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