer *refresh_timer = &cfs_b->period_timer;
2015         u64 remaining;
2016
2017         /* if the call-back is running a quota refresh is already occurring */
2018         if (hrtimer_callback_running(refresh_timer))
2019                 return 1;
2020
2021         /* is a quota refresh about to occur? */
2022         remaining = ktime_to_ns(hrtimer_expires_remaining(refresh_timer));
2023         if (remaining < min_expire)
2024                 return 1;
2025
2026         return 0;
2027 }
2028
2029 static void start_cfs_slack_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2030 {
2031         u64 min_left = cfs_bandwidth_slack_period + min_bandwidth_expiration;
2032
2033         /* if there's a quota refresh soon don't bother with slack */
2034         if (runtime_refresh_within(cfs_b, min_left))
2035                 return;
2036
2037         start_bandwidth_timer(&cfs_b->slack_timer,
2038                                 ns_to_ktime(cfs_bandwidth_slack_period));
2039 }
2040
2041 /* we know any runtime found here is valid as update_curr() precedes return */
2042 static void __return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2043 {
2044         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2045         s64 slack_runtime = cfs_rq->runtime_remaining - min_cfs_rq_runtime;
2046
2047         if (slack_runtime <= 0)
2048                 return;
2049
2050         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2051         if (cfs_b->quota != RUNTIME_INF &&
2052             cfs_rq->runtime_expires == cfs_b->runtime_expires) {
2053                 cfs_b->runtime += slack_runtime;
2054
2055                 /* we are under rq->lock, defer unthrottling using a timer */
2056                 if (cfs_b->runtime > sched_cfs_bandwidth_slice() &&
2057                     !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq))
2058                         start_cfs_slack_bandwidth(cfs_b);
2059         }
2060         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2061
2062         /* even if it's not valid for return we don't want to try again */
2063         cfs_rq->runtime_remaining -= slack_runtime;
2064 }
2065
2066 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2067 {
2068         if (!cfs_bandwidth_used())
2069                 return;
2070
2071         if (!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->nr_running)
2072                 return;
2073
2074         __return_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2075 }
2076
2077 /*
2078  * This is done with a timer (instead of inline with bandwidth return) since
2079  * it's necessary to juggle rq->locks to unthrottle their respective cfs_rqs.
2080  */
2081 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2082 {
2083         u64 runtime = 0, slice = sched_cfs_bandwidth_slice();
2084         u64 expires;
2085
2086         /* confirm we're still not at a refresh boundary */
2087         if (runtime_refresh_within(cfs_b, min_bandwidth_expiration))
2088                 return;
2089
2090         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2091         if (cfs_b->quota != RUNTIME_INF && cfs_b->runtime > slice) {
2092                 runtime = cfs_b->runtime;
2093                 cfs_b->runtime = 0;
2094         }
2095         expires = cfs_b->runtime_expires;
2096         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2097
2098         if (!runtime)
2099                 return;
2100
2101         runtime = distribute_cfs_runtime(cfs_b, runtime, expires);
2102
2103         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2104         if (expires == cfs_b->runtime_expires)
2105                 cfs_b->runtime = runtime;
2106         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2107 }
2108
2109 /*
2110  * When a group wakes up we want to make sure that its quota is not already
2111  * expired/exceeded, otherwise it may be allowed to steal additional ticks of
2112  * runtime as update_curr() throttling can not not trigger until it's on-rq.
2113  */
2114 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq)
2115 {
2116         if (!cfs_bandwidth_used())
2117                 return;
2118
2119         /* an active group must be handled by the update_curr()->put() path */
2120         if (!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->curr)
2121                 return;
2122
2123         /* ensure the group is not already throttled */
2124         if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2125                 return;
2126
2127         /* update runtime allocation */
2128         account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
2129         if (cfs_rq->runtime_remaining <= 0)
2130                 throttle_cfs_rq(cfs_rq);
2131 }
2132
2133 /* conditionally throttle active cfs_rq's from put_prev_entity() */
2134 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2135 {
2136         if (!cfs_bandwidth_used())
2137                 return;
2138
2139         if (likely(!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->runtime_remaining > 0))
2140                 return;
2141
2142         /*
2143          * it's possible for a throttled entity to be forced into a running
2144          * state (e.g. set_curr_task), in this case we're finished.
2145          */
2146         if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2147                 return;
2148
2149         throttle_cfs_rq(cfs_rq);
2150 }
2151
2152 static inline u64 default_cfs_period(void);
2153 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun);
2154 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
2155
2156 static enum hrtimer_restart sched_cfs_slack_timer(struct hrtimer *timer)
2157 {
2158         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
2159                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, slack_timer);
2160         do_sched_cfs_slack_timer(cfs_b);
2161
2162         return HRTIMER_NORESTART;
2163 }
2164
2165 static enum hrtimer_restart sched_cfs_period_timer(struct hrtimer *timer)
2166 {
2167         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
2168                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, period_timer);
2169         ktime_t now;
2170         int overrun;
2171         int idle = 0;
2172
2173         for (;;) {
2174                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
2175                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, cfs_b->period);
2176
2177                 if (!overrun)
2178                         break;
2179
2180                 idle = do_sched_cfs_period_timer(cfs_b, overrun);
2181         }
2182
2183         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
2184 }
2185
2186 void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2187 {
2188         raw_spin_lock_init(&cfs_b->lock);
2189         cfs_b->runtime = 0;
2190         cfs_b->quota = RUNTIME_INF;
2191         cfs_b->period = ns_to_ktime(default_cfs_period());
2192
2193         INIT_LIST_HEAD(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2194         hrtimer_init(&cfs_b->period_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
2195         cfs_b->period_timer.function = sched_cfs_period_timer;
2196         hrtimer_init(&cfs_b->slack_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
2197         cfs_b->slack_timer.function = sched_cfs_slack_timer;
2198 }
2199
2200 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2201 {
2202         cfs_rq->runtime_enabled = 0;
2203         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->throttled_list);
2204 }
2205
2206 /* requires cfs_b->lock, may release to reprogram timer */
2207 void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2208 {
2209         /*
2210          * The timer may be active because we're trying to set a new bandwidth
2211          * period or because we're racing with the tear-down path
2212          * (timer_active==0 becomes visible before the hrtimer call-back
2213          * terminates).  In either case we ensure that it's re-programmed
2214          */
2215         while (unlikely(hrtimer_active(&cfs_b->period_timer))) {
2216                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2217                 /* ensure cfs_b->lock is available while we wait */
2218                 hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
2219
2220                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2221                 /* if someone else restarted the timer then we're done */
2222                 if (cfs_b->timer_active)
2223                         return;
2224         }
2225
2226         cfs_b->timer_active = 1;
2227         start_bandwidth_timer(&cfs_b->period_timer, cfs_b->period);
2228 }
2229
2230 static void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2231 {
2232         hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
2233         hrtimer_cancel(&cfs_b->slack_timer);
2234 }
2235
2236 static void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq)
2237 {
2238         struct cfs_rq *cfs_rq;
2239
2240         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
2241                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2242
2243                 if (!cfs_rq->runtime_enabled)
2244                         continue;
2245
2246                 /*
2247                  * clock_task is not advancing so we just need to make sure
2248                  * there's some valid quota amount
2249                  */
2250                 cfs_rq->runtime_remaining = cfs_b->quota;
2251                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2252                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
2253         }
2254 }
2255
2256 #else /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
2257 static __always_inline
2258 void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long delta_exec) {}
2259 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2260 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2261 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2262
2263 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
2264 {
2265         return 0;
2266 }
2267
2268 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq)
2269 {
2270         return 0;
2271 }
2272
2273 static inline int throttled_lb_pair(struct task_group *tg,
2274                                     int src_cpu, int dest_cpu)
2275 {
2276         return 0;
2277 }
2278
2279 void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
2280
2281 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2282 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2283 #endif
2284
2285 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
2286 {
2287         return NULL;
2288 }
2289 static inline void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
2290 static inline void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq) {}
2291
2292 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
2293
2294 /**************************************************
2295  * CFS operations on tasks:
2296  */
2297
2298 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
2299 static void hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2300 {
2301         struct sched_entity *se = &p->se;
2302         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2303
2304         WARN_ON(task_rq(p) != rq);
2305
2306         if (cfs_rq->nr_running > 1) {
2307                 u64 slice = sched_slice(cfs_rq, se);
2308                 u64 ran = se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime;
2309                 s64 delta = slice - ran;
2310
2311                 if (delta < 0) {
2312                         if (rq->curr == p)
2313                                 resched_task(p);
2314                         return;
2315                 }
2316
2317                 /*
2318                  * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
2319                  * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
2320                  */
2321                 if (rq->curr != p)
2322                         delta = max_t(s64, 10000LL, delta);
2323
2324                 hrtick_start(rq, delta);
2325         }
2326 }
2327
2328 /*
2329  * called from enqueue/dequeue and updates the hrtick when the
2330  * current task is from our class and nr_running is low enough
2331  * to matter.
2332  */
2333 static void hrtick_update(struct rq *rq)
2334 {
2335         struct task_struct *curr = rq->curr;
2336
2337         if (!hrtick_enabled(rq) || curr->sched_class != &fair_sched_class)
2338                 return;
2339
2340         if (cfs_rq_of(&curr->se)->nr_running < sched_nr_latency)
2341                 hrtick_start_fair(rq, curr);
2342 }
2343 #else /* !CONFIG_SCHED_HRTICK */
2344 static inline void
2345 hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2346 {
2347 }
2348
2349 static inline void hrtick_update(struct rq *rq)
2350 {
2351 }
2352 #endif
2353
2354 /*
2355  * The enqueue_task method is called before nr_running is
2356  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
2357  * then put the task into the rbtree:
2358  */
2359 static void
2360 enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2361 {
2362         struct cfs_rq *cfs_rq;
2363         struct sched_entity *se = &p->se;
2364
2365         for_each_sched_entity(se) {
2366                 if (se->on_rq)
2367                         break;
2368                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2369                 enqueue_entity(cfs_rq, se, flags);
2370
2371                 /*
2372                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
2373                  *
2374                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
2375                  * post the final h_nr_running increment below.
2376                 */
2377                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2378                         break;
2379                 cfs_rq->h_nr_running++;
2380
2381                 flags = ENQUEUE_WAKEUP;
2382         }
2383
2384         for_each_sched_entity(se) {
2385                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2386                 cfs_rq->h_nr_running++;
2387
2388                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2389                         break;
2390
2391                 update_cfs_load(cfs_rq, 0);
2392                 update_cfs_shares(cfs_rq);
2393         }
2394
2395         if (!se)
2396                 inc_nr_running(rq);
2397         hrtick_update(rq);
2398 }
2399
2400 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se);
2401
2402 /*
2403  * The dequeue_task method is called before nr_running is
2404  * decreased. We remove the task from the rbtree and
2405  * update the fair scheduling stats:
2406  */
2407 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2408 {
2409         struct cfs_rq *cfs_rq;
2410         struct sched_entity *se = &p->se;
2411         int task_sleep = flags & DEQUEUE_SLEEP;
2412
2413         for_each_sched_entity(se) {
2414                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2415                 dequeue_entity(cfs_rq, se, flags);
2416
2417                 /*
2418                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
2419                  *
2420                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
2421                  * post the final h_nr_running decrement below.
2422                 */
2423                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2424                         break;
2425                 cfs_rq->h_nr_running--;
2426
2427                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
2428                 if (cfs_rq->load.weight) {
2429                         /*
2430                          * Bias pick_next to pick a task from this cfs_rq, as
2431                          * p is sleeping when it is within its sched_slice.
2432                          */
2433                         if (task_sleep && parent_entity(se))
2434                                 set_next_buddy(parent_entity(se));
2435
2436                         /* avoid re-evaluating load for this entity */
2437                         se = parent_entity(se);
2438                         break;
2439                 }
2440                 flags |= DEQUEUE_SLEEP;
2441         }
2442
2443         for_each_sched_entity(se) {
2444                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2445                 cfs_rq->h_nr_running--;
2446
2447                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2448                         break;
2449
2450                 update_cfs_load(cfs_rq, 0);
2451                 update_cfs_shares(cfs_rq);
2452         }
2453
2454         if (!se)
2455                 dec_nr_running(rq);
2456         hrtick_update(rq);
2457 }
2458
2459 #ifdef CONFIG_SMP
2460 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
2461 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
2462 {
2463         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
2464 }
2465
2466 /*
2467  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2468  * according to the scheduling class and "nice" value.
2469  *
2470  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2471  * balance conservatively.
2472  */
2473 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2474 {
2475         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2476         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2477
2478         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2479                 return total;
2480
2481         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2482 }
2483
2484 /*
2485  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2486  * according to the scheduling class and "nice" value.
2487  */
2488 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2489 {
2490         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2491         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2492
2493         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2494                 return total;
2495
2496         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2497 }
2498
2499 static unsigned long power_of(int cpu)
2500 {
2501         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
2502 }
2503
2504 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
2505 {
2506         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2507         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
2508
2509         if (nr_running)
2510                 return rq->load.weight / nr_running;
2511
2512         return 0;
2513 }
2514
2515
2516 static void task_waking_fair(struct task_struct *p)
2517 {
2518         struct sched_entity *se = &p->se;
2519         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2520         u64 min_vruntime;
2521
2522 #ifndef CONFIG_64BIT
2523         u64 min_vruntime_copy;
2524
2525         do {
2526                 min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime_copy;
2527                 smp_rmb();
2528                 min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
2529         } while (min_vruntime != min_vruntime_copy);
2530 #else
2531         min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
2532 #endif
2533
2534         se->vruntime -= min_vruntime;
2535 }
2536
2537 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2538 /*
2539  * effective_load() calculates the load change as seen from the root_task_group
2540  *
2541  * Adding load to a group doesn't make a group heavier, but can cause movement
2542  * of group shares between cpus. Assuming the shares were perfectly aligned one
2543  * can calculate the shift in shares.
2544  *
2545  * Calculate the effective load difference if @wl is added (subtracted) to @tg
2546  * on this @cpu and results in a total addition (subtraction) of @wg to the
2547  * total group weight.
2548  *
2549  * Given a runqueue weight distribution (rw_i) we can compute a shares
2550  * distribution (s_i) using:
2551  *
2552  *   s_i = rw_i / \Sum rw_j                                             (1)
2553  *
2554  * Suppose we have 4 CPUs and our @tg is a direct child of the root group and
2555  * has 7 equal weight tasks, distributed as below (rw_i), with the resulting
2556  * shares distribution (s_i):
2557  *
2558  *   rw_i = {   2,   4,   1,   0 }
2559  *   s_i  = { 2/7, 4/7, 1/7,   0 }
2560  *
2561  * As per wake_affine() we're interested in the load of two CPUs (the CPU the
2562  * task used to run on and the CPU the waker is running on), we need to
2563  * compute the effect of waking a task on either CPU and, in case of a sync
2564  * wakeup, compute the effect of the current task going to sleep.
2565  *
2566  * So for a change of @wl to the local @cpu with an overall group weight change
2567  * of @wl we can compute the new shares distribution (s'_i) using:
2568  *
2569  *   s'_i = (rw_i + @wl) / (@wg + \Sum rw_j)                            (2)
2570  *
2571  * Suppose we're interested in CPUs 0 and 1, and want to compute the load
2572  * differences in waking a task to CPU 0. The additional task changes the
2573  * weight and shares distributions like:
2574  *
2575  *   rw'_i = {   3,   4,   1,   0 }
2576  *   s'_i  = { 3/8, 4/8, 1/8,   0 }
2577  *
2578  * We can then compute the difference in effective weight by using:
2579  *
2580  *   dw_i = S * (s'_i - s_i)                                            (3)
2581  *
2582  * Where 'S' is the group weight as seen by its parent.
2583  *
2584  * Therefore the effective change in loads on CPU 0 would be 5/56 (3/8 - 2/7)
2585  * times the weight of the group. The effect on CPU 1 would be -4/56 (4/8 -
2586  * 4/7) times the weight of the group.
2587  */
2588 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu, long wl, long wg)
2589 {
2590         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
2591
2592         if (!tg->parent)        /* the trivial, non-cgroup case */
2593                 return wl;
2594
2595         for_each_sched_entity(se) {
2596                 long w, W;
2597
2598                 tg = se->my_q->tg;
2599
2600                 /*
2601                  * W = @wg + \Sum rw_j
2602                  */
2603                 W = wg + calc_tg_weight(tg, se->my_q);
2604
2605                 /*
2606                  * w = rw_i + @wl
2607                  */
2608                 w = se->my_q->load.weight + wl;
2609
2610                 /*
2611                  * wl = S * s'_i; see (2)
2612                  */
2613                 if (W > 0 && w < W)
2614                         wl = (w * tg->shares) / W;
2615                 else
2616                         wl = tg->shares;
2617
2618                 /*
2619                  * Per the above, wl is the new se->load.weight value; since
2620                  * those are clipped to [MIN_SHARES, ...) do so now. See
2621                  * calc_cfs_shares().
2622                  */
2623                 if (wl < MIN_SHARES)
2624                         wl = MIN_SHARES;
2625
2626                 /*
2627                  * wl = dw_i = S * (s'_i - s_i); see (3)
2628                  */
2629                 wl -= se->load.weight;
2630
2631                 /*
2632                  * Recursively apply this logic to all parent groups to compute
2633                  * the final effective load change on the root group. Since
2634                  * only the @tg group gets extra weight, all parent groups can
2635                  * only redistribute existing shares. @wl is the shift in shares
2636                  * resulting from this level per the above.
2637                  */
2638                 wg = 0;
2639         }
2640
2641         return wl;
2642 }
2643 #else
2644
2645 static inline unsigned long effective_load(struct task_group *tg, int cpu,
2646                 unsigned long wl, unsigned long wg)
2647 {
2648         return wl;
2649 }
2650
2651 #endif
2652
2653 static int wake_affine(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int sync)
2654 {
2655         s64 this_load, load;
2656         int idx, this_cpu, prev_cpu;
2657         unsigned long tl_per_task;
2658         struct task_group *tg;
2659         unsigned long weight;
2660         int balanced;
2661
2662         idx       = sd->wake_idx;
2663         this_cpu  = smp_processor_id();
2664         prev_cpu  = task_cpu(p);
2665         load      = source_load(prev_cpu, idx);
2666         this_load = target_load(this_cpu, idx);
2667
2668         /*
2669          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
2670          * effect of the currently running task from the load
2671          * of the current CPU:
2672          */
2673         if (sync) {
2674                 tg = task_group(current);
2675                 weight = current->se.load.weight;
2676
2677                 this_load += effective_load(tg, this_cpu, -weight, -weight);
2678                 load += effective_load(tg, prev_cpu, 0, -weight);
2679         }
2680
2681         tg = task_group(p);
2682         weight = p->se.load.weight;
2683
2684         /*
2685          * In low-load situations, where prev_cpu is idle and this_cpu is idle
2686          * due to the sync cause above having dropped this_load to 0, we'll
2687          * always have an imbalance, but there's really nothing you can do
2688          * about that, so that's good too.
2689          *
2690          * Otherwise check if either cpus are near enough in load to allow this
2691          * task to be woken on this_cpu.
2692          */
2693         if (this_load > 0) {
2694                 s64 this_eff_load, prev_eff_load;
2695
2696                 this_eff_load = 100;
2697                 this_eff_load *= power_of(prev_cpu);
2698                 this_eff_load *= this_load +
2699                         effective_load(tg, this_cpu, weight, weight);
2700
2701                 prev_eff_load = 100 + (sd->imbalance_pct - 100) / 2;
2702                 prev_eff_load *= power_of(this_cpu);
2703                 prev_eff_load *= load + effective_load(tg, prev_cpu, 0, weight);
2704
2705                 balanced = this_eff_load <= prev_eff_load;
2706         } else
2707                 balanced = true;
2708
2709         /*
2710          * If the currently running task will sleep within
2711          * a reasonable amount of time then attract this newly
2712          * woken task:
2713          */
2714         if (sync && balanced)
2715                 return 1;
2716
2717         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine_attempts);
2718         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
2719
2720         if (balanced ||
2721             (this_load <= load &&
2722              this_load + target_load(prev_cpu, idx) <= tl_per_task)) {
2723                 /*
2724                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
2725                  * p is cache cold in this domain, and
2726                  * there is no bad imbalance.
2727                  */
2728                 schedstat_inc(sd, ttwu_move_affine);
2729                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine);
2730
2731                 return 1;
2732         }
2733         return 0;
2734 }
2735
2736 /*
2737  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2738  * domain.
2739  */
2740 static struct sched_group *
2741 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p,
2742                   int this_cpu, int load_idx)
2743 {
2744         struct sched_group *idlest = NULL, *group = sd->groups;
2745         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2746         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2747
2748         do {
2749                 unsigned long load, avg_load;
2750                 int local_group;
2751                 int i;
2752
2753                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2754                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2755                                         tsk_cpus_allowed(p)))
2756                         continue;
2757
2758                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2759                                                sched_group_cpus(group));
2760
2761                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2762                 avg_load = 0;
2763
2764                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2765                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2766                         if (local_group)
2767                                 load = source_load(i, load_idx);
2768                         else
2769                                 load = target_load(i, load_idx);
2770
2771                         avg_load += load;
2772                 }
2773
2774                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2775                 avg_load = (avg_load * SCHED_POWER_SCALE) / group->sgp->power;
2776
2777                 if (local_group) {
2778                         this_load = avg_load;
2779                 } else if (avg_load < min_load) {
2780                         min_load = avg_load;
2781                         idlest = group;
2782                 }
2783         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2784
2785         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2786                 return NULL;
2787         return idlest;
2788 }
2789
2790 /*
2791  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2792  */
2793 static int
2794 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2795 {
2796         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2797         int idlest = -1;
2798         int i;
2799
2800         /* Traverse only the allowed CPUs */
2801         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), tsk_cpus_allowed(p)) {
2802                 load = weighted_cpuload(i);
2803
2804                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2805                         min_load = load;
2806                         idlest = i;
2807                 }
2808         }
2809
2810         return idlest;
2811 }
2812
2813 /*
2814  * Try and locate an idle CPU in the sched_domain.
2815  */
2816 static int select_idle_sibling(struct task_struct *p, int target)
2817 {
2818         int cpu = smp_processor_id();
2819         int prev_cpu = task_cpu(p);
2820         struct sched_domain *sd;
2821         struct sched_group *sg;
2822         int i;
2823
2824         /*
2825          * If the task is going to be woken-up on this cpu and if it is
2826          * already idle, then it is the right target.
2827          */
2828         if (target == cpu && idle_cpu(cpu))
2829                 return cpu;
2830
2831         /*
2832          * If the task is going to be woken-up on the cpu where it previously
2833          * ran and if it is currently idle, then it the right target.
2834          */
2835         if (target == prev_cpu && idle_cpu(prev_cpu))
2836                 return prev_cpu;
2837
2838         /*
2839          * Otherwise, iterate the domains and find an elegible idle cpu.
2840          */
2841         sd = rcu_dereference(per_cpu(sd_llc, target));
2842         for_each_lower_domain(sd) {
2843                 sg = sd->groups;
2844                 do {
2845                         if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(sg),
2846                                                 tsk_cpus_allowed(p)))
2847                                 goto next;
2848
2849                         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(sg)) {
2850                                 if (!idle_cpu(i))
2851                                         goto next;
2852                         }
2853
2854                         target = cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg),
2855                                         tsk_cpus_allowed(p));
2856                         goto done;
2857 next:
2858                         sg = sg->next;
2859                 } while (sg != sd->groups);
2860         }
2861 done:
2862         return target;
2863 }
2864
2865 /*
2866  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2867  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2868  * SD_BALANCE_EXEC.
2869  *
2870  * Balance, ie. select the least loaded group.
2871  *
2872  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2873  *
2874  * preempt must be disabled.
2875  */
2876 static int
2877 select_task_rq_fair(struct task_struct *p, int sd_flag, int wake_flags)
2878 {
2879         struct sched_domain *tmp, *affine_sd = NULL, *sd = NULL;
2880         int cpu = smp_processor_id();
2881         int prev_cpu = task_cpu(p);
2882         int new_cpu = cpu;
2883         int want_affine = 0;
2884         int sync = wake_flags & WF_SYNC;
2885
2886         if (p->nr_cpus_allowed == 1)
2887                 return prev_cpu;
2888
2889         if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE) {
2890                 if (cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
2891                         want_affine = 1;
2892                 new_cpu = prev_cpu;
2893         }
2894
2895         rcu_read_lock();
2896         for_each_domain(cpu, tmp) {
2897                 if (!(tmp->flags & SD_LOAD_BALANCE))
2898                         continue;
2899
2900                 /*
2901                  * If both cpu and prev_cpu are part of this domain,
2902                  * cpu is a valid SD_WAKE_AFFINE target.
2903                  */
2904                 if (want_affine && (tmp->flags & SD_WAKE_AFFINE) &&
2905                     cpumask_test_cpu(prev_cpu, sched_domain_span(tmp))) {
2906                         affine_sd = tmp;
2907                         break;
2908                 }
2909
2910                 if (tmp->flags & sd_flag)
2911                         sd = tmp;
2912         }
2913
2914         if (affine_sd) {
2915                 if (cpu != prev_cpu && wake_affine(affine_sd, p, sync))
2916                         prev_cpu = cpu;
2917
2918                 new_cpu = select_idle_sibling(p, prev_cpu);
2919                 goto unlock;
2920         }
2921
2922         while (sd) {
2923                 int load_idx = sd->forkexec_idx;
2924                 struct sched_group *group;
2925                 int weight;
2926
2927                 if (!(sd->flags & sd_flag)) {
2928                         sd = sd->child;
2929                         continue;
2930                 }
2931
2932                 if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE)
2933                         load_idx = sd->wake_idx;
2934
2935                 group = find_idlest_group(sd, p, cpu, load_idx);
2936                 if (!group) {
2937                         sd = sd->child;
2938                         continue;
2939                 }
2940
2941                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, p, cpu);
2942                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2943                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2944                         sd = sd->child;
2945                         continue;
2946                 }
2947
2948                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2949                 cpu = new_cpu;
2950                 weight = sd->span_weight;
2951                 sd = NULL;
2952                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2953                         if (weight <= tmp->span_weight)
2954                                 break;
2955                         if (tmp->flags & sd_flag)
2956                                 sd = tmp;
2957                 }
2958                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2959         }
2960 unlock:
2961         rcu_read_unlock();
2962
2963         return new_cpu;
2964 }
2965 #endif /* CONFIG_SMP */
2966
2967 static unsigned long
2968 wakeup_gran(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
2969 {
2970         unsigned long gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2971
2972         /*
2973          * Since its curr running now, convert the gran from real-time
2974          * to virtual-time in his units.
2975          *
2976          * By using 'se' instead of 'curr' we penalize light tasks, so
2977          * they get preempted easier. That is, if 'se' < 'curr' then
2978          * the resulting gran will be larger, therefore penalizing the
2979          * lighter, if otoh 'se' > 'curr' then the resulting gran will
2980          * be smaller, again penalizing the lighter task.
2981          *
2982          * This is especially important for buddies when the leftmost
2983          * task is higher priority than the buddy.
2984          */
2985         return calc_delta_fair(gran, se);
2986 }
2987
2988 /*
2989  * Should 'se' preempt 'curr'.
2990  *
2991  *             |s1
2992  *        |s2
2993  *   |s3
2994  *         g
2995  *      |<--->|c
2996  *
2997  *  w(c, s1) = -1
2998  *  w(c, s2) =  0
2999  *  w(c, s3) =  1
3000  *
3001  */
3002 static int
3003 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
3004 {
3005         s64 gran, vdiff = curr->vruntime - se->vruntime;
3006
3007         if (vdiff <= 0)
3008                 return -1;
3009
3010         gran = wakeup_gran(curr, se);
3011         if (vdiff > gran)
3012                 return 1;
3013
3014         return 0;
3015 }
3016
3017 static void set_last_buddy(struct sched_entity *se)
3018 {
3019         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
3020                 return;
3021
3022         for_each_sched_entity(se)
3023                 cfs_rq_of(se)->last = se;
3024 }
3025
3026 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se)
3027 {
3028         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
3029                 return;
3030
3031         for_each_sched_entity(se)
3032                 cfs_rq_of(se)->next = se;
3033 }
3034
3035 static void set_skip_buddy(struct sched_entity *se)
3036 {
3037         for_each_sched_entity(se)
3038                 cfs_rq_of(se)->skip = se;
3039 }
3040
3041 /*
3042  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
3043  */
3044 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
3045 {
3046         struct task_struct *curr = rq->curr;
3047         struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
3048         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
3049         int scale = cfs_rq->nr_running >= sched_nr_latency;
3050         int next_buddy_marked = 0;
3051
3052         if (unlikely(se == pse))
3053                 return;
3054
3055         /*
3056          * This is possible from callers such as move_task(), in which we
3057          * unconditionally check_prempt_curr() after an enqueue (which may have
3058          * lead to a throttle).  This both saves work and prevents false
3059          * next-buddy nomination below.
3060          */
3061         if (unlikely(throttled_hierarchy(cfs_rq_of(pse))))
3062                 return;
3063
3064         if (sched_feat(NEXT_BUDDY) && scale && !(wake_flags & WF_FORK)) {
3065                 set_next_buddy(pse);
3066                 next_buddy_marked = 1;
3067         }
3068
3069         /*
3070          * We can come here with TIF_NEED_RESCHED already set from new task
3071          * wake up path.
3072          *
3073          * Note: this also catches the edge-case of curr being in a throttled
3074          * group (e.g. via set_curr_task), since update_curr() (in the
3075          * enqueue of curr) will have resulted in resched being set.  This
3076          * prevents us from potentially nominating it as a false LAST_BUDDY
3077          * below.
3078          */
3079         if (test_tsk_need_resched(curr))
3080                 return;
3081
3082         /* Idle tasks are by definition preempted by non-idle tasks. */
3083         if (unlikely(curr->policy == SCHED_IDLE) &&
3084             likely(p->policy != SCHED_IDLE))
3085                 goto preempt;
3086
3087         /*
3088          * Batch and idle tasks do not preempt non-idle tasks (their preemption
3089          * is driven by the tick):
3090          */
3091         if (unlikely(p->policy != SCHED_NORMAL))
3092                 return;
3093
3094         find_matching_se(&se, &pse);
3095         update_curr(cfs_rq_of(se));
3096         BUG_ON(!pse);
3097         if (wakeup_preempt_entity(se, pse) == 1) {
3098                 /*
3099                  * Bias pick_next to pick the sched entity that is
3100                  * triggering this preemption.
3101                  */
3102                 if (!next_buddy_marked)
3103                         set_next_buddy(pse);
3104                 goto preempt;
3105         }
3106
3107         return;
3108
3109 preempt:
3110         resched_task(curr);
3111         /*
3112          * Only set the backward buddy when the current task is still
3113          * on the rq. This can happen when a wakeup gets interleaved
3114          * with schedule on the ->pre_schedule() or idle_balance()
3115          * point, either of which can * drop the rq lock.
3116          *
3117          * Also, during early boot the idle thread is in the fair class,
3118          * for obvious reasons its a bad idea to schedule back to it.
3119          */
3120         if (unlikely(!se->on_rq || curr == rq->idle))
3121                 return;
3122
3123         if (sched_feat(LAST_BUDDY) && scale && entity_is_task(se))
3124                 set_last_buddy(se);
3125 }
3126
3127 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
3128 {
3129         struct task_struct *p;
3130         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
3131         struct sched_entity *se;
3132
3133         if (!cfs_rq->nr_running)
3134                 return NULL;
3135
3136         do {
3137                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
3138                 set_next_entity(cfs_rq, se);
3139                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
3140         } while (cfs_rq);
3141
3142         p = task_of(se);
3143         if (hrtick_enabled(rq))
3144                 hrtick_start_fair(rq, p);
3145
3146         return p;
3147 }
3148
3149 /*
3150  * Account for a descheduled task:
3151  */
3152 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3153 {
3154         struct sched_entity *se = &prev->se;
3155         struct cfs_rq *cfs_rq;
3156
3157         for_each_sched_entity(se) {
3158                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3159                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
3160         }
3161 }
3162
3163 /*
3164  * sched_yield() is very simple
3165  *
3166  * The magic of dealing with the ->skip buddy is in pick_next_entity.
3167  */
3168 static void yield_task_fair(struct rq *rq)
3169 {
3170         struct task_struct *curr = rq->curr;
3171         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
3172         struct sched_entity *se = &curr->se;
3173
3174         /*
3175          * Are we the only task in the tree?
3176          */
3177         if (unlikely(rq->nr_running == 1))
3178                 return;
3179
3180         clear_buddies(cfs_rq, se);
3181
3182         if (curr->policy != SCHED_BATCH) {
3183                 update_rq_clock(rq);
3184                 /*
3185                  * Update run-time statistics of the 'current'.
3186                  */
3187                 update_curr(cfs_rq);
3188                 /*
3189                  * Tell update_rq_clock() that we've just updated,
3190                  * so we don't do microscopic update in schedule()
3191                  * and double the fastpath cost.
3192                  */
3193                  rq->skip_clock_update = 1;
3194         }
3195
3196         set_skip_buddy(se);
3197 }
3198
3199 static bool yield_to_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt)
3200 {
3201         struct sched_entity *se = &p->se;
3202
3203         /* throttled hierarchies are not runnable */
3204         if (!se->on_rq || throttled_hierarchy(cfs_rq_of(se)))
3205                 return false;
3206
3207         /* Tell the scheduler that we'd really like pse to run next. */
3208         set_next_buddy(se);
3209
3210         yield_task_fair(rq);
3211
3212         return true;
3213 }
3214
3215 #ifdef CONFIG_SMP
3216 /**************************************************
3217  * Fair scheduling class load-balancing methods:
3218  */
3219
3220 static unsigned long __read_mostly max_load_balance_interval = HZ/10;
3221
3222 #define LBF_ALL_PINNED  0x01
3223 #define LBF_NEED_BREAK  0x02
3224 #define LBF_SOME_PINNED 0x04
3225
3226 struct lb_env {
3227         struct sched_domain     *sd;
3228
3229         struct rq               *src_rq;
3230         int                     src_cpu;
3231
3232         int                     dst_cpu;
3233         struct rq               *dst_rq;
3234
3235         struct cpumask          *dst_grpmask;
3236         int                     new_dst_cpu;
3237         enum cpu_idle_type      idle;
3238         long                    imbalance;
3239         /* The set of CPUs under consideration for load-balancing */
3240         struct cpumask          *cpus;
3241
3242         unsigned int            flags;
3243
3244         unsigned int            loop;
3245         unsigned int            loop_break;
3246         unsigned int            loop_max;
3247 };
3248
3249 /*
3250  * move_task - move a task from one runqueue to another runqueue.
3251  * Both runqueues must be locked.
3252  */
3253 static void move_task(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
3254 {
3255         deactivate_task(env->src_rq, p, 0);
3256         set_task_cpu(p, env->dst_cpu);
3257         activate_task(env->dst_rq, p, 0);
3258         check_preempt_curr(env->dst_rq, p, 0);
3259 }
3260
3261 /*
3262  * Is this task likely cache-hot:
3263  */
3264 static int
3265 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
3266 {
3267         s64 delta;
3268
3269         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
3270                 return 0;
3271
3272         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
3273                 return 0;
3274
3275         /*
3276          * Buddy candidates are cache hot:
3277          */
3278         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
3279                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
3280                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
3281                 return 1;
3282
3283         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
3284                 return 1;
3285         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
3286                 return 0;
3287
3288         delta = now - p->se.exec_start;
3289
3290         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
3291 }
3292
3293 /*
3294  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3295  */
3296 static
3297 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
3298 {
3299         int tsk_cache_hot = 0;
3300         /*
3301          * We do not migrate tasks that are:
3302          * 1) running (obviously), or
3303          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3304          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3305          */
3306         if (!cpumask_test_cpu(env->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(p))) {
3307                 int new_dst_cpu;
3308
3309                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_affine);
3310
3311                 /*
3312                  * Remember if this task can be migrated to any other cpu in
3313                  * our sched_group. We may want to revisit it if we couldn't
3314                  * meet load balance goals by pulling other tasks on src_cpu.
3315                  *
3316                  * Also avoid computing new_dst_cpu if we have already computed
3317                  * one in current iteration.
3318                  */
3319                 if (!env->dst_grpmask || (env->flags & LBF_SOME_PINNED))
3320                         return 0;
3321
3322                 new_dst_cpu = cpumask_first_and(env->dst_grpmask,
3323                                                 tsk_cpus_allowed(p));
3324                 if (new_dst_cpu < nr_cpu_ids) {
3325                         env->flags |= LBF_SOME_PINNED;
3326                         env->new_dst_cpu = new_dst_cpu;
3327                 }
3328                 return 0;
3329         }
3330
3331         /* Record that we found atleast one task that could run on dst_cpu */
3332         env->flags &= ~LBF_ALL_PINNED;
3333
3334         if (task_running(env->src_rq, p)) {
3335                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_running);
3336                 return 0;
3337         }
3338
3339         /*
3340          * Aggressive migration if:
3341          * 1) task is cache cold, or
3342          * 2) too many balance attempts have failed.
3343          */
3344
3345         tsk_cache_hot = task_hot(p, env->src_rq->clock_task, env->sd);
3346         if (!tsk_cache_hot ||
3347                 env->sd->nr_balance_failed > env->sd->cache_nice_tries) {
3348 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3349                 if (tsk_cache_hot) {
3350                         schedstat_inc(env->sd, lb_hot_gained[env->idle]);
3351                         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_forced_migrations);
3352                 }
3353 #endif
3354                 return 1;
3355         }
3356
3357         if (tsk_cache_hot) {
3358                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_hot);
3359                 return 0;
3360         }
3361         return 1;
3362 }
3363
3364 /*
3365  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3366  * part of active balancing operations within "domain".
3367  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3368  *
3369  * Called with both runqueues locked.
3370  */
3371 static int move_one_task(struct lb_env *env)
3372 {
3373         struct task_struct *p, *n;
3374
3375         list_for_each_entry_safe(p, n, &env->src_rq->cfs_tasks, se.group_node) {
3376                 if (throttled_lb_pair(task_group(p), env->src_rq->cpu, env->dst_cpu))
3377                         continue;
3378
3379                 if (!can_migrate_task(p, env))
3380                         continue;
3381
3382                 move_task(p, env);
3383                 /*
3384                  * Right now, this is only the second place move_task()
3385                  * is called, so we can safely collect move_task()
3386                  * stats here rather than inside move_task().
3387                  */
3388                 schedstat_inc(env->sd, lb_gained[env->idle]);
3389                 return 1;
3390         }
3391         return 0;
3392 }
3393
3394 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p);
3395
3396 static const unsigned int sched_nr_migrate_break = 32;
3397
3398 /*
3399  * move_tasks tries to move up to imbalance weighted load from busiest to
3400  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3401  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3402  *
3403  * Called with both runqueues locked.
3404  */
3405 static int move_tasks(struct lb_env *env)
3406 {
3407         struct list_head *tasks = &env->src_rq->cfs_tasks;
3408         struct task_struct *p;
3409         unsigned long load;
3410         int pulled = 0;
3411
3412         if (env->imbalance <= 0)
3413                 return 0;
3414
3415         while (!list_empty(tasks)) {
3416                 p = list_first_entry(tasks, struct task_struct, se.group_node);
3417
3418                 env->loop++;
3419                 /* We've more or less seen every task there is, call it quits */
3420                 if (env->loop > env->loop_max)
3421                         break;
3422
3423                 /* take a breather every nr_migrate tasks */
3424                 if (env->loop > env->loop_break) {
3425                         env->loop_break += sched_nr_migrate_break;
3426                         env->flags |= LBF_NEED_BREAK;
3427                         break;
3428                 }
3429
3430                 if (throttled_lb_pair(task_group(p), env->src_cpu, env->dst_cpu))
3431                         goto next;
3432
3433                 load = task_h_load(p);
3434
3435                 if (sched_feat(LB_MIN) && load < 16 && !env->sd->nr_balance_failed)
3436                         goto next;
3437
3438                 if ((load / 2) > env->imbalance)
3439                         goto next;
3440
3441                 if (!can_migrate_task(p, env))
3442                         goto next;
3443
3444                 move_task(p, env);
3445                 pulled++;
3446                 env->imbalance -= load;
3447
3448 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3449                 /*
3450                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3451                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3452                  * the critical section.
3453                  */
3454                 if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3455                         break;
3456 #endif
3457
3458                 /*
3459                  * We only want to steal up to the prescribed amount of
3460                  * weighted load.
3461                  */
3462                 if (env->imbalance <= 0)
3463                         break;
3464
3465                 continue;
3466 next:
3467                 list_move_tail(&p->se.group_node, tasks);
3468         }
3469
3470         /*
3471          * Right now, this is one of only two places move_task() is called,
3472          * so we can safely collect move_task() stats here rather than
3473          * inside move_task().
3474          */
3475         schedstat_add(env->sd, lb_gained[env->idle], pulled);
3476
3477         return pulled;
3478 }
3479
3480 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3481 /*
3482  * update tg->load_weight by folding this cpu's load_avg
3483  */
3484 static int update_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu)
3485 {
3486         struct cfs_rq *cfs_rq;
3487         unsigned long flags;
3488         struct rq *rq;
3489
3490         if (!tg->se[cpu])
3491                 return 0;
3492
3493         rq = cpu_rq(cpu);
3494         cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
3495
3496         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
3497
3498         update_rq_clock(rq);
3499         update_cfs_load(cfs_rq, 1);
3500
3501         /*
3502          * We need to update shares after updating tg->load_weight in
3503          * order to adjust the weight of groups with long running tasks.
3504          */
3505         update_cfs_shares(cfs_rq);
3506
3507         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
3508
3509         return 0;
3510 }
3511
3512 static void update_shares(int cpu)
3513 {
3514         struct cfs_rq *cfs_rq;
3515         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3516
3517         rcu_read_lock();
3518         /*
3519          * Iterates the task_group tree in a bottom up fashion, see
3520          * list_add_leaf_cfs_rq() for details.
3521          */
3522         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
3523                 /* throttled entities do not contribute to load */
3524                 if (throttled_hierarchy(cfs_rq))
3525                         continue;
3526
3527                 update_shares_cpu(cfs_rq->tg, cpu);
3528         }
3529         rcu_read_unlock();
3530 }
3531
3532 /*
3533  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
3534  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
3535  * group is a fraction of its parents load.
3536  */
3537 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
3538 {
3539         unsigned long load;
3540         long cpu = (long)data;
3541
3542         if (!tg->parent) {
3543                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
3544         } else {
3545                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
3546                 load *= tg->se[cpu]->load.weight;
3547                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
3548         }
3549
3550         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
3551
3552         return 0;
3553 }
3554
3555 static void update_h_load(long cpu)
3556 {
3557         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3558         unsigned long now = jiffies;
3559
3560         if (rq->h_load_throttle == now)
3561                 return;
3562
3563         rq->h_load_throttle = now;
3564
3565         rcu_read_lock();
3566         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
3567         rcu_read_unlock();
3568 }
3569
3570 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p)
3571 {
3572         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
3573         unsigned long load;
3574
3575         load = p->se.load.weight;
3576         load = div_u64(load * cfs_rq->h_load, cfs_rq->load.weight + 1);
3577
3578         return load;
3579 }
3580 #else
3581 static inline void update_shares(int cpu)
3582 {
3583 }
3584
3585 static inline void update_h_load(long cpu)
3586 {
3587 }
3588
3589 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p)
3590 {
3591         return p->se.load.weight;
3592 }
3593 #endif
3594
3595 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3596 /*
3597  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3598  *              during load balancing.
3599  */
3600 struct sd_lb_stats {
3601         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3602         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3603         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3604         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3605         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3606
3607         /** Statistics of this group */
3608         unsigned long this_load;
3609         unsigned long this_load_per_task;
3610         unsigned long this_nr_running;
3611         unsigned long this_has_capacity;
3612         unsigned int  this_idle_cpus;
3613
3614         /* Statistics of the busiest group */
3615         unsigned int  busiest_idle_cpus;
3616         unsigned long max_load;
3617         unsigned long busiest_load_per_task;
3618         unsigned long busiest_nr_running;
3619         unsigned long busiest_group_capacity;
3620         unsigned long busiest_has_capacity;
3621         unsigned int  busiest_group_weight;
3622
3623         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3624 };
3625
3626 /*
3627  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3628  */
3629 struct sg_lb_stats {
3630         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3631         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3632         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3633         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3634         unsigned long group_capacity;
3635         unsigned long idle_cpus;
3636         unsigned long group_weight;
3637         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3638         int group_has_capacity; /* Is there extra capacity in the group? */
3639 };
3640
3641 /**
3642  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3643  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3644  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3645  */
3646 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3647                                         enum cpu_idle_type idle)
3648 {
3649         int load_idx;
3650
3651         switch (idle) {
3652         case CPU_NOT_IDLE:
3653                 load_idx = sd->busy_idx;
3654                 break;
3655
3656         case CPU_NEWLY_IDLE:
3657                 load_idx = sd->newidle_idx;
3658                 break;
3659         default:
3660                 load_idx = sd->idle_idx;
3661                 break;
3662         }
3663
3664         return load_idx;
3665 }
3666
3667 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3668 {
3669         return SCHED_POWER_SCALE;
3670 }
3671
3672 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3673 {
3674         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
3675 }
3676
3677 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3678 {
3679         unsigned long weight = sd->span_weight;
3680         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3681
3682         smt_gain /= weight;
3683
3684         return smt_gain;
3685 }
3686
3687 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3688 {
3689         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
3690 }
3691
3692 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3693 {
3694         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3695         u64 total, available, age_stamp, avg;
3696
3697         /*
3698          * Since we're reading these variables without serialization make sure
3699          * we read them once before doing sanity checks on them.
3700          */
3701         age_stamp = ACCESS_ONCE(rq->age_stamp);
3702         avg = ACCESS_ONCE(rq->rt_avg);
3703
3704         total = sched_avg_period() + (rq->clock - age_stamp);
3705
3706         if (unlikely(total < avg)) {
3707                 /* Ensures that power won't end up being negative */
3708                 available = 0;
3709         } else {
3710                 available = total - avg;
3711         }
3712
3713         if (unlikely((s64)total < SCHED_POWER_SCALE))
3714                 total = SCHED_POWER_SCALE;
3715
3716         total >>= SCHED_POWER_SHIFT;
3717
3718         return div_u64(available, total);
3719 }
3720
3721 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3722 {
3723         unsigned long weight = sd->span_weight;
3724         unsigned long power = SCHED_POWER_SCALE;
3725         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3726
3727         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3728                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
3729                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3730                 else
3731                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
3732
3733                 power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
3734         }
3735
3736         sdg->sgp->power_orig = power;
3737
3738         if (sched_feat(ARCH_POWER))
3739                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
3740         else
3741                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
3742
3743         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
3744
3745         power *= scale_rt_power(cpu);
3746         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
3747
3748         if (!power)
3749                 power = 1;
3750
3751         cpu_rq(cpu)->cpu_power = power;
3752         sdg->sgp->power = power;
3753 }
3754
3755 void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3756 {
3757         struct sched_domain *child = sd->child;
3758         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3759         unsigned long power;
3760         unsigned long interval;
3761
3762         interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3763         interval = clamp(interval, 1UL, max_load_balance_interval);
3764         sdg->sgp->next_update = jiffies + interval;
3765
3766         if (!child) {
3767                 update_cpu_power(sd, cpu);
3768                 return;
3769         }
3770
3771         power = 0;
3772
3773         if (child->flags & SD_OVERLAP) {
3774                 /*
3775                  * SD_OVERLAP domains cannot assume that child groups
3776                  * span the current group.
3777                  */
3778
3779                 for_each_cpu(cpu, sched_group_cpus(sdg))
3780                         power += power_of(cpu);
3781         } else  {
3782                 /*
3783                  * !SD_OVERLAP domains can assume that child groups
3784                  * span the current group.
3785                  */ 
3786
3787                 group = child->groups;
3788                 do {
3789                         power += group->sgp->power;
3790                         group = group->next;
3791                 } while (group != child->groups);
3792         }
3793
3794         sdg->sgp->power_orig = sdg->sgp->power = power;
3795 }
3796
3797 /*
3798  * Try and fix up capacity for tiny siblings, this is needed when
3799  * things like SD_ASYM_PACKING need f_b_g to select another sibling
3800  * which on its own isn't powerful enough.
3801  *
3802  * See update_sd_pick_busiest() and check_asym_packing().
3803  */
3804 static inline int
3805 fix_small_capacity(struct sched_domain *sd, struct sched_group *group)
3806 {
3807         /*
3808          * Only siblings can have significantly less than SCHED_POWER_SCALE
3809          */
3810         if (!(sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER))
3811                 return 0;
3812
3813         /*
3814          * If ~90% of the cpu_power is still there, we're good.
3815          */
3816         if (group->sgp->power * 32 > group->sgp->power_orig * 29)
3817                 return 1;
3818
3819         return 0;
3820 }
3821
3822 /**
3823  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3824  * @env: The load balancing environment.
3825  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3826  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3827  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3828  * @balance: Should we balance.
3829  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3830  */
3831 static inline void update_sg_lb_stats(struct lb_env *env,
3832                         struct sched_group *group, int load_idx,
3833                         int local_group, int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3834 {
3835         unsigned long nr_running, max_nr_running, min_nr_running;
3836         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3837         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3838         unsigned long avg_load_per_task = 0;
3839         int i;
3840
3841         if (local_group)
3842                 balance_cpu = group_balance_cpu(group);
3843
3844         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3845         max_cpu_load = 0;
3846         min_cpu_load = ~0UL;
3847         max_nr_running = 0;
3848         min_nr_running = ~0UL;
3849
3850         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), env->cpus) {
3851                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3852
3853                 nr_running = rq->nr_running;
3854
3855                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3856                 if (local_group) {
3857                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu &&
3858                                         cpumask_test_cpu(i, sched_group_mask(group))) {
3859                                 first_idle_cpu = 1;
3860                                 balance_cpu = i;
3861                         }
3862
3863                         load = target_load(i, load_idx);
3864                 } else {
3865                         load = source_load(i, load_idx);
3866                         if (load > max_cpu_load)
3867                                 max_cpu_load = load;
3868                         if (min_cpu_load > load)
3869                                 min_cpu_load = load;
3870
3871                         if (nr_running > max_nr_running)
3872                                 max_nr_running = nr_running;
3873                         if (min_nr_running > nr_running)
3874                                 min_nr_running = nr_running;
3875                 }
3876
3877                 sgs->group_load += load;
3878                 sgs->sum_nr_running += nr_running;
3879                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3880                 if (idle_cpu(i))
3881                         sgs->idle_cpus++;
3882         }
3883
3884         /*
3885          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3886          * is eligible for doing load balancing at this and above
3887          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3888          * to do the newly idle load balance.
3889          */
3890         if (local_group) {
3891                 if (env->idle != CPU_NEWLY_IDLE) {
3892                         if (balance_cpu != env->dst_cpu) {
3893                                 *balance = 0;
3894                                 return;
3895                         }
3896                         update_group_power(env->sd, env->dst_cpu);
3897                 } else if (time_after_eq(jiffies, group->sgp->next_update))
3898                         update_group_power(env->sd, env->dst_cpu);
3899         }
3900
3901         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3902         sgs->avg_load = (sgs->group_load*SCHED_POWER_SCALE) / group->sgp->power;
3903
3904         /*
3905          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3906          * than the average weight of a task.
3907          *
3908          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3909          *      might not be a suitable number - should we keep a
3910          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3911          *      the hierarchy?
3912          */
3913         if (sgs->sum_nr_running)
3914                 avg_load_per_task = sgs->sum_weighted_load / sgs->sum_nr_running;
3915
3916         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) >= avg_load_per_task &&
3917             (max_nr_running - min_nr_running) > 1)
3918                 sgs->group_imb = 1;
3919
3920         sgs->group_capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(group->sgp->power,
3921                                                 SCHED_POWER_SCALE);
3922         if (!sgs->group_capacity)
3923                 sgs->group_capacity = fix_small_capacity(env->sd, group);
3924         sgs->group_weight = group->group_weight;
3925
3926         if (sgs->group_capacity > sgs->sum_nr_running)
3927                 sgs->group_has_capacity = 1;
3928 }
3929
3930 /**
3931  * update_sd_pick_busiest - return 1 on busiest group
3932  * @env: The load balancing environment.
3933  * @sds: sched_domain statistics
3934  * @sg: sched_group candidate to be checked for being the busiest
3935  * @sgs: sched_group statistics
3936  *
3937  * Determine if @sg is a busier group than the previously selected
3938  * busiest group.
3939  */
3940 static bool update_sd_pick_busiest(struct lb_env *env,
3941                                    struct sd_lb_stats *sds,
3942                                    struct sched_group *sg,
3943                                    struct sg_lb_stats *sgs)
3944 {
3945         if (sgs->avg_load <= sds->max_load)
3946                 return false;
3947
3948         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity)
3949                 return true;
3950
3951         if (sgs->group_imb)
3952                 return true;
3953
3954         /*
3955          * ASYM_PACKING needs to move all the work to the lowest
3956          * numbered CPUs in the group, therefore mark all groups
3957          * higher than ourself as busy.
3958          */
3959         if ((env->sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && sgs->sum_nr_running &&
3960             env->dst_cpu < group_first_cpu(sg)) {
3961                 if (!sds->busiest)
3962                         return true;
3963
3964                 if (group_first_cpu(sds->busiest) > group_first_cpu(sg))
3965                         return true;
3966         }
3967
3968         return false;
3969 }
3970
3971 /**
3972  * update_sd_lb_stats - Update sched_domain's statistics for load balancing.
3973  * @env: The load balancing environment.
3974  * @balance: Should we balance.
3975  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3976  */
3977 static inline void update_sd_lb_stats(struct lb_env *env,
3978                                         int *balance, struct sd_lb_stats *sds)
3979 {
3980         struct sched_domain *child = env->sd->child;
3981         struct sched_group *sg = env->sd->groups;
3982         struct sg_lb_stats sgs;
3983         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3984
3985         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3986                 prefer_sibling = 1;
3987
3988         load_idx = get_sd_load_idx(env->sd, env->idle);
3989
3990         do {
3991                 int local_group;
3992
3993                 local_group = cpumask_test_cpu(env->dst_cpu, sched_group_cpus(sg));
3994                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3995                 update_sg_lb_stats(env, sg, load_idx, local_group, balance, &sgs);
3996
3997                 if (local_group && !(*balance))
3998                         return;
3999
4000                 sds->total_load += sgs.group_load;
4001                 sds->total_pwr += sg->sgp->power;
4002
4003                 /*
4004                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
4005                  * first, lower the sg capacity to one so that we'll try
4006                  * and move all the excess tasks away. We lower the capacity
4007                  * of a group only if the local group has the capacity to fit
4008                  * these excess tasks, i.e. nr_running < group_capacity. The
4009                  * extra check prevents the case where you always pull from the
4010                  * heaviest group when it is already under-utilized (possible
4011                  * with a large weight task outweighs the tasks on the system).
4012                  */
4013                 if (prefer_sibling && !local_group && sds->this_has_capacity)
4014                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
4015
4016                 if (local_group) {
4017                         sds->this_load = sgs.avg_load;
4018                         sds->this = sg;
4019                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
4020                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
4021                         sds->this_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
4022                         sds->this_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
4023                 } else if (update_sd_pick_busiest(env, sds, sg, &sgs)) {
4024                         sds->max_load = sgs.avg_load;
4025                         sds->busiest = sg;
4026                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
4027                         sds->busiest_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
4028                         sds->busiest_group_capacity = sgs.group_capacity;
4029                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
4030                         sds->busiest_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
4031                         sds->busiest_group_weight = sgs.group_weight;
4032                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
4033                 }
4034
4035                 sg = sg->next;
4036         } while (sg != env->sd->groups);
4037 }
4038
4039 /**
4040  * check_asym_packing - Check to see if the group is packed into the
4041  *                      sched doman.
4042  *
4043  * This is primarily intended to used at the sibling level.  Some
4044  * cores like POWER7 prefer to use lower numbered SMT threads.  In the
4045  * case of POWER7, it can move to lower SMT modes only when higher
4046  * threads are idle.  When in lower SMT modes, the threads will
4047  * perform better since they share less core resources.  Hence when we
4048  * have idle threads, we want them to be the higher ones.
4049  *
4050  * This packing function is run on idle threads.  It checks to see if
4051  * the busiest CPU in this domain (core in the P7 case) has a higher
4052  * CPU number than the packing function is being run on.  Here we are
4053  * assuming lower CPU number will be equivalent to lower a SMT thread
4054  * number.
4055  *
4056  * Returns 1 when packing is required and a task should be moved to
4057  * this CPU.  The amount of the imbalance is returned in *imbalance.
4058  *
4059  * @env: The load balancing environment.
4060  * @sds: Statistics of the sched_domain which is to be packed
4061  */
4062 static int check_asym_packing(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
4063 {
4064         int busiest_cpu;
4065
4066         if (!(env->sd->flags & SD_ASYM_PACKING))
4067                 return 0;
4068
4069         if (!sds->busiest)
4070                 return 0;
4071
4072         busiest_cpu = group_first_cpu(sds->busiest);
4073         if (env->dst_cpu > busiest_cpu)
4074                 return 0;
4075
4076         env->imbalance = DIV_ROUND_CLOSEST(
4077                 sds->max_load * sds->busiest->sgp->power, SCHED_POWER_SCALE);
4078
4079         return 1;
4080 }
4081
4082 /**
4083  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
4084  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
4085  *                      load balancing.
4086  * @env: The load balancing environment.
4087  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
4088  */
4089 static inline
4090 void fix_small_imbalance(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
4091 {
4092         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
4093         unsigned int imbn = 2;
4094         unsigned long scaled_busy_load_per_task;
4095
4096         if (sds->this_nr_running) {
4097                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
4098                 if (sds->busiest_load_per_task >
4099                                 sds->this_load_per_task)
4100                         imbn = 1;
4101         } else {
4102                 sds->this_load_per_task =
4103                         cpu_avg_load_per_task(env->dst_cpu);
4104         }
4105
4106         scaled_busy_load_per_task = sds->busiest_load_per_task
4107                                          * SCHED_POWER_SCALE;
4108         scaled_busy_load_per_task /= sds->busiest->sgp->power;
4109
4110         if (sds->max_load - sds->this_load + scaled_busy_load_per_task >=
4111                         (scaled_busy_load_per_task * imbn)) {
4112                 env->imbalance = sds->busiest_load_per_task;
4113                 return;
4114         }
4115
4116         /*
4117          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
4118          * however we may be able to increase total CPU power used by
4119          * moving them.
4120          */
4121
4122         pwr_now += sds->busiest->sgp->power *
4123                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
4124         pwr_now += sds->this->sgp->power *
4125                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
4126         pwr_now /= SCHED_POWER_SCALE;
4127
4128         /* Amount of load we'd subtract */
4129         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
4130                 sds->busiest->sgp->power;
4131         if (sds->max_load > tmp)
4132                 pwr_move += sds->busiest->sgp->power *
4133                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
4134
4135         /* Amount of load we'd add */
4136         if (sds->max_load * sds->busiest->sgp->power <
4137                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE)
4138                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->sgp->power) /
4139                         sds->this->sgp->power;
4140         else
4141                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
4142                         sds->this->sgp->power;
4143         pwr_move += sds->this->sgp->power *
4144                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
4145         pwr_move /= SCHED_POWER_SCALE;
4146
4147         /* Move if we gain throughput */
4148         if (pwr_move > pwr_now)
4149                 env->imbalance = sds->busiest_load_per_task;
4150 }
4151
4152 /**
4153  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
4154  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
4155  * @env: load balance environment
4156  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
4157  */
4158 static inline void calculate_imbalance(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
4159 {
4160         unsigned long max_pull, load_above_capacity = ~0UL;
4161
4162         sds->busiest_load_per_task /= sds->busiest_nr_running;
4163         if (sds->group_imb) {
4164                 sds->busiest_load_per_task =
4165                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->avg_load);
4166         }
4167
4168         /*
4169          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
4170          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
4171          * its cpu_power, while calculating max_load..)
4172          */
4173         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
4174                 env->imbalance = 0;
4175                 return fix_small_imbalance(env, sds);
4176         }
4177
4178         if (!sds->group_imb) {
4179                 /*
4180                  * Don't want to pull so many tasks that a group would go idle.
4181                  */
4182                 load_above_capacity = (sds->busiest_nr_running -
4183                                                 sds->busiest_group_capacity);
4184
4185                 load_above_capacity *= (SCHED_LOAD_SCALE * SCHED_POWER_SCALE);
4186
4187                 load_above_capacity /= sds->busiest->sgp->power;
4188         }
4189
4190         /*
4191          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4192          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4193          * reduce the max loaded cpu below the average load. At the same time,
4194          * we also don't want to reduce the group load below the group capacity
4195          * (so that we can implement power-savings policies etc). Thus we look
4196          * for the minimum possible imbalance.
4197          * Be careful of negative numbers as they'll appear as very large values
4198          * with unsigned longs.
4199          */
4200         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load, load_above_capacity);
4201
4202         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
4203         env->imbalance = min(max_pull * sds->busiest->sgp->power,
4204                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->sgp->power)
4205                         / SCHED_POWER_SCALE;
4206
4207         /*
4208          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
4209          * there is no guarantee that any tasks will be moved so we'll have
4210          * a think about bumping its value to force at least one task to be
4211          * moved
4212          */
4213         if (env->imbalance < sds->busiest_load_per_task)
4214                 return fix_small_imbalance(env, sds);
4215
4216 }
4217
4218 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
4219
4220 /**
4221  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
4222  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
4223  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
4224  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
4225  * such a group exists.
4226  *
4227  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
4228  * to restore balance.
4229  *
4230  * @env: The load balancing environment.
4231  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
4232  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
4233  *
4234  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
4235  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
4236  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
4237  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
4238  */
4239 static struct sched_group *
4240 find_busiest_group(struct lb_env *env, int *balance)
4241 {
4242         struct sd_lb_stats sds;
4243
4244         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
4245
4246         /*
4247          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
4248          * this level.
4249          */
4250         update_sd_lb_stats(env, balance, &sds);
4251
4252         /*
4253          * this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing at
4254          * this level.
4255          */
4256         if (!(*balance))
4257                 goto ret;
4258
4259         if ((env->idle == CPU_IDLE || env->idle == CPU_NEWLY_IDLE) &&
4260             check_asym_packing(env, &sds))
4261                 return sds.busiest;
4262
4263         /* There is no busy sibling group to pull tasks from */
4264         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
4265                 goto out_balanced;
4266
4267         sds.avg_load = (SCHED_POWER_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
4268
4269         /*
4270          * If the busiest group is imbalanced the below checks don't
4271          * work because they assumes all things are equal, which typically
4272          * isn't true due to cpus_allowed constraints and the like.
4273          */
4274         if (sds.group_imb)
4275                 goto force_balance;
4276
4277         /* SD_BALANCE_NEWIDLE trumps SMP nice when underutilized */
4278         if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE && sds.this_has_capacity &&
4279                         !sds.busiest_has_capacity)
4280                 goto force_balance;
4281
4282         /*
4283          * If the local group is more busy than the selected busiest group
4284          * don't try and pull any tasks.
4285          */
4286         if (sds.this_load >= sds.max_load)
4287                 goto out_balanced;
4288
4289         /*
4290          * Don't pull any tasks if this group is already above the domain
4291          * average load.
4292          */
4293         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
4294                 goto out_balanced;
4295
4296         if (env->idle == CPU_IDLE) {
4297                 /*
4298                  * This cpu is idle. If the busiest group load doesn't
4299                  * have more tasks than the number of available cpu's and
4300                  * there is no imbalance between this and busiest group
4301                  * wrt to idle cpu's, it is balanced.
4302                  */
4303                 if ((sds.this_idle_cpus <= sds.busiest_idle_cpus + 1) &&
4304                     sds.busiest_nr_running <= sds.busiest_group_weight)
4305                         goto out_balanced;
4306         } else {
4307                 /*
4308                  * In the CPU_NEWLY_IDLE, CPU_NOT_IDLE cases, use
4309                  * imbalance_pct to be conservative.
4310                  */
4311                 if (100 * sds.max_load <= env->sd->imbalance_pct * sds.this_load)
4312                         goto out_balanced;
4313         }
4314
4315 force_balance:
4316         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4317         calculate_imbalance(env, &sds);
4318         return sds.busiest;
4319
4320 out_balanced:
4321 ret:
4322         env->imbalance = 0;
4323         return NULL;
4324 }
4325
4326 /*
4327  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4328  */
4329 static struct rq *find_busiest_queue(struct lb_env *env,
4330                                      struct sched_group *group)
4331 {
4332         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4333         unsigned long max_load = 0;
4334         int i;
4335
4336         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4337                 unsigned long power = power_of(i);
4338                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power,
4339                                                            SCHED_POWER_SCALE);
4340                 unsigned long wl;
4341
4342                 if (!capacity)
4343                         capacity = fix_small_capacity(env->sd, group);
4344
4345                 if (!cpumask_test_cpu(i, env->cpus))
4346                         continue;
4347
4348                 rq = cpu_rq(i);
4349                 wl = weighted_cpuload(i);
4350
4351                 /*
4352                  * When comparing with imbalance, use weighted_cpuload()
4353                  * which is not scaled with the cpu power.
4354                  */
4355                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > env->imbalance)
4356                         continue;
4357
4358                 /*
4359                  * For the load comparisons with the other cpu's, consider
4360                  * the weighted_cpuload() scaled with the cpu power, so that
4361                  * the load can be moved away from the cpu that is potentially
4362                  * running at a lower capacity.
4363                  */
4364                 wl = (wl * SCHED_POWER_SCALE) / power;
4365
4366                 if (wl > max_load) {
4367                         max_load = wl;
4368                         busiest = rq;
4369                 }
4370         }
4371
4372         return busiest;
4373 }
4374
4375 /*
4376  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4377  * so long as it is large enough.
4378  */
4379 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4380
4381 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4382 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4383
4384 static int need_active_balance(struct lb_env *env)
4385 {
4386         struct sched_domain *sd = env->sd;
4387
4388         if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE) {
4389
4390                 /*
4391                  * ASYM_PACKING needs to force migrate tasks from busy but
4392                  * higher numbered CPUs in order to pack all tasks in the
4393                  * lowest numbered CPUs.
4394                  */
4395                 if ((sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && env->src_cpu > env->dst_cpu)
4396                         return 1;
4397         }
4398
4399         return unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2);
4400 }
4401
4402 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data);
4403
4404 /*
4405  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4406  * tasks if there is an imbalance.
4407  */
4408 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4409                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4410                         int *balance)
4411 {
4412         int ld_moved, cur_ld_moved, active_balance = 0;
4413         int lb_iterations, max_lb_iterations;
4414         struct sched_group *group;
4415         struct rq *busiest;
4416         unsigned long flags;
4417         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4418
4419         struct lb_env env = {
4420                 .sd             = sd,
4421                 .dst_cpu        = this_cpu,
4422                 .dst_rq         = this_rq,
4423                 .dst_grpmask    = sched_group_cpus(sd->groups),
4424                 .idle           = idle,
4425                 .loop_break     = sched_nr_migrate_break,
4426                 .cpus           = cpus,
4427         };
4428
4429         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4430         max_lb_iterations = cpumask_weight(env.dst_grpmask);
4431
4432         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4433
4434 redo:
4435         group = find_busiest_group(&env, balance);
4436
4437         if (*balance == 0)
4438                 goto out_balanced;
4439
4440         if (!group) {
4441                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4442                 goto out_balanced;
4443         }
4444
4445         busiest = find_busiest_queue(&env, group);
4446         if (!busiest) {
4447                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4448                 goto out_balanced;
4449         }
4450
4451         BUG_ON(busiest == env.dst_rq);
4452
4453         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], env.imbalance);
4454
4455         ld_moved = 0;
4456         lb_iterations = 1;
4457         if (busiest->nr_running > 1) {
4458                 /*
4459                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4460                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4461                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4462                  * correctly treated as an imbalance.
4463                  */
4464                 env.flags |= LBF_ALL_PINNED;
4465                 env.src_cpu   = busiest->cpu;
4466                 env.src_rq    = busiest;
4467                 env.loop_max  = min(sysctl_sched_nr_migrate, busiest->nr_running);
4468
4469                 update_h_load(env.src_cpu);
4470 more_balance:
4471                 local_irq_save(flags);
4472                 double_rq_lock(env.dst_rq, busiest);
4473
4474                 /*
4475                  * cur_ld_moved - load moved in current iteration
4476                  * ld_moved     - cumulative load moved across iterations
4477                  */
4478                 cur_ld_moved = move_tasks(&env);
4479                 ld_moved += cur_ld_moved;
4480                 double_rq_unlock(env.dst_rq, busiest);
4481                 local_irq_restore(flags);
4482
4483                 if (env.flags & LBF_NEED_BREAK) {
4484                         env.flags &= ~LBF_NEED_BREAK;
4485                         goto more_balance;
4486                 }
4487
4488                 /*
4489                  * some other cpu did the load balance for us.
4490                  */
4491                 if (cur_ld_moved && env.dst_cpu != smp_processor_id())
4492                         resched_cpu(env.dst_cpu);
4493
4494                 /*
4495                  * Revisit (affine) tasks on src_cpu that couldn't be moved to
4496                  * us and move them to an alternate dst_cpu in our sched_group
4497                  * where they can run. The upper limit on how many times we
4498                  * iterate on same src_cpu is dependent on number of cpus in our
4499                  * sched_group.
4500                  *
4501                  * This changes load balance semantics a bit on who can move
4502                  * load to a given_cpu. In addition to the given_cpu itself
4503                  * (or a ilb_cpu acting on its behalf where given_cpu is
4504                  * nohz-idle), we now have balance_cpu in a position to move
4505                  * load to given_cpu. In rare situations, this may cause
4506                  * conflicts (balance_cpu and given_cpu/ilb_cpu deciding
4507                  * _independently_ and at _same_ time to move some load to
4508                  * given_cpu) causing exceess load to be moved to given_cpu.
4509                  * This however should not happen so much in practice and
4510                  * moreover subsequent load balance cycles should correct the
4511                  * excess load moved.
4512                  */
4513                 if ((env.flags & LBF_SOME_PINNED) && env.imbalance > 0 &&
4514                                 lb_iterations++ < max_lb_iterations) {
4515
4516                         env.dst_rq       = cpu_rq(env.new_dst_cpu);
4517                         env.dst_cpu      = env.new_dst_cpu;
4518                         env.flags       &= ~LBF_SOME_PINNED;
4519                         env.loop         = 0;
4520                         env.loop_break   = sched_nr_migrate_break;
4521                         /*
4522                          * Go back to "more_balance" rather than "redo" since we
4523                          * need to continue with same src_cpu.
4524                          */
4525                         goto more_balance;
4526                 }
4527
4528                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4529                 if (unlikely(env.flags & LBF_ALL_PINNED)) {
4530                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4531                         if (!cpumask_empty(cpus)) {
4532                                 env.loop = 0;
4533                                 env.loop_break = sched_nr_migrate_break;
4534                                 goto redo;
4535                         }
4536                         goto out_balanced;
4537                 }
4538         }
4539
4540         if (!ld_moved) {
4541                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4542                 /*
4543                  * Increment the failure counter only on periodic balance.
4544                  * We do not want newidle balance, which can be very
4545                  * frequent, pollute the failure counter causing
4546                  * excessive cache_hot migrations and active balances.
4547                  */
4548                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE)
4549                         sd->nr_balance_failed++;
4550
4551                 if (need_active_balance(&env)) {
4552                         raw_spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4553
4554                         /* don't kick the active_load_balance_cpu_stop,
4555                          * if the curr task on busiest cpu can't be
4556                          * moved to this_cpu
4557                          */
4558                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4559                                         tsk_cpus_allowed(busiest->curr))) {
4560                                 raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock,
4561                                                             flags);
4562                                 env.flags |= LBF_ALL_PINNED;
4563                                 goto out_one_pinned;
4564                         }
4565
4566                         /*
4567                          * ->active_balance synchronizes accesses to
4568                          * ->active_balance_work.  Once set, it's cleared
4569                          * only after active load balance is finished.
4570                          */
4571                         if (!busiest->active_balance) {
4572                                 busiest->active_balance = 1;
4573                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4574                                 active_balance = 1;
4575                         }
4576                         raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4577
4578                         if (active_balance) {
4579                                 stop_one_cpu_nowait(cpu_of(busiest),
4580                                         active_load_balance_cpu_stop, busiest,
4581                                         &busiest->active_balance_work);
4582                         }
4583
4584                         /*
4585                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4586                          * counter.
4587                          */
4588                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4589                 }
4590         } else
4591                 sd->nr_balance_failed = 0;
4592
4593         if (likely(!active_balance)) {
4594                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4595                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4596         } else {
4597                 /*
4598                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4599                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4600                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4601                  * move_tasks).
4602                  */
4603                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4604                         sd->balance_interval *= 2;
4605         }
4606
4607         goto out;
4608
4609 out_balanced:
4610         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4611
4612         sd->nr_balance_failed = 0;
4613
4614 out_one_pinned:
4615         /* tune up the balancing interval */
4616         if (((env.flags & LBF_ALL_PINNED) &&
4617                         sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4618                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4619                 sd->balance_interval *= 2;
4620
4621         ld_moved = 0;
4622 out:
4623         return ld_moved;
4624 }
4625
4626 /*
4627  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4628  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4629  */
4630 void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4631 {
4632         struct sched_domain *sd;
4633         int pulled_task = 0;
4634         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4635
4636         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
4637
4638         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
4639                 return;
4640
4641         /*
4642          * Drop the rq->lock, but keep IRQ/preempt disabled.
4643          */
4644         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
4645
4646         update_shares(this_cpu);
4647         rcu_read_lock();
4648         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4649                 unsigned long interval;
4650                 int balance = 1;
4651
4652                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4653                         continue;
4654
4655                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE) {
4656                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4657                         pulled_task = load_balance(this_cpu, this_rq,
4658                                                    sd, CPU_NEWLY_IDLE, &balance);
4659                 }
4660
4661                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4662                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4663                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4664                 if (pulled_task) {
4665                         this_rq->idle_stamp = 0;
4666                         break;
4667                 }
4668         }
4669         rcu_read_unlock();
4670
4671         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
4672
4673         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4674                 /*
4675                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4676                  * a busy processor. So reset next_balance.
4677                  */
4678                 this_rq->next_balance = next_balance;
4679         }
4680 }
4681
4682 /*
4683  * active_load_balance_cpu_stop is run by cpu stopper. It pushes
4684  * running tasks off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at
4685  * least 1 task to be running on each physical CPU where possible, and
4686  * avoids physical / logical imbalances.
4687  */
4688 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data)
4689 {
4690         struct rq *busiest_rq = data;
4691         int busiest_cpu = cpu_of(busiest_rq);
4692         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4693         struct rq *target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4694         struct sched_domain *sd;
4695
4696         raw_spin_lock_irq(&busiest_rq->lock);
4697
4698         /* make sure the requested cpu hasn't gone down in the meantime */
4699         if (unlikely(busiest_cpu != smp_processor_id() ||
4700                      !busiest_rq->active_balance))
4701                 goto out_unlock;
4702
4703         /* Is there any task to move? */
4704         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4705                 goto out_unlock;
4706
4707         /*
4708          * This condition is "impossible", if it occurs
4709          * we need to fix it. Originally reported by
4710          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4711          */
4712         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4713
4714         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4715         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4716
4717         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4718         rcu_read_lock();
4719         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4720                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4721                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4722                                 break;
4723         }
4724
4725         if (likely(sd)) {
4726                 struct lb_env env = {
4727                         .sd             = sd,
4728                         .dst_cpu        = target_cpu,
4729                         .dst_rq         = target_rq,
4730                         .src_cpu        = busiest_rq->cpu,
4731                         .src_rq         = busiest_rq,
4732                         .idle           = CPU_IDLE,
4733                 };
4734
4735                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4736
4737                 if (move_one_task(&env))
4738                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4739                 else
4740                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4741         }
4742         rcu_read_unlock();
4743         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4744 out_unlock:
4745         busiest_rq->active_balance = 0;
4746         raw_spin_unlock_irq(&busiest_rq->lock);
4747         return 0;
4748 }
4749
4750 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4751 /*
4752  * idle load balancing details
4753  * - When one of the busy CPUs notice that there may be an idle rebalancing
4754  *   needed, they will kick the idle load balancer, which then does idle
4755  *   load balancing for all the idle CPUs.
4756  */
4757 static struct {
4758         cpumask_var_t idle_cpus_mask;
4759         atomic_t nr_cpus;
4760         unsigned long next_balance;     /* in jiffy units */
4761 } nohz ____cacheline_aligned;
4762
4763 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4764 {
4765         int ilb = cpumask_first(nohz.idle_cpus_mask);
4766
4767         if (ilb < nr_cpu_ids && idle_cpu(ilb))
4768                 return ilb;
4769
4770         return nr_cpu_ids;
4771 }
4772
4773 /*
4774  * Kick a CPU to do the nohz balancing, if it is time for it. We pick the
4775  * nohz_load_balancer CPU (if there is one) otherwise fallback to any idle
4776  * CPU (if there is one).
4777  */
4778 static void nohz_balancer_kick(int cpu)
4779 {
4780         int ilb_cpu;
4781
4782         nohz.next_balance++;
4783
4784         ilb_cpu = find_new_ilb(cpu);
4785
4786         if (ilb_cpu >= nr_cpu_ids)
4787                 return;
4788
4789         if (test_and_set_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(ilb_cpu)))
4790                 return;
4791         /*
4792          * Use smp_send_reschedule() instead of resched_cpu().
4793          * This way we generate a sched IPI on the target cpu which
4794          * is idle. And the softirq performing nohz idle load balance
4795          * will be run before returning from the IPI.
4796          */
4797         smp_send_reschedule(ilb_cpu);
4798         return;
4799 }
4800
4801 static inline void nohz_balance_exit_idle(int cpu)
4802 {
4803         if (unlikely(test_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu)))) {
4804                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
4805                 atomic_dec(&nohz.nr_cpus);
4806                 clear_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu));
4807         }
4808 }
4809
4810 static inline void set_cpu_sd_state_busy(void)
4811 {
4812         struct sched_domain *sd;
4813         int cpu = smp_processor_id();
4814
4815         if (!test_bit(NOHZ_IDLE, nohz_flags(cpu)))
4816                 return;
4817         clear_bit(NOHZ_IDLE, nohz_flags(cpu));
4818
4819         rcu_read_lock();
4820         for_each_domain(cpu, sd)
4821                 atomic_inc(&sd->groups->sgp->nr_busy_cpus);
4822         rcu_read_unlock();
4823 }
4824
4825 void set_cpu_sd_state_idle(void)
4826 {
4827         struct sched_domain *sd;
4828         int cpu = smp_processor_id();
4829
4830         if (test_bit(NOHZ_IDLE, nohz_flags(cpu)))
4831                 return;
4832         set_bit(NOHZ_IDLE, nohz_flags(cpu));
4833
4834         rcu_read_lock();
4835         for_each_domain(cpu, sd)
4836                 atomic_dec(&sd->groups->sgp->nr_busy_cpus);
4837         rcu_read_unlock();
4838 }
4839
4840 /*
4841  * This routine will record that the cpu is going idle with tick stopped.
4842  * This info will be used in performing idle load balancing in the future.
4843  */
4844 void nohz_balance_enter_idle(int cpu)
4845 {
4846         /*
4847          * If this cpu is going down, then nothing needs to be done.
4848          */
4849         if (!cpu_active(cpu))
4850                 return;
4851
4852         if (test_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu)))
4853                 return;
4854
4855         cpumask_set_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
4856         atomic_inc(&nohz.nr_cpus);
4857         set_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu));
4858 }
4859
4860 static int __cpuinit sched_ilb_notifier(struct notifier_block *nfb,
4861                                         unsigned long action, void *hcpu)
4862 {
4863         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4864         case CPU_DYING:
4865                 nohz_balance_exit_idle(smp_processor_id());
4866                 return NOTIFY_OK;
4867         default:
4868                 return NOTIFY_DONE;
4869         }
4870 }
4871 #endif
4872
4873 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4874
4875 /*
4876  * Scale the max load_balance interval with the number of CPUs in the system.
4877  * This trades load-balance latency on larger machines for less cross talk.
4878  */
4879 void update_max_interval(void)
4880 {
4881         max_load_balance_interval = HZ*num_online_cpus()/10;
4882 }
4883
4884 /*
4885  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4886  * and initiates a balancing operation if so.
4887  *
4888  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4889  */
4890 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4891 {
4892         int balance = 1;
4893         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4894         unsigned long interval;
4895         struct sched_domain *sd;
4896         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4897         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4898         int update_next_balance = 0;
4899         int need_serialize;
4900
4901         update_shares(cpu);
4902
4903         rcu_read_lock();
4904         for_each_domain(cpu, sd) {
4905                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4906                         continue;
4907
4908                 interval = sd->balance_interval;
4909                 if (idle != CPU_IDLE)
4910                         interval *= sd->busy_factor;
4911
4912                 /* scale ms to jiffies */
4913                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4914                 interval = clamp(interval, 1UL, max_load_balance_interval);
4915
4916                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4917
4918                 if (need_serialize) {
4919                         if (!spin_trylock(&balancing))
4920                                 goto out;
4921                 }
4922
4923                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4924                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4925                                 /*
4926                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4927                                  * longer idle.
4928                                  */
4929                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4930                         }
4931                         sd->last_balance = jiffies;
4932                 }
4933                 if (need_serialize)
4934                         spin_unlock(&balancing);
4935 out:
4936                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4937                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4938                         update_next_balance = 1;
4939                 }
4940
4941                 /*
4942                  * Stop the load balance at this level. There is another
4943                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4944                  * actively.
4945                  */
4946                 if (!balance)
4947                         break;
4948         }
4949         rcu_read_unlock();
4950
4951         /*
4952          * next_balance will be updated only when there is a need.
4953          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4954          * updated.
4955          */
4956         if (likely(update_next_balance))
4957                 rq->next_balance = next_balance;
4958 }
4959
4960 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4961 /*
4962  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle balance kickee will do the
4963  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4964  */
4965 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle)
4966 {
4967         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4968         struct rq *rq;
4969         int balance_cpu;
4970
4971         if (idle != CPU_IDLE ||
4972             !test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(this_cpu)))
4973                 goto end;
4974
4975         for_each_cpu(balance_cpu, nohz.idle_cpus_mask) {
4976                 if (balance_cpu == this_cpu || !idle_cpu(balance_cpu))
4977                         continue;
4978
4979                 /*
4980                  * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4981                  * work being done for other cpus. Next load
4982                  * balancing owner will pick it up.
4983                  */
4984                 if (need_resched())
4985                         break;
4986
4987                 rq = cpu_rq(balance_cpu);
4988
4989                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
4990                 update_rq_clock(rq);
4991                 update_idle_cpu_load(rq);
4992                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
4993
4994                 rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4995
4996                 if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4997                         this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4998         }
4999         nohz.next_balance = this_rq->next_balance;
5000 end:
5001         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(this_cpu));
5002 }
5003
5004 /*
5005  * Current heuristic for kicking the idle load balancer in the presence
5006  * of an idle cpu is the system.
5007  *   - This rq has more than one task.
5008  *   - At any scheduler domain level, this cpu's scheduler group has multiple
5009  *     busy cpu's exceeding the group's power.
5010  *   - For SD_ASYM_PACKING, if the lower numbered cpu's in the scheduler
5011  *     domain span are idle.
5012  */
5013 static inline int nohz_kick_needed(struct rq *rq, int cpu)
5014 {
5015         unsigned long now = jiffies;
5016         struct sched_domain *sd;
5017
5018         if (unlikely(idle_cpu(cpu)))
5019                 return 0;
5020
5021        /*
5022         * We may be recently in ticked or tickless idle mode. At the first
5023         * busy tick after returning from idle, we will update the busy stats.
5024         */
5025         set_cpu_sd_state_busy();
5026         nohz_balance_exit_idle(cpu);
5027
5028         /*
5029          * None are in tickless mode and hence no need for NOHZ idle load
5030          * balancing.
5031          */
5032         if (likely(!atomic_read(&nohz.nr_cpus)))
5033                 return 0;
5034
5035         if (time_before(now, nohz.next_balance))
5036                 return 0;
5037
5038         if (rq->nr_running >= 2)
5039                 goto need_kick;
5040
5041         rcu_read_lock();
5042         for_each_domain(cpu, sd) {
5043                 struct sched_group *sg = sd->groups;
5044                 struct sched_group_power *sgp = sg->sgp;
5045                 int nr_busy = atomic_read(&sgp->nr_busy_cpus);
5046
5047                 if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES && nr_busy > 1)
5048                         goto need_kick_unlock;
5049
5050                 if (sd->flags & SD_ASYM_PACKING && nr_busy != sg->group_weight
5051                     && (cpumask_first_and(nohz.idle_cpus_mask,
5052                                           sched_domain_span(sd)) < cpu))
5053                         goto need_kick_unlock;
5054
5055                 if (!(sd->flags & (SD_SHARE_PKG_RESOURCES | SD_ASYM_PACKING)))
5056                         break;
5057         }
5058         rcu_read_unlock();
5059         return 0;
5060
5061 need_kick_unlock:
5062         rcu_read_unlock();
5063 need_kick:
5064         return 1;
5065 }
5066 #else
5067 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle) { }
5068 #endif
5069
5070 /*
5071  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
5072  * Also triggered for nohz idle balancing (with nohz_balancing_kick set).
5073  */
5074 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
5075 {
5076         int this_cpu = smp_processor_id();
5077         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
5078         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_balance ?
5079                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
5080
5081         rebalance_domains(this_cpu, idle);
5082
5083         /*
5084          * If this cpu has a pending nohz_balance_kick, then do the
5085          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
5086          * stopped.
5087          */
5088         nohz_idle_balance(this_cpu, idle);
5089 }
5090
5091 static inline int on_null_domain(int cpu)
5092 {
5093         return !rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
5094 }
5095
5096 /*
5097  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
5098  */
5099 void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
5100 {
5101         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
5102         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
5103             likely(!on_null_domain(cpu)))
5104                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
5105 #ifdef CONFIG_NO_HZ
5106         if (nohz_kick_needed(rq, cpu) && likely(!on_null_domain(cpu)))
5107                 nohz_balancer_kick(cpu);
5108 #endif
5109 }
5110
5111 static void rq_online_fair(struct rq *rq)
5112 {
5113         update_sysctl();
5114 }
5115
5116 static void rq_offline_fair(struct rq *rq)
5117 {
5118         update_sysctl();
5119
5120         /* Ensure any throttled groups are reachable by pick_next_task */
5121         unthrottle_offline_cfs_rqs(rq);
5122 }
5123
5124 #endif /* CONFIG_SMP */
5125
5126 /*
5127  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
5128  */
5129 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr, int queued)
5130 {
5131         struct cfs_rq *cfs_rq;
5132         struct sched_entity *se = &curr->se;
5133
5134         for_each_sched_entity(se) {
5135                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
5136                 entity_tick(cfs_rq, se, queued);
5137         }
5138
5139         if (sched_feat_numa(NUMA))
5140                 task_tick_numa(rq, curr);
5141 }
5142
5143 /*
5144  * called on fork with the child task as argument from the parent's context
5145  *  - child not yet on the tasklist
5146  *  - preemption disabled
5147  */
5148 static void task_fork_fair(struct task_struct *p)
5149 {
5150         struct cfs_rq *cfs_rq;
5151         struct sched_entity *se = &p->se, *curr;
5152         int this_cpu = smp_processor_id();
5153         struct rq *rq = this_rq();
5154         unsigned long flags;
5155
5156         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5157
5158         update_rq_clock(rq);
5159
5160         cfs_rq = task_cfs_rq(current);
5161         curr = cfs_rq->curr;
5162
5163         if (unlikely(task_cpu(p) != this_cpu)) {
5164                 rcu_read_lock();
5165                 __set_task_cpu(p, this_cpu);
5166                 rcu_read_unlock();
5167         }
5168
5169         update_curr(cfs_rq);
5170
5171         if (curr)
5172                 se->vruntime = curr->vruntime;
5173         place_entity(cfs_rq, se, 1);
5174
5175         if (sysctl_sched_child_runs_first && curr && entity_before(curr, se)) {
5176                 /*
5177                  * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
5178                  * 'current' within the tree based on its new key value.
5179                  */
5180                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
5181                 resched_task(rq->curr);
5182         }
5183
5184         se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
5185
5186         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5187 }
5188
5189 /*
5190  * Priority of the task has changed. Check to see if we preempt
5191  * the current task.
5192  */
5193 static void
5194 prio_changed_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int oldprio)
5195 {
5196         if (!p->se.on_rq)
5197                 return;
5198
5199         /*
5200          * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
5201          * our priority decreased, or if we are not currently running on
5202          * this runqueue and our priority is higher than the current's
5203          */
5204         if (rq->curr == p) {
5205                 if (p->prio > oldprio)
5206                         resched_task(rq->curr);
5207         } else
5208                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
5209 }
5210
5211 static void switched_from_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
5212 {
5213         struct sched_entity *se = &p->se;
5214         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
5215
5216         /*
5217          * Ensure the task's vruntime is normalized, so that when its
5218          * switched back to the fair class the enqueue_entity(.flags=0) will
5219          * do the right thing.
5220          *
5221          * If it was on_rq, then the dequeue_entity(.flags=0) will already
5222          * have normalized the vruntime, if it was !on_rq, then only when
5223          * the task is sleeping will it still have non-normalized vruntime.
5224          */
5225         if (!se->on_rq && p->state != TASK_RUNNING) {
5226                 /*
5227                  * Fix up our vruntime so that the current sleep doesn't
5228                  * cause 'unlimited' sleep bonus.
5229                  */
5230                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
5231                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
5232         }
5233 }
5234
5235 /*
5236  * We switched to the sched_fair class.
5237  */
5238 static void switched_to_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
5239 {
5240         if (!p->se.on_rq)
5241                 return;
5242
5243         /*
5244          * We were most likely switched from sched_rt, so
5245          * kick off the schedule if running, otherwise just see
5246          * if we can still preempt the current task.
5247          */
5248         if (rq->curr == p)
5249                 resched_task(rq->curr);
5250         else
5251                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
5252 }
5253
5254 /* Account for a task changing its policy or group.
5255  *
5256  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
5257  * migrates between groups/classes.
5258  */
5259 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
5260 {
5261         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
5262
5263         for_each_sched_entity(se) {
5264                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
5265
5266                 set_next_entity(cfs_rq, se);
5267                 /* ensure bandwidth has been allocated on our new cfs_rq */
5268                 account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
5269         }
5270 }
5271
5272 void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
5273 {
5274         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
5275         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
5276 #ifndef CONFIG_64BIT
5277         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
5278 #endif
5279 }
5280
5281 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5282 static void task_move_group_fair(struct task_struct *p, int on_rq)
5283 {
5284         /*
5285          * If the task was not on the rq at the time of this cgroup movement
5286          * it must have been asleep, sleeping tasks keep their ->vruntime
5287          * absolute on their old rq until wakeup (needed for the fair sleeper
5288          * bonus in place_entity()).
5289          *
5290          * If it was on the rq, we've just 'preempted' it, which does convert
5291          * ->vruntime to a relative base.
5292          *
5293          * Make sure both cases convert their relative position when migrating
5294          * to another cgroup's rq. This does somewhat interfere with the
5295          * fair sleeper stuff for the first placement, but who cares.
5296          */
5297         /*
5298          * When !on_rq, vruntime of the task has usually NOT been normalized.
5299          * But there are some cases where it has already been normalized:
5300          *
5301          * - Moving a forked child which is waiting for being woken up by
5302          *   wake_up_new_task().
5303          * - Moving a task which has been woken up by try_to_wake_up() and
5304          *   waiting for actually being woken up by sched_ttwu_pending().
5305          *
5306          * To prevent boost or penalty in the new cfs_rq caused by delta
5307          * min_vruntime between the two cfs_rqs, we skip vruntime adjustment.
5308          */
5309         if (!on_rq && (!p->se.sum_exec_runtime || p->state == TASK_WAKING))
5310                 on_rq = 1;
5311
5312         if (!on_rq)
5313                 p->se.vruntime -= cfs_rq_of(&p->se)->min_vruntime;
5314         set_task_rq(p, task_cpu(p));
5315         if (!on_rq)
5316                 p->se.vruntime += cfs_rq_of(&p->se)->min_vruntime;
5317 }
5318
5319 void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
5320 {
5321         int i;
5322
5323         destroy_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
5324
5325         for_each_possible_cpu(i) {
5326                 if (tg->cfs_rq)
5327                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
5328                 if (tg->se)
5329                         kfree(tg->se[i]);
5330         }
5331
5332         kfree(tg->cfs_rq);
5333         kfree(tg->se);
5334 }
5335
5336 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
5337 {
5338         struct cfs_rq *cfs_rq;
5339         struct sched_entity *se;
5340         int i;
5341
5342         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
5343         if (!tg->cfs_rq)
5344                 goto err;
5345         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
5346         if (!tg->se)
5347                 goto err;
5348
5349         tg->shares = NICE_0_LOAD;
5350
5351         init_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
5352
5353         for_each_possible_cpu(i) {
5354                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
5355                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
5356                 if (!cfs_rq)
5357                         goto err;
5358
5359                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
5360                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
5361                 if (!se)
5362                         goto err_free_rq;
5363
5364                 init_cfs_rq(cfs_rq);
5365                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, parent->se[i]);
5366         }
5367
5368         return 1;
5369
5370 err_free_rq:
5371         kfree(cfs_rq);
5372 err:
5373         return 0;
5374 }
5375
5376 void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
5377 {
5378         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5379         unsigned long flags;
5380
5381         /*
5382         * Only empty task groups can be destroyed; so we can speculatively
5383         * check on_list without danger of it being re-added.
5384         */
5385         if (!tg->cfs_rq[cpu]->on_list)
5386                 return;
5387
5388         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5389         list_del_leaf_cfs_rq(tg->cfs_rq[cpu]);
5390         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5391 }
5392
5393 void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
5394                         struct sched_entity *se, int cpu,
5395                         struct sched_entity *parent)
5396 {
5397         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5398
5399         cfs_rq->tg = tg;
5400         cfs_rq->rq = rq;
5401 #ifdef CONFIG_SMP
5402         /* allow initial update_cfs_load() to truncate */
5403         cfs_rq->load_stamp = 1;
5404 #endif
5405         init_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
5406
5407         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
5408         tg->se[cpu] = se;
5409
5410         /* se could be NULL for root_task_group */
5411         if (!se)
5412                 return;
5413
5414         if (!parent)
5415                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
5416         else
5417                 se->cfs_rq = parent->my_q;
5418
5419         se->my_q = cfs_rq;
5420         update_load_set(&se->load, 0);
5421         se->parent = parent;
5422 }
5423
5424 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
5425
5426 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
5427 {
5428         int i;
5429         unsigned long flags;
5430
5431         /*
5432          * We can't change the weight of the root cgroup.
5433          */
5434         if (!tg->se[0])
5435                 return -EINVAL;
5436
5437         shares = clamp(shares, scale_load(MIN_SHARES), scale_load(MAX_SHARES));
5438
5439         mutex_lock(&shares_mutex);
5440         if (tg->shares == shares)
5441                 goto done;
5442
5443         tg->shares = shares;
5444         for_each_possible_cpu(i) {
5445                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
5446                 struct sched_entity *se;
5447
5448                 se = tg->se[i];
5449                 /* Propagate contribution to hierarchy */
5450                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5451                 for_each_sched_entity(se)
5452                         update_cfs_shares(group_cfs_rq(se));
5453                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5454         }
5455
5456 done:
5457         mutex_unlock(&shares_mutex);
5458         return 0;
5459 }
5460 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
5461
5462 void free_fair_sched_group(struct task_group *tg) { }
5463
5464 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
5465 {
5466         return 1;
5467 }
5468
5469 void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu) { }
5470
5471 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
5472
5473
5474 static unsigned int get_rr_interval_fair(struct rq *rq, struct task_struct *task)
5475 {
5476         struct sched_entity *se = &task->se;
5477         unsigned int rr_interval = 0;
5478
5479         /*
5480          * Time slice is 0 for SCHED_OTHER tasks that are on an otherwise
5481          * idle runqueue:
5482          */
5483         if (rq->cfs.load.weight)
5484                 rr_interval = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5485
5486         return rr_interval;
5487 }
5488
5489 /*
5490  * All the scheduling class methods:
5491  */
5492 const struct sched_class fair_sched_class = {
5493         .next                   = &idle_sched_class,
5494         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
5495         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
5496         .yield_task             = yield_task_fair,
5497         .yield_to_task          = yield_to_task_fair,
5498
5499         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
5500
5501         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
5502         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
5503
5504 #ifdef CONFIG_SMP
5505         .select_task_rq         = select_task_rq_fair,
5506
5507         .rq_online              = rq_online_fair,
5508         .rq_offline             = rq_offline_fair,
5509
5510         .task_waking            = task_waking_fair,
5511 #endif
5512
5513         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
5514         .task_tick              = task_tick_fair,
5515         .task_fork              = task_fork_fair,
5516
5517         .prio_changed           = prio_changed_fair,
5518         .switched_from          = switched_from_fair,
5519         .switched_to            = switched_to_fair,
5520
5521         .get_rr_interval        = get_rr_interval_fair,
5522
5523 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5524         .task_move_group        = task_move_group_fair,
5525 #endif
5526 };
5527
5528 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5529 void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
5530 {
5531         struct cfs_rq *cfs_rq;
5532
5533         rcu_read_lock();
5534         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
5535                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
5536         rcu_read_unlock();
5537 }
5538 #endif
5539
5540 __init void init_sched_fair_class(void)
5541 {
5542 #ifdef CONFIG_SMP
5543         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
5544
5545 #ifdef CONFIG_NO_HZ
5546         nohz.next_balance = jiffies;
5547         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
5548         cpu_notifier(sched_ilb_notifier, 0);
5549 #endif
5550 #endif /* SMP */
5551
5552 }