sched/numa: Introduce migrate_swap()
[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 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
117 {
118         lw->weight += inc;
119         lw->inv_weight = 0;
120 }
121
122 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
123 {
124         lw->weight -= dec;
125         lw->inv_weight = 0;
126 }
127
128 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
129 {
130         lw->weight = w;
131         lw->inv_weight = 0;
132 }
133
134 /*
135  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
136  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
137  * to users decreases. But the relationship is not linear,
138  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
139  * number of CPUs.
140  *
141  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
142  */
143 static int get_update_sysctl_factor(void)
144 {
145         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
146         unsigned int factor;
147
148         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
149         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
150                 factor = 1;
151                 break;
152         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
153                 factor = cpus;
154                 break;
155         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
156         default:
157                 factor = 1 + ilog2(cpus);
158                 break;
159         }
160
161         return factor;
162 }
163
164 static void update_sysctl(void)
165 {
166         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
167
168 #define SET_SYSCTL(name) \
169         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
170         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
171         SET_SYSCTL(sched_latency);
172         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
173 #undef SET_SYSCTL
174 }
175
176 void sched_init_granularity(void)
177 {
178         update_sysctl();
179 }
180
181 #if BITS_PER_LONG == 32
182 # define WMULT_CONST    (~0UL)
183 #else
184 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
185 #endif
186
187 #define WMULT_SHIFT     32
188
189 /*
190  * Shift right and round:
191  */
192 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
193
194 /*
195  * delta *= weight / lw
196  */
197 static unsigned long
198 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
199                 struct load_weight *lw)
200 {
201         u64 tmp;
202
203         /*
204          * weight can be less than 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION for task group sched
205          * entities since MIN_SHARES = 2. Treat weight as 1 if less than
206          * 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION.
207          */
208         if (likely(weight > (1UL << SCHED_LOAD_RESOLUTION)))
209                 tmp = (u64)delta_exec * scale_load_down(weight);
210         else
211                 tmp = (u64)delta_exec;
212
213         if (!lw->inv_weight) {
214                 unsigned long w = scale_load_down(lw->weight);
215
216                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(w >= WMULT_CONST))
217                         lw->inv_weight = 1;
218                 else if (unlikely(!w))
219                         lw->inv_weight = WMULT_CONST;
220                 else
221                         lw->inv_weight = WMULT_CONST / w;
222         }
223
224         /*
225          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
226          */
227         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
228                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
229                         WMULT_SHIFT/2);
230         else
231                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
232
233         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
234 }
235
236
237 const struct sched_class fair_sched_class;
238
239 /**************************************************************
240  * CFS operations on generic schedulable entities:
241  */
242
243 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
244
245 /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
246 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
247 {
248         return cfs_rq->rq;
249 }
250
251 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
252 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
253
254 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
255 {
256 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
257         WARN_ON_ONCE(!entity_is_task(se));
258 #endif
259         return container_of(se, struct task_struct, se);
260 }
261
262 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
263 #define for_each_sched_entity(se) \
264                 for (; se; se = se->parent)
265
266 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
267 {
268         return p->se.cfs_rq;
269 }
270
271 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
272 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
273 {
274         return se->cfs_rq;
275 }
276
277 /* runqueue "owned" by this group */
278 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
279 {
280         return grp->my_q;
281 }
282
283 static void update_cfs_rq_blocked_load(struct cfs_rq *cfs_rq,
284                                        int force_update);
285
286 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
287 {
288         if (!cfs_rq->on_list) {
289                 /*
290                  * Ensure we either appear before our parent (if already
291                  * enqueued) or force our parent to appear after us when it is
292                  * enqueued.  The fact that we always enqueue bottom-up
293                  * reduces this to two cases.
294                  */
295                 if (cfs_rq->tg->parent &&
296                     cfs_rq->tg->parent->cfs_rq[cpu_of(rq_of(cfs_rq))]->on_list) {
297                         list_add_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
298                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
299                 } else {
300                         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
301                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
302                 }
303
304                 cfs_rq->on_list = 1;
305                 /* We should have no load, but we need to update last_decay. */
306                 update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 0);
307         }
308 }
309
310 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
311 {
312         if (cfs_rq->on_list) {
313                 list_del_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list);
314                 cfs_rq->on_list = 0;
315         }
316 }
317
318 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
319 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
320         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
321
322 /* Do the two (enqueued) entities belong to the same group ? */
323 static inline int
324 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
325 {
326         if (se->cfs_rq == pse->cfs_rq)
327                 return 1;
328
329         return 0;
330 }
331
332 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
333 {
334         return se->parent;
335 }
336
337 /* return depth at which a sched entity is present in the hierarchy */
338 static inline int depth_se(struct sched_entity *se)
339 {
340         int depth = 0;
341
342         for_each_sched_entity(se)
343                 depth++;
344
345         return depth;
346 }
347
348 static void
349 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
350 {
351         int se_depth, pse_depth;
352
353         /*
354          * preemption test can be made between sibling entities who are in the
355          * same cfs_rq i.e who have a common parent. Walk up the hierarchy of
356          * both tasks until we find their ancestors who are siblings of common
357          * parent.
358          */
359
360         /* First walk up until both entities are at same depth */
361         se_depth = depth_se(*se);
362         pse_depth = depth_se(*pse);
363
364         while (se_depth > pse_depth) {
365                 se_depth--;
366                 *se = parent_entity(*se);
367         }
368
369         while (pse_depth > se_depth) {
370                 pse_depth--;
371                 *pse = parent_entity(*pse);
372         }
373
374         while (!is_same_group(*se, *pse)) {
375                 *se = parent_entity(*se);
376                 *pse = parent_entity(*pse);
377         }
378 }
379
380 #else   /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
381
382 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
383 {
384         return container_of(se, struct task_struct, se);
385 }
386
387 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
388 {
389         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
390 }
391
392 #define entity_is_task(se)      1
393
394 #define for_each_sched_entity(se) \
395                 for (; se; se = NULL)
396
397 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
398 {
399         return &task_rq(p)->cfs;
400 }
401
402 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
403 {
404         struct task_struct *p = task_of(se);
405         struct rq *rq = task_rq(p);
406
407         return &rq->cfs;
408 }
409
410 /* runqueue "owned" by this group */
411 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
412 {
413         return NULL;
414 }
415
416 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
417 {
418 }
419
420 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
421 {
422 }
423
424 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
425                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
426
427 static inline int
428 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
429 {
430         return 1;
431 }
432
433 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
434 {
435         return NULL;
436 }
437
438 static inline void
439 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
440 {
441 }
442
443 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
444
445 static __always_inline
446 void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long delta_exec);
447
448 /**************************************************************
449  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
450  */
451
452 static inline u64 max_vruntime(u64 max_vruntime, u64 vruntime)
453 {
454         s64 delta = (s64)(vruntime - max_vruntime);
455         if (delta > 0)
456                 max_vruntime = vruntime;
457
458         return max_vruntime;
459 }
460
461 static inline u64 min_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
462 {
463         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
464         if (delta < 0)
465                 min_vruntime = vruntime;
466
467         return min_vruntime;
468 }
469
470 static inline int entity_before(struct sched_entity *a,
471                                 struct sched_entity *b)
472 {
473         return (s64)(a->vruntime - b->vruntime) < 0;
474 }
475
476 static void update_min_vruntime(struct cfs_rq *cfs_rq)
477 {
478         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
479
480         if (cfs_rq->curr)
481                 vruntime = cfs_rq->curr->vruntime;
482
483         if (cfs_rq->rb_leftmost) {
484                 struct sched_entity *se = rb_entry(cfs_rq->rb_leftmost,
485                                                    struct sched_entity,
486                                                    run_node);
487
488                 if (!cfs_rq->curr)
489                         vruntime = se->vruntime;
490                 else
491                         vruntime = min_vruntime(vruntime, se->vruntime);
492         }
493
494         /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
495         cfs_rq->min_vruntime = max_vruntime(cfs_rq->min_vruntime, vruntime);
496 #ifndef CONFIG_64BIT
497         smp_wmb();
498         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
499 #endif
500 }
501
502 /*
503  * Enqueue an entity into the rb-tree:
504  */
505 static void __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
506 {
507         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
508         struct rb_node *parent = NULL;
509         struct sched_entity *entry;
510         int leftmost = 1;
511
512         /*
513          * Find the right place in the rbtree:
514          */
515         while (*link) {
516                 parent = *link;
517                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
518                 /*
519                  * We dont care about collisions. Nodes with
520                  * the same key stay together.
521                  */
522                 if (entity_before(se, entry)) {
523                         link = &parent->rb_left;
524                 } else {
525                         link = &parent->rb_right;
526                         leftmost = 0;
527                 }
528         }
529
530         /*
531          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
532          * used):
533          */
534         if (leftmost)
535                 cfs_rq->rb_leftmost = &se->run_node;
536
537         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
538         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
539 }
540
541 static void __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
542 {
543         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node) {
544                 struct rb_node *next_node;
545
546                 next_node = rb_next(&se->run_node);
547                 cfs_rq->rb_leftmost = next_node;
548         }
549
550         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
551 }
552
553 struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
554 {
555         struct rb_node *left = cfs_rq->rb_leftmost;
556
557         if (!left)
558                 return NULL;
559
560         return rb_entry(left, struct sched_entity, run_node);
561 }
562
563 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct sched_entity *se)
564 {
565         struct rb_node *next = rb_next(&se->run_node);
566
567         if (!next)
568                 return NULL;
569
570         return rb_entry(next, struct sched_entity, run_node);
571 }
572
573 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
574 struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
575 {
576         struct rb_node *last = rb_last(&cfs_rq->tasks_timeline);
577
578         if (!last)
579                 return NULL;
580
581         return rb_entry(last, struct sched_entity, run_node);
582 }
583
584 /**************************************************************
585  * Scheduling class statistics methods:
586  */
587
588 int sched_proc_update_handler(struct ctl_table *table, int write,
589                 void __user *buffer, size_t *lenp,
590                 loff_t *ppos)
591 {
592         int ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
593         int factor = get_update_sysctl_factor();
594
595         if (ret || !write)
596                 return ret;
597
598         sched_nr_latency = DIV_ROUND_UP(sysctl_sched_latency,
599                                         sysctl_sched_min_granularity);
600
601 #define WRT_SYSCTL(name) \
602         (normalized_sysctl_##name = sysctl_##name / (factor))
603         WRT_SYSCTL(sched_min_granularity);
604         WRT_SYSCTL(sched_latency);
605         WRT_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
606 #undef WRT_SYSCTL
607
608         return 0;
609 }
610 #endif
611
612 /*
613  * delta /= w
614  */
615 static inline unsigned long
616 calc_delta_fair(unsigned long delta, struct sched_entity *se)
617 {
618         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
619                 delta = calc_delta_mine(delta, NICE_0_LOAD, &se->load);
620
621         return delta;
622 }
623
624 /*
625  * The idea is to set a period in which each task runs once.
626  *
627  * When there are too many tasks (sched_nr_latency) we have to stretch
628  * this period because otherwise the slices get too small.
629  *
630  * p = (nr <= nl) ? l : l*nr/nl
631  */
632 static u64 __sched_period(unsigned long nr_running)
633 {
634         u64 period = sysctl_sched_latency;
635         unsigned long nr_latency = sched_nr_latency;
636
637         if (unlikely(nr_running > nr_latency)) {
638                 period = sysctl_sched_min_granularity;
639                 period *= nr_running;
640         }
641
642         return period;
643 }
644
645 /*
646  * We calculate the wall-time slice from the period by taking a part
647  * proportional to the weight.
648  *
649  * s = p*P[w/rw]
650  */
651 static u64 sched_slice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
652 {
653         u64 slice = __sched_period(cfs_rq->nr_running + !se->on_rq);
654
655         for_each_sched_entity(se) {
656                 struct load_weight *load;
657                 struct load_weight lw;
658
659                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
660                 load = &cfs_rq->load;
661
662                 if (unlikely(!se->on_rq)) {
663                         lw = cfs_rq->load;
664
665                         update_load_add(&lw, se->load.weight);
666                         load = &lw;
667                 }
668                 slice = calc_delta_mine(slice, se->load.weight, load);
669         }
670         return slice;
671 }
672
673 /*
674  * We calculate the vruntime slice of a to-be-inserted task.
675  *
676  * vs = s/w
677  */
678 static u64 sched_vslice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
679 {
680         return calc_delta_fair(sched_slice(cfs_rq, se), se);
681 }
682
683 #ifdef CONFIG_SMP
684 static inline void __update_task_entity_contrib(struct sched_entity *se);
685
686 /* Give new task start runnable values to heavy its load in infant time */
687 void init_task_runnable_average(struct task_struct *p)
688 {
689         u32 slice;
690
691         p->se.avg.decay_count = 0;
692         slice = sched_slice(task_cfs_rq(p), &p->se) >> 10;
693         p->se.avg.runnable_avg_sum = slice;
694         p->se.avg.runnable_avg_period = slice;
695         __update_task_entity_contrib(&p->se);
696 }
697 #else
698 void init_task_runnable_average(struct task_struct *p)
699 {
700 }
701 #endif
702
703 /*
704  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
705  * are not in our scheduling class.
706  */
707 static inline void
708 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
709               unsigned long delta_exec)
710 {
711         unsigned long delta_exec_weighted;
712
713         schedstat_set(curr->statistics.exec_max,
714                       max((u64)delta_exec, curr->statistics.exec_max));
715
716         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
717         schedstat_add(cfs_rq, exec_clock, delta_exec);
718         delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec, curr);
719
720         curr->vruntime += delta_exec_weighted;
721         update_min_vruntime(cfs_rq);
722 }
723
724 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
725 {
726         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
727         u64 now = rq_clock_task(rq_of(cfs_rq));
728         unsigned long delta_exec;
729
730         if (unlikely(!curr))
731                 return;
732
733         /*
734          * Get the amount of time the current task was running
735          * since the last time we changed load (this cannot
736          * overflow on 32 bits):
737          */
738         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
739         if (!delta_exec)
740                 return;
741
742         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
743         curr->exec_start = now;
744
745         if (entity_is_task(curr)) {
746                 struct task_struct *curtask = task_of(curr);
747
748                 trace_sched_stat_runtime(curtask, delta_exec, curr->vruntime);
749                 cpuacct_charge(curtask, delta_exec);
750                 account_group_exec_runtime(curtask, delta_exec);
751         }
752
753         account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
754 }
755
756 static inline void
757 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
758 {
759         schedstat_set(se->statistics.wait_start, rq_clock(rq_of(cfs_rq)));
760 }
761
762 /*
763  * Task is being enqueued - update stats:
764  */
765 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
766 {
767         /*
768          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
769          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
770          */
771         if (se != cfs_rq->curr)
772                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
773 }
774
775 static void
776 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
777 {
778         schedstat_set(se->statistics.wait_max, max(se->statistics.wait_max,
779                         rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - se->statistics.wait_start));
780         schedstat_set(se->statistics.wait_count, se->statistics.wait_count + 1);
781         schedstat_set(se->statistics.wait_sum, se->statistics.wait_sum +
782                         rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - se->statistics.wait_start);
783 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
784         if (entity_is_task(se)) {
785                 trace_sched_stat_wait(task_of(se),
786                         rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - se->statistics.wait_start);
787         }
788 #endif
789         schedstat_set(se->statistics.wait_start, 0);
790 }
791
792 static inline void
793 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
794 {
795         /*
796          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
797          * waiting task:
798          */
799         if (se != cfs_rq->curr)
800                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
801 }
802
803 /*
804  * We are picking a new current task - update its stats:
805  */
806 static inline void
807 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
808 {
809         /*
810          * We are starting a new run period:
811          */
812         se->exec_start = rq_clock_task(rq_of(cfs_rq));
813 }
814
815 /**************************************************
816  * Scheduling class queueing methods:
817  */
818
819 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
820 /*
821  * Approximate time to scan a full NUMA task in ms. The task scan period is
822  * calculated based on the tasks virtual memory size and
823  * numa_balancing_scan_size.
824  */
825 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_min = 1000;
826 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_max = 60000;
827 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_reset = 60000;
828
829 /* Portion of address space to scan in MB */
830 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_size = 256;
831
832 /* Scan @scan_size MB every @scan_period after an initial @scan_delay in ms */
833 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_delay = 1000;
834
835 static unsigned int task_nr_scan_windows(struct task_struct *p)
836 {
837         unsigned long rss = 0;
838         unsigned long nr_scan_pages;
839
840         /*
841          * Calculations based on RSS as non-present and empty pages are skipped
842          * by the PTE scanner and NUMA hinting faults should be trapped based
843          * on resident pages
844          */
845         nr_scan_pages = sysctl_numa_balancing_scan_size << (20 - PAGE_SHIFT);
846         rss = get_mm_rss(p->mm);
847         if (!rss)
848                 rss = nr_scan_pages;
849
850         rss = round_up(rss, nr_scan_pages);
851         return rss / nr_scan_pages;
852 }
853
854 /* For sanitys sake, never scan more PTEs than MAX_SCAN_WINDOW MB/sec. */
855 #define MAX_SCAN_WINDOW 2560
856
857 static unsigned int task_scan_min(struct task_struct *p)
858 {
859         unsigned int scan, floor;
860         unsigned int windows = 1;
861
862         if (sysctl_numa_balancing_scan_size < MAX_SCAN_WINDOW)
863                 windows = MAX_SCAN_WINDOW / sysctl_numa_balancing_scan_size;
864         floor = 1000 / windows;
865
866         scan = sysctl_numa_balancing_scan_period_min / task_nr_scan_windows(p);
867         return max_t(unsigned int, floor, scan);
868 }
869
870 static unsigned int task_scan_max(struct task_struct *p)
871 {
872         unsigned int smin = task_scan_min(p);
873         unsigned int smax;
874
875         /* Watch for min being lower than max due to floor calculations */
876         smax = sysctl_numa_balancing_scan_period_max / task_nr_scan_windows(p);
877         return max(smin, smax);
878 }
879
880 /*
881  * Once a preferred node is selected the scheduler balancer will prefer moving
882  * a task to that node for sysctl_numa_balancing_settle_count number of PTE
883  * scans. This will give the process the chance to accumulate more faults on
884  * the preferred node but still allow the scheduler to move the task again if
885  * the nodes CPUs are overloaded.
886  */
887 unsigned int sysctl_numa_balancing_settle_count __read_mostly = 4;
888
889 static inline int task_faults_idx(int nid, int priv)
890 {
891         return 2 * nid + priv;
892 }
893
894 static inline unsigned long task_faults(struct task_struct *p, int nid)
895 {
896         if (!p->numa_faults)
897                 return 0;
898
899         return p->numa_faults[task_faults_idx(nid, 0)] +
900                 p->numa_faults[task_faults_idx(nid, 1)];
901 }
902
903 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu);
904 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
905 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
906 static unsigned long power_of(int cpu);
907 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu, long wl, long wg);
908
909 struct numa_stats {
910         unsigned long load;
911         s64 eff_load;
912         unsigned long faults;
913 };
914
915 struct task_numa_env {
916         struct task_struct *p;
917
918         int src_cpu, src_nid;
919         int dst_cpu, dst_nid;
920
921         struct numa_stats src_stats, dst_stats;
922
923         unsigned long best_load;
924         int best_cpu;
925 };
926
927 static int task_numa_migrate(struct task_struct *p)
928 {
929         int node_cpu = cpumask_first(cpumask_of_node(p->numa_preferred_nid));
930         struct task_numa_env env = {
931                 .p = p,
932                 .src_cpu = task_cpu(p),
933                 .src_nid = cpu_to_node(task_cpu(p)),
934                 .dst_cpu = node_cpu,
935                 .dst_nid = p->numa_preferred_nid,
936                 .best_load = ULONG_MAX,
937                 .best_cpu = task_cpu(p),
938         };
939         struct sched_domain *sd;
940         int cpu;
941         struct task_group *tg = task_group(p);
942         unsigned long weight;
943         bool balanced;
944         int imbalance_pct, idx = -1;
945
946         /*
947          * Find the lowest common scheduling domain covering the nodes of both
948          * the CPU the task is currently running on and the target NUMA node.
949          */
950         rcu_read_lock();
951         for_each_domain(env.src_cpu, sd) {
952                 if (cpumask_test_cpu(node_cpu, sched_domain_span(sd))) {
953                         /*
954                          * busy_idx is used for the load decision as it is the
955                          * same index used by the regular load balancer for an
956                          * active cpu.
957                          */
958                         idx = sd->busy_idx;
959                         imbalance_pct = sd->imbalance_pct;
960                         break;
961                 }
962         }
963         rcu_read_unlock();
964
965         if (WARN_ON_ONCE(idx == -1))
966                 return 0;
967
968         /*
969          * XXX the below is mostly nicked from wake_affine(); we should
970          * see about sharing a bit if at all possible; also it might want
971          * some per entity weight love.
972          */
973         weight = p->se.load.weight;
974         env.src_stats.load = source_load(env.src_cpu, idx);
975         env.src_stats.eff_load = 100 + (imbalance_pct - 100) / 2;
976         env.src_stats.eff_load *= power_of(env.src_cpu);
977         env.src_stats.eff_load *= env.src_stats.load + effective_load(tg, env.src_cpu, -weight, -weight);
978
979         for_each_cpu(cpu, cpumask_of_node(env.dst_nid)) {
980                 env.dst_cpu = cpu;
981                 env.dst_stats.load = target_load(cpu, idx);
982
983                 /* If the CPU is idle, use it */
984                 if (!env.dst_stats.load) {
985                         env.best_cpu = cpu;
986                         goto migrate;
987                 }
988
989                 /* Otherwise check the target CPU load */
990                 env.dst_stats.eff_load = 100;
991                 env.dst_stats.eff_load *= power_of(cpu);
992                 env.dst_stats.eff_load *= env.dst_stats.load + effective_load(tg, cpu, weight, weight);
993
994                 /*
995                  * Destination is considered balanced if the destination CPU is
996                  * less loaded than the source CPU. Unfortunately there is a
997                  * risk that a task running on a lightly loaded CPU will not
998                  * migrate to its preferred node due to load imbalances.
999                  */
1000                 balanced = (env.dst_stats.eff_load <= env.src_stats.eff_load);
1001                 if (!balanced)
1002                         continue;
1003
1004                 if (env.dst_stats.eff_load < env.best_load) {
1005                         env.best_load = env.dst_stats.eff_load;
1006                         env.best_cpu = cpu;
1007                 }
1008         }
1009
1010 migrate:
1011         return migrate_task_to(p, env.best_cpu);
1012 }
1013
1014 /* Attempt to migrate a task to a CPU on the preferred node. */
1015 static void numa_migrate_preferred(struct task_struct *p)
1016 {
1017         /* Success if task is already running on preferred CPU */
1018         p->numa_migrate_retry = 0;
1019         if (cpu_to_node(task_cpu(p)) == p->numa_preferred_nid) {
1020                 /*
1021                  * If migration is temporarily disabled due to a task migration
1022                  * then re-enable it now as the task is running on its
1023                  * preferred node and memory should migrate locally
1024                  */
1025                 if (!p->numa_migrate_seq)
1026                         p->numa_migrate_seq++;
1027                 return;
1028         }
1029
1030         /* This task has no NUMA fault statistics yet */
1031         if (unlikely(p->numa_preferred_nid == -1))
1032                 return;
1033
1034         /* Otherwise, try migrate to a CPU on the preferred node */
1035         if (task_numa_migrate(p) != 0)
1036                 p->numa_migrate_retry = jiffies + HZ*5;
1037 }
1038
1039 static void task_numa_placement(struct task_struct *p)
1040 {
1041         int seq, nid, max_nid = -1;
1042         unsigned long max_faults = 0;
1043
1044         seq = ACCESS_ONCE(p->mm->numa_scan_seq);
1045         if (p->numa_scan_seq == seq)
1046                 return;
1047         p->numa_scan_seq = seq;
1048         p->numa_migrate_seq++;
1049         p->numa_scan_period_max = task_scan_max(p);
1050
1051         /* Find the node with the highest number of faults */
1052         for_each_online_node(nid) {
1053                 unsigned long faults;
1054                 int priv, i;
1055
1056                 for (priv = 0; priv < 2; priv++) {
1057                         i = task_faults_idx(nid, priv);
1058
1059                         /* Decay existing window, copy faults since last scan */
1060                         p->numa_faults[i] >>= 1;
1061                         p->numa_faults[i] += p->numa_faults_buffer[i];
1062                         p->numa_faults_buffer[i] = 0;
1063                 }
1064
1065                 /* Find maximum private faults */
1066                 faults = p->numa_faults[task_faults_idx(nid, 1)];
1067                 if (faults > max_faults) {
1068                         max_faults = faults;
1069                         max_nid = nid;
1070                 }
1071         }
1072
1073         /* Preferred node as the node with the most faults */
1074         if (max_faults && max_nid != p->numa_preferred_nid) {
1075                 /* Update the preferred nid and migrate task if possible */
1076                 p->numa_preferred_nid = max_nid;
1077                 p->numa_migrate_seq = 1;
1078                 numa_migrate_preferred(p);
1079         }
1080 }
1081
1082 /*
1083  * Got a PROT_NONE fault for a page on @node.
1084  */
1085 void task_numa_fault(int last_nidpid, int node, int pages, bool migrated)
1086 {
1087         struct task_struct *p = current;
1088         int priv;
1089
1090         if (!numabalancing_enabled)
1091                 return;
1092
1093         /* for example, ksmd faulting in a user's mm */
1094         if (!p->mm)
1095                 return;
1096
1097         /*
1098          * First accesses are treated as private, otherwise consider accesses
1099          * to be private if the accessing pid has not changed
1100          */
1101         if (!nidpid_pid_unset(last_nidpid))
1102                 priv = ((p->pid & LAST__PID_MASK) == nidpid_to_pid(last_nidpid));
1103         else
1104                 priv = 1;
1105
1106         /* Allocate buffer to track faults on a per-node basis */
1107         if (unlikely(!p->numa_faults)) {
1108                 int size = sizeof(*p->numa_faults) * 2 * nr_node_ids;
1109
1110                 /* numa_faults and numa_faults_buffer share the allocation */
1111                 p->numa_faults = kzalloc(size * 2, GFP_KERNEL|__GFP_NOWARN);
1112                 if (!p->numa_faults)
1113                         return;
1114
1115                 BUG_ON(p->numa_faults_buffer);
1116                 p->numa_faults_buffer = p->numa_faults + (2 * nr_node_ids);
1117         }
1118
1119         /*
1120          * If pages are properly placed (did not migrate) then scan slower.
1121          * This is reset periodically in case of phase changes
1122          */
1123         if (!migrated) {
1124                 /* Initialise if necessary */
1125                 if (!p->numa_scan_period_max)
1126                         p->numa_scan_period_max = task_scan_max(p);
1127
1128                 p->numa_scan_period = min(p->numa_scan_period_max,
1129                         p->numa_scan_period + 10);
1130         }
1131
1132         task_numa_placement(p);
1133
1134         /* Retry task to preferred node migration if it previously failed */
1135         if (p->numa_migrate_retry && time_after(jiffies, p->numa_migrate_retry))
1136                 numa_migrate_preferred(p);
1137
1138         p->numa_faults_buffer[task_faults_idx(node, priv)] += pages;
1139 }
1140
1141 static void reset_ptenuma_scan(struct task_struct *p)
1142 {
1143         ACCESS_ONCE(p->mm->numa_scan_seq)++;
1144         p->mm->numa_scan_offset = 0;
1145 }
1146
1147 /*
1148  * The expensive part of numa migration is done from task_work context.
1149  * Triggered from task_tick_numa().
1150  */
1151 void task_numa_work(struct callback_head *work)
1152 {
1153         unsigned long migrate, next_scan, now = jiffies;
1154         struct task_struct *p = current;
1155         struct mm_struct *mm = p->mm;
1156         struct vm_area_struct *vma;
1157         unsigned long start, end;
1158         unsigned long nr_pte_updates = 0;
1159         long pages;
1160
1161         WARN_ON_ONCE(p != container_of(work, struct task_struct, numa_work));
1162
1163         work->next = work; /* protect against double add */
1164         /*
1165          * Who cares about NUMA placement when they're dying.
1166          *
1167          * NOTE: make sure not to dereference p->mm before this check,
1168          * exit_task_work() happens _after_ exit_mm() so we could be called
1169          * without p->mm even though we still had it when we enqueued this
1170          * work.
1171          */
1172         if (p->flags & PF_EXITING)
1173                 return;
1174
1175         if (!mm->numa_next_reset || !mm->numa_next_scan) {
1176                 mm->numa_next_scan = now +
1177                         msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1178                 mm->numa_next_reset = now +
1179                         msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_period_reset);
1180         }
1181
1182         /*
1183          * Reset the scan period if enough time has gone by. Objective is that
1184          * scanning will be reduced if pages are properly placed. As tasks
1185          * can enter different phases this needs to be re-examined. Lacking
1186          * proper tracking of reference behaviour, this blunt hammer is used.
1187          */
1188         migrate = mm->numa_next_reset;
1189         if (time_after(now, migrate)) {
1190                 p->numa_scan_period = task_scan_min(p);
1191                 next_scan = now + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_period_reset);
1192                 xchg(&mm->numa_next_reset, next_scan);
1193         }
1194
1195         /*
1196          * Enforce maximal scan/migration frequency..
1197          */
1198         migrate = mm->numa_next_scan;
1199         if (time_before(now, migrate))
1200                 return;
1201
1202         if (p->numa_scan_period == 0) {
1203                 p->numa_scan_period_max = task_scan_max(p);
1204                 p->numa_scan_period = task_scan_min(p);
1205         }
1206
1207         next_scan = now + msecs_to_jiffies(p->numa_scan_period);
1208         if (cmpxchg(&mm->numa_next_scan, migrate, next_scan) != migrate)
1209                 return;
1210
1211         /*
1212          * Delay this task enough that another task of this mm will likely win
1213          * the next time around.
1214          */
1215         p->node_stamp += 2 * TICK_NSEC;
1216
1217         start = mm->numa_scan_offset;
1218         pages = sysctl_numa_balancing_scan_size;
1219         pages <<= 20 - PAGE_SHIFT; /* MB in pages */
1220         if (!pages)
1221                 return;
1222
1223         down_read(&mm->mmap_sem);
1224         vma = find_vma(mm, start);
1225         if (!vma) {
1226                 reset_ptenuma_scan(p);
1227                 start = 0;
1228                 vma = mm->mmap;
1229         }
1230         for (; vma; vma = vma->vm_next) {
1231                 if (!vma_migratable(vma) || !vma_policy_mof(p, vma))
1232                         continue;
1233
1234                 /*
1235                  * Shared library pages mapped by multiple processes are not
1236                  * migrated as it is expected they are cache replicated. Avoid
1237                  * hinting faults in read-only file-backed mappings or the vdso
1238                  * as migrating the pages will be of marginal benefit.
1239                  */
1240                 if (!vma->vm_mm ||
1241                     (vma->vm_file && (vma->vm_flags & (VM_READ|VM_WRITE)) == (VM_READ)))
1242                         continue;
1243
1244                 do {
1245                         start = max(start, vma->vm_start);
1246                         end = ALIGN(start + (pages << PAGE_SHIFT), HPAGE_SIZE);
1247                         end = min(end, vma->vm_end);
1248                         nr_pte_updates += change_prot_numa(vma, start, end);
1249
1250                         /*
1251                          * Scan sysctl_numa_balancing_scan_size but ensure that
1252                          * at least one PTE is updated so that unused virtual
1253                          * address space is quickly skipped.
1254                          */
1255                         if (nr_pte_updates)
1256                                 pages -= (end - start) >> PAGE_SHIFT;
1257
1258                         start = end;
1259                         if (pages <= 0)
1260                                 goto out;
1261                 } while (end != vma->vm_end);
1262         }
1263
1264 out:
1265         /*
1266          * If the whole process was scanned without updates then no NUMA
1267          * hinting faults are being recorded and scan rate should be lower.
1268          */
1269         if (mm->numa_scan_offset == 0 && !nr_pte_updates) {
1270                 p->numa_scan_period = min(p->numa_scan_period_max,
1271                         p->numa_scan_period << 1);
1272
1273                 next_scan = now + msecs_to_jiffies(p->numa_scan_period);
1274                 mm->numa_next_scan = next_scan;
1275         }
1276
1277         /*
1278          * It is possible to reach the end of the VMA list but the last few
1279          * VMAs are not guaranteed to the vma_migratable. If they are not, we
1280          * would find the !migratable VMA on the next scan but not reset the
1281          * scanner to the start so check it now.
1282          */
1283         if (vma)
1284                 mm->numa_scan_offset = start;
1285         else
1286                 reset_ptenuma_scan(p);
1287         up_read(&mm->mmap_sem);
1288 }
1289
1290 /*
1291  * Drive the periodic memory faults..
1292  */
1293 void task_tick_numa(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1294 {
1295         struct callback_head *work = &curr->numa_work;
1296         u64 period, now;
1297
1298         /*
1299          * We don't care about NUMA placement if we don't have memory.
1300          */
1301         if (!curr->mm || (curr->flags & PF_EXITING) || work->next != work)
1302                 return;
1303
1304         /*
1305          * Using runtime rather than walltime has the dual advantage that
1306          * we (mostly) drive the selection from busy threads and that the
1307          * task needs to have done some actual work before we bother with
1308          * NUMA placement.
1309          */
1310         now = curr->se.sum_exec_runtime;
1311         period = (u64)curr->numa_scan_period * NSEC_PER_MSEC;
1312
1313         if (now - curr->node_stamp > period) {
1314                 if (!curr->node_stamp)
1315                         curr->numa_scan_period = task_scan_min(curr);
1316                 curr->node_stamp += period;
1317
1318                 if (!time_before(jiffies, curr->mm->numa_next_scan)) {
1319                         init_task_work(work, task_numa_work); /* TODO: move this into sched_fork() */
1320                         task_work_add(curr, work, true);
1321                 }
1322         }
1323 }
1324 #else
1325 static void task_tick_numa(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1326 {
1327 }
1328 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1329
1330 static void
1331 account_entity_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1332 {
1333         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
1334         if (!parent_entity(se))
1335                 update_load_add(&rq_of(cfs_rq)->load, se->load.weight);
1336 #ifdef CONFIG_SMP
1337         if (entity_is_task(se))
1338                 list_add(&se->group_node, &rq_of(cfs_rq)->cfs_tasks);
1339 #endif
1340         cfs_rq->nr_running++;
1341 }
1342
1343 static void
1344 account_entity_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1345 {
1346         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
1347         if (!parent_entity(se))
1348                 update_load_sub(&rq_of(cfs_rq)->load, se->load.weight);
1349         if (entity_is_task(se))
1350                 list_del_init(&se->group_node);
1351         cfs_rq->nr_running--;
1352 }
1353
1354 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1355 # ifdef CONFIG_SMP
1356 static inline long calc_tg_weight(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq)
1357 {
1358         long tg_weight;
1359
1360         /*
1361          * Use this CPU's actual weight instead of the last load_contribution
1362          * to gain a more accurate current total weight. See
1363          * update_cfs_rq_load_contribution().
1364          */
1365         tg_weight = atomic_long_read(&tg->load_avg);
1366         tg_weight -= cfs_rq->tg_load_contrib;
1367         tg_weight += cfs_rq->load.weight;
1368
1369         return tg_weight;
1370 }
1371
1372 static long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
1373 {
1374         long tg_weight, load, shares;
1375
1376         tg_weight = calc_tg_weight(tg, cfs_rq);
1377         load = cfs_rq->load.weight;
1378
1379         shares = (tg->shares * load);
1380         if (tg_weight)
1381                 shares /= tg_weight;
1382
1383         if (shares < MIN_SHARES)
1384                 shares = MIN_SHARES;
1385         if (shares > tg->shares)
1386                 shares = tg->shares;
1387
1388         return shares;
1389 }
1390 # else /* CONFIG_SMP */
1391 static inline long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
1392 {
1393         return tg->shares;
1394 }
1395 # endif /* CONFIG_SMP */
1396 static void reweight_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
1397                             unsigned long weight)
1398 {
1399         if (se->on_rq) {
1400                 /* commit outstanding execution time */
1401                 if (cfs_rq->curr == se)
1402                         update_curr(cfs_rq);
1403                 account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
1404         }
1405
1406         update_load_set(&se->load, weight);
1407
1408         if (se->on_rq)
1409                 account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
1410 }
1411
1412 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq);
1413
1414 static void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
1415 {
1416         struct task_group *tg;
1417         struct sched_entity *se;
1418         long shares;
1419
1420         tg = cfs_rq->tg;
1421         se = tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
1422         if (!se || throttled_hierarchy(cfs_rq))
1423                 return;
1424 #ifndef CONFIG_SMP
1425         if (likely(se->load.weight == tg->shares))
1426                 return;
1427 #endif
1428         shares = calc_cfs_shares(cfs_rq, tg);
1429
1430         reweight_entity(cfs_rq_of(se), se, shares);
1431 }
1432 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
1433 static inline void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
1434 {
1435 }
1436 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
1437
1438 #ifdef CONFIG_SMP
1439 /*
1440  * We choose a half-life close to 1 scheduling period.
1441  * Note: The tables below are dependent on this value.
1442  */
1443 #define LOAD_AVG_PERIOD 32
1444 #define LOAD_AVG_MAX 47742 /* maximum possible load avg */
1445 #define LOAD_AVG_MAX_N 345 /* number of full periods to produce LOAD_MAX_AVG */
1446
1447 /* Precomputed fixed inverse multiplies for multiplication by y^n */
1448 static const u32 runnable_avg_yN_inv[] = {
1449         0xffffffff, 0xfa83b2da, 0xf5257d14, 0xefe4b99a, 0xeac0c6e6, 0xe5b906e6,
1450         0xe0ccdeeb, 0xdbfbb796, 0xd744fcc9, 0xd2a81d91, 0xce248c14, 0xc9b9bd85,
1451         0xc5672a10, 0xc12c4cc9, 0xbd08a39e, 0xb8fbaf46, 0xb504f333, 0xb123f581,
1452         0xad583ee9, 0xa9a15ab4, 0xa5fed6a9, 0xa2704302, 0x9ef5325f, 0x9b8d39b9,
1453         0x9837f050, 0x94f4efa8, 0x91c3d373, 0x8ea4398a, 0x8b95c1e3, 0x88980e80,
1454         0x85aac367, 0x82cd8698,
1455 };
1456
1457 /*
1458  * Precomputed \Sum y^k { 1<=k<=n }.  These are floor(true_value) to prevent
1459  * over-estimates when re-combining.
1460  */
1461 static const u32 runnable_avg_yN_sum[] = {
1462             0, 1002, 1982, 2941, 3880, 4798, 5697, 6576, 7437, 8279, 9103,
1463          9909,10698,11470,12226,12966,13690,14398,15091,15769,16433,17082,
1464         17718,18340,18949,19545,20128,20698,21256,21802,22336,22859,23371,
1465 };
1466
1467 /*
1468  * Approximate:
1469  *   val * y^n,    where y^32 ~= 0.5 (~1 scheduling period)
1470  */
1471 static __always_inline u64 decay_load(u64 val, u64 n)
1472 {
1473         unsigned int local_n;
1474
1475         if (!n)
1476                 return val;
1477         else if (unlikely(n > LOAD_AVG_PERIOD * 63))
1478                 return 0;
1479
1480         /* after bounds checking we can collapse to 32-bit */
1481         local_n = n;
1482
1483         /*
1484          * As y^PERIOD = 1/2, we can combine
1485          *    y^n = 1/2^(n/PERIOD) * k^(n%PERIOD)
1486          * With a look-up table which covers k^n (n<PERIOD)
1487          *
1488          * To achieve constant time decay_load.
1489          */
1490         if (unlikely(local_n >= LOAD_AVG_PERIOD)) {
1491                 val >>= local_n / LOAD_AVG_PERIOD;
1492                 local_n %= LOAD_AVG_PERIOD;
1493         }
1494
1495         val *= runnable_avg_yN_inv[local_n];
1496         /* We don't use SRR here since we always want to round down. */
1497         return val >> 32;
1498 }
1499
1500 /*
1501  * For updates fully spanning n periods, the contribution to runnable
1502  * average will be: \Sum 1024*y^n
1503  *
1504  * We can compute this reasonably efficiently by combining:
1505  *   y^PERIOD = 1/2 with precomputed \Sum 1024*y^n {for  n <PERIOD}
1506  */
1507 static u32 __compute_runnable_contrib(u64 n)
1508 {
1509         u32 contrib = 0;
1510
1511         if (likely(n <= LOAD_AVG_PERIOD))
1512                 return runnable_avg_yN_sum[n];
1513         else if (unlikely(n >= LOAD_AVG_MAX_N))
1514                 return LOAD_AVG_MAX;
1515
1516         /* Compute \Sum k^n combining precomputed values for k^i, \Sum k^j */
1517         do {
1518                 contrib /= 2; /* y^LOAD_AVG_PERIOD = 1/2 */
1519                 contrib += runnable_avg_yN_sum[LOAD_AVG_PERIOD];
1520
1521                 n -= LOAD_AVG_PERIOD;
1522         } while (n > LOAD_AVG_PERIOD);
1523
1524         contrib = decay_load(contrib, n);
1525         return contrib + runnable_avg_yN_sum[n];
1526 }
1527
1528 /*
1529  * We can represent the historical contribution to runnable average as the
1530  * coefficients of a geometric series.  To do this we sub-divide our runnable
1531  * history into segments of approximately 1ms (1024us); label the segment that
1532  * occurred N-ms ago p_N, with p_0 corresponding to the current period, e.g.
1533  *
1534  * [<- 1024us ->|<- 1024us ->|<- 1024us ->| ...
1535  *      p0            p1           p2
1536  *     (now)       (~1ms ago)  (~2ms ago)
1537  *
1538  * Let u_i denote the fraction of p_i that the entity was runnable.
1539  *
1540  * We then designate the fractions u_i as our co-efficients, yielding the
1541  * following representation of historical load:
1542  *   u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + u_3*y^3 + ...
1543  *
1544  * We choose y based on the with of a reasonably scheduling period, fixing:
1545  *   y^32 = 0.5
1546  *
1547  * This means that the contribution to load ~32ms ago (u_32) will be weighted
1548  * approximately half as much as the contribution to load within the last ms
1549  * (u_0).
1550  *
1551  * When a period "rolls over" and we have new u_0`, multiplying the previous
1552  * sum again by y is sufficient to update:
1553  *   load_avg = u_0` + y*(u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + ... )
1554  *            = u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + ... [re-labeling u_i --> u_{i+1}]
1555  */
1556 static __always_inline int __update_entity_runnable_avg(u64 now,
1557                                                         struct sched_avg *sa,
1558                                                         int runnable)
1559 {
1560         u64 delta, periods;
1561         u32 runnable_contrib;
1562         int delta_w, decayed = 0;
1563
1564         delta = now - sa->last_runnable_update;
1565         /*
1566          * This should only happen when time goes backwards, which it
1567          * unfortunately does during sched clock init when we swap over to TSC.
1568          */
1569         if ((s64)delta < 0) {
1570                 sa->last_runnable_update = now;
1571                 return 0;
1572         }
1573
1574         /*
1575          * Use 1024ns as the unit of measurement since it's a reasonable
1576          * approximation of 1us and fast to compute.
1577          */
1578         delta >>= 10;
1579         if (!delta)
1580                 return 0;
1581         sa->last_runnable_update = now;
1582
1583         /* delta_w is the amount already accumulated against our next period */
1584         delta_w = sa->runnable_avg_period % 1024;
1585         if (delta + delta_w >= 1024) {
1586                 /* period roll-over */
1587                 decayed = 1;
1588
1589                 /*
1590                  * Now that we know we're crossing a period boundary, figure
1591                  * out how much from delta we need to complete the current
1592                  * period and accrue it.
1593                  */
1594                 delta_w = 1024 - delta_w;
1595                 if (runnable)
1596                         sa->runnable_avg_sum += delta_w;
1597                 sa->runnable_avg_period += delta_w;
1598
1599                 delta -= delta_w;
1600
1601                 /* Figure out how many additional periods this update spans */
1602                 periods = delta / 1024;
1603                 delta %= 1024;
1604
1605                 sa->runnable_avg_sum = decay_load(sa->runnable_avg_sum,
1606                                                   periods + 1);
1607                 sa->runnable_avg_period = decay_load(sa->runnable_avg_period,
1608                                                      periods + 1);
1609
1610                 /* Efficiently calculate \sum (1..n_period) 1024*y^i */
1611                 runnable_contrib = __compute_runnable_contrib(periods);
1612                 if (runnable)
1613                         sa->runnable_avg_sum += runnable_contrib;
1614                 sa->runnable_avg_period += runnable_contrib;
1615         }
1616
1617         /* Remainder of delta accrued against u_0` */
1618         if (runnable)
1619                 sa->runnable_avg_sum += delta;
1620         sa->runnable_avg_period += delta;
1621
1622         return decayed;
1623 }
1624
1625 /* Synchronize an entity's decay with its parenting cfs_rq.*/
1626 static inline u64 __synchronize_entity_decay(struct sched_entity *se)
1627 {
1628         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1629         u64 decays = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
1630
1631         decays -= se->avg.decay_count;
1632         if (!decays)
1633                 return 0;
1634
1635         se->avg.load_avg_contrib = decay_load(se->avg.load_avg_contrib, decays);
1636         se->avg.decay_count = 0;
1637
1638         return decays;
1639 }
1640
1641 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1642 static inline void __update_cfs_rq_tg_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
1643                                                  int force_update)
1644 {
1645         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1646         long tg_contrib;
1647
1648         tg_contrib = cfs_rq->runnable_load_avg + cfs_rq->blocked_load_avg;
1649         tg_contrib -= cfs_rq->tg_load_contrib;
1650
1651         if (force_update || abs(tg_contrib) > cfs_rq->tg_load_contrib / 8) {
1652                 atomic_long_add(tg_contrib, &tg->load_avg);
1653                 cfs_rq->tg_load_contrib += tg_contrib;
1654         }
1655 }
1656
1657 /*
1658  * Aggregate cfs_rq runnable averages into an equivalent task_group
1659  * representation for computing load contributions.
1660  */
1661 static inline void __update_tg_runnable_avg(struct sched_avg *sa,
1662                                                   struct cfs_rq *cfs_rq)
1663 {
1664         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1665         long contrib;
1666
1667         /* The fraction of a cpu used by this cfs_rq */
1668         contrib = div_u64(sa->runnable_avg_sum << NICE_0_SHIFT,
1669                           sa->runnable_avg_period + 1);
1670         contrib -= cfs_rq->tg_runnable_contrib;
1671
1672         if (abs(contrib) > cfs_rq->tg_runnable_contrib / 64) {
1673                 atomic_add(contrib, &tg->runnable_avg);
1674                 cfs_rq->tg_runnable_contrib += contrib;
1675         }
1676 }
1677
1678 static inline void __update_group_entity_contrib(struct sched_entity *se)
1679 {
1680         struct cfs_rq *cfs_rq = group_cfs_rq(se);
1681         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1682         int runnable_avg;
1683
1684         u64 contrib;
1685
1686         contrib = cfs_rq->tg_load_contrib * tg->shares;
1687         se->avg.load_avg_contrib = div_u64(contrib,
1688                                      atomic_long_read(&tg->load_avg) + 1);
1689
1690         /*
1691          * For group entities we need to compute a correction term in the case
1692          * that they are consuming <1 cpu so that we would contribute the same
1693          * load as a task of equal weight.
1694          *
1695          * Explicitly co-ordinating this measurement would be expensive, but
1696          * fortunately the sum of each cpus contribution forms a usable
1697          * lower-bound on the true value.
1698          *
1699          * Consider the aggregate of 2 contributions.  Either they are disjoint
1700          * (and the sum represents true value) or they are disjoint and we are
1701          * understating by the aggregate of their overlap.
1702          *
1703          * Extending this to N cpus, for a given overlap, the maximum amount we
1704          * understand is then n_i(n_i+1)/2 * w_i where n_i is the number of
1705          * cpus that overlap for this interval and w_i is the interval width.
1706          *
1707          * On a small machine; the first term is well-bounded which bounds the
1708          * total error since w_i is a subset of the period.  Whereas on a
1709          * larger machine, while this first term can be larger, if w_i is the
1710          * of consequential size guaranteed to see n_i*w_i quickly converge to
1711          * our upper bound of 1-cpu.
1712          */
1713         runnable_avg = atomic_read(&tg->runnable_avg);
1714         if (runnable_avg < NICE_0_LOAD) {
1715                 se->avg.load_avg_contrib *= runnable_avg;
1716                 se->avg.load_avg_contrib >>= NICE_0_SHIFT;
1717         }
1718 }
1719 #else
1720 static inline void __update_cfs_rq_tg_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
1721                                                  int force_update) {}
1722 static inline void __update_tg_runnable_avg(struct sched_avg *sa,
1723                                                   struct cfs_rq *cfs_rq) {}
1724 static inline void __update_group_entity_contrib(struct sched_entity *se) {}
1725 #endif
1726
1727 static inline void __update_task_entity_contrib(struct sched_entity *se)
1728 {
1729         u32 contrib;
1730
1731         /* avoid overflowing a 32-bit type w/ SCHED_LOAD_SCALE */
1732         contrib = se->avg.runnable_avg_sum * scale_load_down(se->load.weight);
1733         contrib /= (se->avg.runnable_avg_period + 1);
1734         se->avg.load_avg_contrib = scale_load(contrib);
1735 }
1736
1737 /* Compute the current contribution to load_avg by se, return any delta */
1738 static long __update_entity_load_avg_contrib(struct sched_entity *se)
1739 {
1740         long old_contrib = se->avg.load_avg_contrib;
1741
1742         if (entity_is_task(se)) {
1743                 __update_task_entity_contrib(se);
1744         } else {
1745                 __update_tg_runnable_avg(&se->avg, group_cfs_rq(se));
1746                 __update_group_entity_contrib(se);
1747         }
1748
1749         return se->avg.load_avg_contrib - old_contrib;
1750 }
1751
1752 static inline void subtract_blocked_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
1753                                                  long load_contrib)
1754 {
1755         if (likely(load_contrib < cfs_rq->blocked_load_avg))
1756                 cfs_rq->blocked_load_avg -= load_contrib;
1757         else
1758                 cfs_rq->blocked_load_avg = 0;
1759 }
1760
1761 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq);
1762
1763 /* Update a sched_entity's runnable average */
1764 static inline void update_entity_load_avg(struct sched_entity *se,
1765                                           int update_cfs_rq)
1766 {
1767         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1768         long contrib_delta;
1769         u64 now;
1770
1771         /*
1772          * For a group entity we need to use their owned cfs_rq_clock_task() in
1773          * case they are the parent of a throttled hierarchy.
1774          */
1775         if (entity_is_task(se))
1776                 now = cfs_rq_clock_task(cfs_rq);
1777         else
1778                 now = cfs_rq_clock_task(group_cfs_rq(se));
1779
1780         if (!__update_entity_runnable_avg(now, &se->avg, se->on_rq))
1781                 return;
1782
1783         contrib_delta = __update_entity_load_avg_contrib(se);
1784
1785         if (!update_cfs_rq)
1786                 return;
1787
1788         if (se->on_rq)
1789                 cfs_rq->runnable_load_avg += contrib_delta;
1790         else
1791                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, -contrib_delta);
1792 }
1793
1794 /*
1795  * Decay the load contributed by all blocked children and account this so that
1796  * their contribution may appropriately discounted when they wake up.
1797  */
1798 static void update_cfs_rq_blocked_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int force_update)
1799 {
1800         u64 now = cfs_rq_clock_task(cfs_rq) >> 20;
1801         u64 decays;
1802
1803         decays = now - cfs_rq->last_decay;
1804         if (!decays && !force_update)
1805                 return;
1806
1807         if (atomic_long_read(&cfs_rq->removed_load)) {
1808                 unsigned long removed_load;
1809                 removed_load = atomic_long_xchg(&cfs_rq->removed_load, 0);
1810                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, removed_load);
1811         }
1812
1813         if (decays) {
1814                 cfs_rq->blocked_load_avg = decay_load(cfs_rq->blocked_load_avg,
1815                                                       decays);
1816                 atomic64_add(decays, &cfs_rq->decay_counter);
1817                 cfs_rq->last_decay = now;
1818         }
1819
1820         __update_cfs_rq_tg_load_contrib(cfs_rq, force_update);
1821 }
1822
1823 static inline void update_rq_runnable_avg(struct rq *rq, int runnable)
1824 {
1825         __update_entity_runnable_avg(rq_clock_task(rq), &rq->avg, runnable);
1826         __update_tg_runnable_avg(&rq->avg, &rq->cfs);
1827 }
1828
1829 /* Add the load generated by se into cfs_rq's child load-average */
1830 static inline void enqueue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1831                                                   struct sched_entity *se,
1832                                                   int wakeup)
1833 {
1834         /*
1835          * We track migrations using entity decay_count <= 0, on a wake-up
1836          * migration we use a negative decay count to track the remote decays
1837          * accumulated while sleeping.
1838          *
1839          * Newly forked tasks are enqueued with se->avg.decay_count == 0, they
1840          * are seen by enqueue_entity_load_avg() as a migration with an already
1841          * constructed load_avg_contrib.
1842          */
1843         if (unlikely(se->avg.decay_count <= 0)) {
1844                 se->avg.last_runnable_update = rq_clock_task(rq_of(cfs_rq));
1845                 if (se->avg.decay_count) {
1846                         /*
1847                          * In a wake-up migration we have to approximate the
1848                          * time sleeping.  This is because we can't synchronize
1849                          * clock_task between the two cpus, and it is not
1850                          * guaranteed to be read-safe.  Instead, we can
1851                          * approximate this using our carried decays, which are
1852                          * explicitly atomically readable.
1853                          */
1854                         se->avg.last_runnable_update -= (-se->avg.decay_count)
1855                                                         << 20;
1856                         update_entity_load_avg(se, 0);
1857                         /* Indicate that we're now synchronized and on-rq */
1858                         se->avg.decay_count = 0;
1859                 }
1860                 wakeup = 0;
1861         } else {
1862                 /*
1863                  * Task re-woke on same cpu (or else migrate_task_rq_fair()
1864                  * would have made count negative); we must be careful to avoid
1865                  * double-accounting blocked time after synchronizing decays.
1866                  */
1867                 se->avg.last_runnable_update += __synchronize_entity_decay(se)
1868                                                         << 20;
1869         }
1870
1871         /* migrated tasks did not contribute to our blocked load */
1872         if (wakeup) {
1873                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, se->avg.load_avg_contrib);
1874                 update_entity_load_avg(se, 0);
1875         }
1876
1877         cfs_rq->runnable_load_avg += se->avg.load_avg_contrib;
1878         /* we force update consideration on load-balancer moves */
1879         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, !wakeup);
1880 }
1881
1882 /*
1883  * Remove se's load from this cfs_rq child load-average, if the entity is
1884  * transitioning to a blocked state we track its projected decay using
1885  * blocked_load_avg.
1886  */
1887 static inline void dequeue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1888                                                   struct sched_entity *se,
1889                                                   int sleep)
1890 {
1891         update_entity_load_avg(se, 1);
1892         /* we force update consideration on load-balancer moves */
1893         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, !sleep);
1894
1895         cfs_rq->runnable_load_avg -= se->avg.load_avg_contrib;
1896         if (sleep) {
1897                 cfs_rq->blocked_load_avg += se->avg.load_avg_contrib;
1898                 se->avg.decay_count = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
1899         } /* migrations, e.g. sleep=0 leave decay_count == 0 */
1900 }
1901
1902 /*
1903  * Update the rq's load with the elapsed running time before entering
1904  * idle. if the last scheduled task is not a CFS task, idle_enter will
1905  * be the only way to update the runnable statistic.
1906  */
1907 void idle_enter_fair(struct rq *this_rq)
1908 {
1909         update_rq_runnable_avg(this_rq, 1);
1910 }
1911
1912 /*
1913  * Update the rq's load with the elapsed idle time before a task is
1914  * scheduled. if the newly scheduled task is not a CFS task, idle_exit will
1915  * be the only way to update the runnable statistic.
1916  */
1917 void idle_exit_fair(struct rq *this_rq)
1918 {
1919         update_rq_runnable_avg(this_rq, 0);
1920 }
1921
1922 #else
1923 static inline void update_entity_load_avg(struct sched_entity *se,
1924                                           int update_cfs_rq) {}
1925 static inline void update_rq_runnable_avg(struct rq *rq, int runnable) {}
1926 static inline void enqueue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1927                                            struct sched_entity *se,
1928                                            int wakeup) {}
1929 static inline void dequeue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1930                                            struct sched_entity *se,
1931                                            int sleep) {}
1932 static inline void update_cfs_rq_blocked_load(struct cfs_rq *cfs_rq,
1933                                               int force_update) {}
1934 #endif
1935
1936 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1937 {
1938 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1939         struct task_struct *tsk = NULL;
1940
1941         if (entity_is_task(se))
1942                 tsk = task_of(se);
1943
1944         if (se->statistics.sleep_start) {
1945                 u64 delta = rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - se->statistics.sleep_start;
1946
1947                 if ((s64)delta < 0)
1948                         delta = 0;
1949
1950                 if (unlikely(delta > se->statistics.sleep_max))
1951                         se->statistics.sleep_max = delta;
1952
1953                 se->statistics.sleep_start = 0;
1954                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
1955
1956                 if (tsk) {
1957                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 1);
1958                         trace_sched_stat_sleep(tsk, delta);
1959                 }
1960         }
1961         if (se->statistics.block_start) {
1962                 u64 delta = rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - se->statistics.block_start;
1963
1964                 if ((s64)delta < 0)
1965                         delta = 0;
1966
1967                 if (unlikely(delta > se->statistics.block_max))
1968                         se->statistics.block_max = delta;
1969
1970                 se->statistics.block_start = 0;
1971                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
1972
1973                 if (tsk) {
1974                         if (tsk->in_iowait) {
1975                                 se->statistics.iowait_sum += delta;
1976                                 se->statistics.iowait_count++;
1977                                 trace_sched_stat_iowait(tsk, delta);
1978                         }
1979
1980                         trace_sched_stat_blocked(tsk, delta);
1981
1982                         /*
1983                          * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by
1984                          * 20 to get a milliseconds-range estimation of the
1985                          * amount of time that the task spent sleeping:
1986                          */
1987                         if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
1988                                 profile_hits(SLEEP_PROFILING,
1989                                                 (void *)get_wchan(tsk),
1990                                                 delta >> 20);
1991                         }
1992                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 0);
1993                 }
1994         }
1995 #endif
1996 }
1997
1998 static void check_spread(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1999 {
2000 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2001         s64 d = se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
2002
2003         if (d < 0)
2004                 d = -d;
2005
2006         if (d > 3*sysctl_sched_latency)
2007                 schedstat_inc(cfs_rq, nr_spread_over);
2008 #endif
2009 }
2010
2011 static void
2012 place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
2013 {
2014         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
2015
2016         /*
2017          * The 'current' period is already promised to the current tasks,
2018          * however the extra weight of the new task will slow them down a
2019          * little, place the new task so that it fits in the slot that
2020          * stays open at the end.
2021          */
2022         if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
2023                 vruntime += sched_vslice(cfs_rq, se);
2024
2025         /* sleeps up to a single latency don't count. */
2026         if (!initial) {
2027                 unsigned long thresh = sysctl_sched_latency;
2028
2029                 /*
2030                  * Halve their sleep time's effect, to allow
2031                  * for a gentler effect of sleepers:
2032                  */
2033                 if (sched_feat(GENTLE_FAIR_SLEEPERS))
2034                         thresh >>= 1;
2035
2036                 vruntime -= thresh;
2037         }
2038
2039         /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
2040         se->vruntime = max_vruntime(se->vruntime, vruntime);
2041 }
2042
2043 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq);
2044
2045 static void
2046 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
2047 {
2048         /*
2049          * Update the normalized vruntime before updating min_vruntime
2050          * through calling update_curr().
2051          */
2052         if (!(flags & ENQUEUE_WAKEUP) || (flags & ENQUEUE_WAKING))
2053                 se->vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
2054
2055         /*
2056          * Update run-time statistics of the 'current'.
2057          */
2058         update_curr(cfs_rq);
2059         enqueue_entity_load_avg(cfs_rq, se, flags & ENQUEUE_WAKEUP);
2060         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
2061         update_cfs_shares(cfs_rq);
2062
2063         if (flags & ENQUEUE_WAKEUP) {
2064                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
2065                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
2066         }
2067
2068         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
2069         check_spread(cfs_rq, se);
2070         if (se != cfs_rq->curr)
2071                 __enqueue_entity(cfs_rq, se);
2072         se->on_rq = 1;
2073
2074         if (cfs_rq->nr_running == 1) {
2075                 list_add_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
2076                 check_enqueue_throttle(cfs_rq);
2077         }
2078 }
2079
2080 static void __clear_buddies_last(struct sched_entity *se)
2081 {
2082         for_each_sched_entity(se) {
2083                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2084                 if (cfs_rq->last == se)
2085                         cfs_rq->last = NULL;
2086                 else
2087                         break;
2088         }
2089 }
2090
2091 static void __clear_buddies_next(struct sched_entity *se)
2092 {
2093         for_each_sched_entity(se) {
2094                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2095                 if (cfs_rq->next == se)
2096                         cfs_rq->next = NULL;
2097                 else
2098                         break;
2099         }
2100 }
2101
2102 static void __clear_buddies_skip(struct sched_entity *se)
2103 {
2104         for_each_sched_entity(se) {
2105                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2106                 if (cfs_rq->skip == se)
2107                         cfs_rq->skip = NULL;
2108                 else
2109                         break;
2110         }
2111 }
2112
2113 static void clear_buddies(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
2114 {
2115         if (cfs_rq->last == se)
2116                 __clear_buddies_last(se);
2117
2118         if (cfs_rq->next == se)
2119                 __clear_buddies_next(se);
2120
2121         if (cfs_rq->skip == se)
2122                 __clear_buddies_skip(se);
2123 }
2124
2125 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq);
2126
2127 static void
2128 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
2129 {
2130         /*
2131          * Update run-time statistics of the 'current'.
2132          */
2133         update_curr(cfs_rq);
2134         dequeue_entity_load_avg(cfs_rq, se, flags & DEQUEUE_SLEEP);
2135
2136         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
2137         if (flags & DEQUEUE_SLEEP) {
2138 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2139                 if (entity_is_task(se)) {
2140                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
2141
2142                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
2143                                 se->statistics.sleep_start = rq_clock(rq_of(cfs_rq));
2144                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
2145                                 se->statistics.block_start = rq_clock(rq_of(cfs_rq));
2146                 }
2147 #endif
2148         }
2149
2150         clear_buddies(cfs_rq, se);
2151
2152         if (se != cfs_rq->curr)
2153                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
2154         se->on_rq = 0;
2155         account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
2156
2157         /*
2158          * Normalize the entity after updating the min_vruntime because the
2159          * update can refer to the ->curr item and we need to reflect this
2160          * movement in our normalized position.
2161          */
2162         if (!(flags & DEQUEUE_SLEEP))
2163                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
2164
2165         /* return excess runtime on last dequeue */
2166         return_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2167
2168         update_min_vruntime(cfs_rq);
2169         update_cfs_shares(cfs_rq);
2170 }
2171
2172 /*
2173  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
2174  */
2175 static void
2176 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
2177 {
2178         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
2179         struct sched_entity *se;
2180         s64 delta;
2181
2182         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
2183         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
2184         if (delta_exec > ideal_runtime) {
2185                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2186                 /*
2187                  * The current task ran long enough, ensure it doesn't get
2188                  * re-elected due to buddy favours.
2189                  */
2190                 clear_buddies(cfs_rq, curr);
2191                 return;
2192         }
2193
2194         /*
2195          * Ensure that a task that missed wakeup preemption by a
2196          * narrow margin doesn't have to wait for a full slice.
2197          * This also mitigates buddy induced latencies under load.
2198          */
2199         if (delta_exec < sysctl_sched_min_granularity)
2200                 return;
2201
2202         se = __pick_first_entity(cfs_rq);
2203         delta = curr->vruntime - se->vruntime;
2204
2205         if (delta < 0)
2206                 return;
2207
2208         if (delta > ideal_runtime)
2209                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2210 }
2211
2212 static void
2213 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
2214 {
2215         /* 'current' is not kept within the tree. */
2216         if (se->on_rq) {
2217                 /*
2218                  * Any task has to be enqueued before it get to execute on
2219                  * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
2220                  * runqueue.
2221                  */
2222                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
2223                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
2224         }
2225
2226         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
2227         cfs_rq->curr = se;
2228 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2229         /*
2230          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
2231          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
2232          * when there are only lesser-weight tasks around):
2233          */
2234         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
2235                 se->statistics.slice_max = max(se->statistics.slice_max,
2236                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
2237         }
2238 #endif
2239         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
2240 }
2241
2242 static int
2243 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se);
2244
2245 /*
2246  * Pick the next process, keeping these things in mind, in this order:
2247  * 1) keep things fair between processes/task groups
2248  * 2) pick the "next" process, since someone really wants that to run
2249  * 3) pick the "last" process, for cache locality
2250  * 4) do not run the "skip" process, if something else is available
2251  */
2252 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
2253 {
2254         struct sched_entity *se = __pick_first_entity(cfs_rq);
2255         struct sched_entity *left = se;
2256
2257         /*
2258          * Avoid running the skip buddy, if running something else can
2259          * be done without getting too unfair.
2260          */
2261         if (cfs_rq->skip == se) {
2262                 struct sched_entity *second = __pick_next_entity(se);
2263                 if (second && wakeup_preempt_entity(second, left) < 1)
2264                         se = second;
2265         }
2266
2267         /*
2268          * Prefer last buddy, try to return the CPU to a preempted task.
2269          */
2270         if (cfs_rq->last && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->last, left) < 1)
2271                 se = cfs_rq->last;
2272
2273         /*
2274          * Someone really wants this to run. If it's not unfair, run it.
2275          */
2276         if (cfs_rq->next && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->next, left) < 1)
2277                 se = cfs_rq->next;
2278
2279         clear_buddies(cfs_rq, se);
2280
2281         return se;
2282 }
2283
2284 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq);
2285
2286 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
2287 {
2288         /*
2289          * If still on the runqueue then deactivate_task()
2290          * was not called and update_curr() has to be done:
2291          */
2292         if (prev->on_rq)
2293                 update_curr(cfs_rq);
2294
2295         /* throttle cfs_rqs exceeding runtime */
2296         check_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2297
2298         check_spread(cfs_rq, prev);
2299         if (prev->on_rq) {
2300                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
2301                 /* Put 'current' back into the tree. */
2302                 __enqueue_entity(cfs_rq, prev);
2303                 /* in !on_rq case, update occurred at dequeue */
2304                 update_entity_load_avg(prev, 1);
2305         }
2306         cfs_rq->curr = NULL;
2307 }
2308
2309 static void
2310 entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr, int queued)
2311 {
2312         /*
2313          * Update run-time statistics of the 'current'.
2314          */
2315         update_curr(cfs_rq);
2316
2317         /*
2318          * Ensure that runnable average is periodically updated.
2319          */
2320         update_entity_load_avg(curr, 1);
2321         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 1);
2322         update_cfs_shares(cfs_rq);
2323
2324 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
2325         /*
2326          * queued ticks are scheduled to match the slice, so don't bother
2327          * validating it and just reschedule.
2328          */
2329         if (queued) {
2330                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2331                 return;
2332         }
2333         /*
2334          * don't let the period tick interfere with the hrtick preemption
2335          */
2336         if (!sched_feat(DOUBLE_TICK) &&
2337                         hrtimer_active(&rq_of(cfs_rq)->hrtick_timer))
2338                 return;
2339 #endif
2340
2341         if (cfs_rq->nr_running > 1)
2342                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
2343 }
2344
2345
2346 /**************************************************
2347  * CFS bandwidth control machinery
2348  */
2349
2350 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
2351
2352 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
2353 static struct static_key __cfs_bandwidth_used;
2354
2355 static inline bool cfs_bandwidth_used(void)
2356 {
2357         return static_key_false(&__cfs_bandwidth_used);
2358 }
2359
2360 void account_cfs_bandwidth_used(int enabled, int was_enabled)
2361 {
2362         /* only need to count groups transitioning between enabled/!enabled */
2363         if (enabled && !was_enabled)
2364                 static_key_slow_inc(&__cfs_bandwidth_used);
2365         else if (!enabled && was_enabled)
2366                 static_key_slow_dec(&__cfs_bandwidth_used);
2367 }
2368 #else /* HAVE_JUMP_LABEL */
2369 static bool cfs_bandwidth_used(void)
2370 {
2371         return true;
2372 }
2373
2374 void account_cfs_bandwidth_used(int enabled, int was_enabled) {}
2375 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
2376
2377 /*
2378  * default period for cfs group bandwidth.
2379  * default: 0.1s, units: nanoseconds
2380  */
2381 static inline u64 default_cfs_period(void)
2382 {
2383         return 100000000ULL;
2384 }
2385
2386 static inline u64 sched_cfs_bandwidth_slice(void)
2387 {
2388         return (u64)sysctl_sched_cfs_bandwidth_slice * NSEC_PER_USEC;
2389 }
2390
2391 /*
2392  * Replenish runtime according to assigned quota and update expiration time.
2393  * We use sched_clock_cpu directly instead of rq->clock to avoid adding
2394  * additional synchronization around rq->lock.
2395  *
2396  * requires cfs_b->lock
2397  */
2398 void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2399 {
2400         u64 now;
2401
2402         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
2403                 return;
2404
2405         now = sched_clock_cpu(smp_processor_id());
2406         cfs_b->runtime = cfs_b->quota;
2407         cfs_b->runtime_expires = now + ktime_to_ns(cfs_b->period);
2408 }
2409
2410 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
2411 {
2412         return &tg->cfs_bandwidth;
2413 }
2414
2415 /* rq->task_clock normalized against any time this cfs_rq has spent throttled */
2416 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq)
2417 {
2418         if (unlikely(cfs_rq->throttle_count))
2419                 return cfs_rq->throttled_clock_task;
2420
2421         return rq_clock_task(rq_of(cfs_rq)) - cfs_rq->throttled_clock_task_time;
2422 }
2423
2424 /* returns 0 on failure to allocate runtime */
2425 static int assign_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2426 {
2427         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
2428         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
2429         u64 amount = 0, min_amount, expires;
2430
2431         /* note: this is a positive sum as runtime_remaining <= 0 */
2432         min_amount = sched_cfs_bandwidth_slice() - cfs_rq->runtime_remaining;
2433
2434         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2435         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
2436                 amount = min_amount;
2437         else {
2438                 /*
2439                  * If the bandwidth pool has become inactive, then at least one
2440                  * period must have elapsed since the last consumption.
2441                  * Refresh the global state and ensure bandwidth timer becomes
2442                  * active.
2443                  */
2444                 if (!cfs_b->timer_active) {
2445                         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
2446                         __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
2447                 }
2448
2449                 if (cfs_b->runtime > 0) {
2450                         amount = min(cfs_b->runtime, min_amount);
2451                         cfs_b->runtime -= amount;
2452                         cfs_b->idle = 0;
2453                 }
2454         }
2455         expires = cfs_b->runtime_expires;
2456         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2457
2458         cfs_rq->runtime_remaining += amount;
2459         /*
2460          * we may have advanced our local expiration to account for allowed
2461          * spread between our sched_clock and the one on which runtime was
2462          * issued.
2463          */
2464         if ((s64)(expires - cfs_rq->runtime_expires) > 0)
2465                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
2466
2467         return cfs_rq->runtime_remaining > 0;
2468 }
2469
2470 /*
2471  * Note: This depends on the synchronization provided by sched_clock and the
2472  * fact that rq->clock snapshots this value.
2473  */
2474 static void expire_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2475 {
2476         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2477
2478         /* if the deadline is ahead of our clock, nothing to do */
2479         if (likely((s64)(rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - cfs_rq->runtime_expires) < 0))
2480                 return;
2481
2482         if (cfs_rq->runtime_remaining < 0)
2483                 return;
2484
2485         /*
2486          * If the local deadline has passed we have to consider the
2487          * possibility that our sched_clock is 'fast' and the global deadline
2488          * has not truly expired.
2489          *
2490          * Fortunately we can check determine whether this the case by checking
2491          * whether the global deadline has advanced.
2492          */
2493
2494         if ((s64)(cfs_rq->runtime_expires - cfs_b->runtime_expires) >= 0) {
2495                 /* extend local deadline, drift is bounded above by 2 ticks */
2496                 cfs_rq->runtime_expires += TICK_NSEC;
2497         } else {
2498                 /* global deadline is ahead, expiration has passed */
2499                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
2500         }
2501 }
2502
2503 static void __account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
2504                                      unsigned long delta_exec)
2505 {
2506         /* dock delta_exec before expiring quota (as it could span periods) */
2507         cfs_rq->runtime_remaining -= delta_exec;
2508         expire_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2509
2510         if (likely(cfs_rq->runtime_remaining > 0))
2511                 return;
2512
2513         /*
2514          * if we're unable to extend our runtime we resched so that the active
2515          * hierarchy can be throttled
2516          */
2517         if (!assign_cfs_rq_runtime(cfs_rq) && likely(cfs_rq->curr))
2518                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2519 }
2520
2521 static __always_inline
2522 void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long delta_exec)
2523 {
2524         if (!cfs_bandwidth_used() || !cfs_rq->runtime_enabled)
2525                 return;
2526
2527         __account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
2528 }
2529
2530 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
2531 {
2532         return cfs_bandwidth_used() && cfs_rq->throttled;
2533 }
2534
2535 /* check whether cfs_rq, or any parent, is throttled */
2536 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq)
2537 {
2538         return cfs_bandwidth_used() && cfs_rq->throttle_count;
2539 }
2540
2541 /*
2542  * Ensure that neither of the group entities corresponding to src_cpu or
2543  * dest_cpu are members of a throttled hierarchy when performing group
2544  * load-balance operations.
2545  */
2546 static inline int throttled_lb_pair(struct task_group *tg,
2547                                     int src_cpu, int dest_cpu)
2548 {
2549         struct cfs_rq *src_cfs_rq, *dest_cfs_rq;
2550
2551         src_cfs_rq = tg->cfs_rq[src_cpu];
2552         dest_cfs_rq = tg->cfs_rq[dest_cpu];
2553
2554         return throttled_hierarchy(src_cfs_rq) ||
2555                throttled_hierarchy(dest_cfs_rq);
2556 }
2557
2558 /* updated child weight may affect parent so we have to do this bottom up */
2559 static int tg_unthrottle_up(struct task_group *tg, void *data)
2560 {
2561         struct rq *rq = data;
2562         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu_of(rq)];
2563
2564         cfs_rq->throttle_count--;
2565 #ifdef CONFIG_SMP
2566         if (!cfs_rq->throttle_count) {
2567                 /* adjust cfs_rq_clock_task() */
2568                 cfs_rq->throttled_clock_task_time += rq_clock_task(rq) -
2569                                              cfs_rq->throttled_clock_task;
2570         }
2571 #endif
2572
2573         return 0;
2574 }
2575
2576 static int tg_throttle_down(struct task_group *tg, void *data)
2577 {
2578         struct rq *rq = data;
2579         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu_of(rq)];
2580
2581         /* group is entering throttled state, stop time */
2582         if (!cfs_rq->throttle_count)
2583                 cfs_rq->throttled_clock_task = rq_clock_task(rq);
2584         cfs_rq->throttle_count++;
2585
2586         return 0;
2587 }
2588
2589 static void throttle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
2590 {
2591         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2592         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2593         struct sched_entity *se;
2594         long task_delta, dequeue = 1;
2595
2596         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
2597
2598         /* freeze hierarchy runnable averages while throttled */
2599         rcu_read_lock();
2600         walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_throttle_down, tg_nop, (void *)rq);
2601         rcu_read_unlock();
2602
2603         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
2604         for_each_sched_entity(se) {
2605                 struct cfs_rq *qcfs_rq = cfs_rq_of(se);
2606                 /* throttled entity or throttle-on-deactivate */
2607                 if (!se->on_rq)
2608                         break;
2609
2610                 if (dequeue)
2611                         dequeue_entity(qcfs_rq, se, DEQUEUE_SLEEP);
2612                 qcfs_rq->h_nr_running -= task_delta;
2613
2614                 if (qcfs_rq->load.weight)
2615                         dequeue = 0;
2616         }
2617
2618         if (!se)
2619                 rq->nr_running -= task_delta;
2620
2621         cfs_rq->throttled = 1;
2622         cfs_rq->throttled_clock = rq_clock(rq);
2623         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2624         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->throttled_list, &cfs_b->throttled_cfs_rq);
2625         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2626 }
2627
2628 void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
2629 {
2630         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2631         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2632         struct sched_entity *se;
2633         int enqueue = 1;
2634         long task_delta;
2635
2636         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq)];
2637
2638         cfs_rq->throttled = 0;
2639
2640         update_rq_clock(rq);
2641
2642         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2643         cfs_b->throttled_time += rq_clock(rq) - cfs_rq->throttled_clock;
2644         list_del_rcu(&cfs_rq->throttled_list);
2645         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2646
2647         /* update hierarchical throttle state */
2648         walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_nop, tg_unthrottle_up, (void *)rq);
2649
2650         if (!cfs_rq->load.weight)
2651                 return;
2652
2653         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
2654         for_each_sched_entity(se) {
2655                 if (se->on_rq)
2656                         enqueue = 0;
2657
2658                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2659                 if (enqueue)
2660                         enqueue_entity(cfs_rq, se, ENQUEUE_WAKEUP);
2661                 cfs_rq->h_nr_running += task_delta;
2662
2663                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2664                         break;
2665         }
2666
2667         if (!se)
2668                 rq->nr_running += task_delta;
2669
2670         /* determine whether we need to wake up potentially idle cpu */
2671         if (rq->curr == rq->idle && rq->cfs.nr_running)
2672                 resched_task(rq->curr);
2673 }
2674
2675 static u64 distribute_cfs_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b,
2676                 u64 remaining, u64 expires)
2677 {
2678         struct cfs_rq *cfs_rq;
2679         u64 runtime = remaining;
2680
2681         rcu_read_lock();
2682         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &cfs_b->throttled_cfs_rq,
2683                                 throttled_list) {
2684                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2685
2686                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2687                 if (!cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2688                         goto next;
2689
2690                 runtime = -cfs_rq->runtime_remaining + 1;
2691                 if (runtime > remaining)
2692                         runtime = remaining;
2693                 remaining -= runtime;
2694
2695                 cfs_rq->runtime_remaining += runtime;
2696                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
2697
2698                 /* we check whether we're throttled above */
2699                 if (cfs_rq->runtime_remaining > 0)
2700                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
2701
2702 next:
2703                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2704
2705                 if (!remaining)
2706                         break;
2707         }
2708         rcu_read_unlock();
2709
2710         return remaining;
2711 }
2712
2713 /*
2714  * Responsible for refilling a task_group's bandwidth and unthrottling its
2715  * cfs_rqs as appropriate. If there has been no activity within the last
2716  * period the timer is deactivated until scheduling resumes; cfs_b->idle is
2717  * used to track this state.
2718  */
2719 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun)
2720 {
2721         u64 runtime, runtime_expires;
2722         int idle = 1, throttled;
2723
2724         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2725         /* no need to continue the timer with no bandwidth constraint */
2726         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
2727                 goto out_unlock;
2728
2729         throttled = !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2730         /* idle depends on !throttled (for the case of a large deficit) */
2731         idle = cfs_b->idle && !throttled;
2732         cfs_b->nr_periods += overrun;
2733
2734         /* if we're going inactive then everything else can be deferred */
2735         if (idle)
2736                 goto out_unlock;
2737
2738         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
2739
2740         if (!throttled) {
2741                 /* mark as potentially idle for the upcoming period */
2742                 cfs_b->idle = 1;
2743                 goto out_unlock;
2744         }
2745
2746         /* account preceding periods in which throttling occurred */
2747         cfs_b->nr_throttled += overrun;
2748
2749         /*
2750          * There are throttled entities so we must first use the new bandwidth
2751          * to unthrottle them before making it generally available.  This
2752          * ensures that all existing debts will be paid before a new cfs_rq is
2753          * allowed to run.
2754          */
2755         runtime = cfs_b->runtime;
2756         runtime_expires = cfs_b->runtime_expires;
2757         cfs_b->runtime = 0;
2758
2759         /*
2760          * This check is repeated as we are holding onto the new bandwidth
2761          * while we unthrottle.  This can potentially race with an unthrottled
2762          * group trying to acquire new bandwidth from the global pool.
2763          */
2764         while (throttled && runtime > 0) {
2765                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2766                 /* we can't nest cfs_b->lock while distributing bandwidth */
2767                 runtime = distribute_cfs_runtime(cfs_b, runtime,
2768                                                  runtime_expires);
2769                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2770
2771                 throttled = !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2772         }
2773
2774         /* return (any) remaining runtime */
2775         cfs_b->runtime = runtime;
2776         /*
2777          * While we are ensured activity in the period following an
2778          * unthrottle, this also covers the case in which the new bandwidth is
2779          * insufficient to cover the existing bandwidth deficit.  (Forcing the
2780          * timer to remain active while there are any throttled entities.)
2781          */
2782         cfs_b->idle = 0;
2783 out_unlock:
2784         if (idle)
2785                 cfs_b->timer_active = 0;
2786         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2787
2788         return idle;
2789 }
2790
2791 /* a cfs_rq won't donate quota below this amount */
2792 static const u64 min_cfs_rq_runtime = 1 * NSEC_PER_MSEC;
2793 /* minimum remaining period time to redistribute slack quota */
2794 static const u64 min_bandwidth_expiration = 2 * NSEC_PER_MSEC;
2795 /* how long we wait to gather additional slack before distributing */
2796 static const u64 cfs_bandwidth_slack_period = 5 * NSEC_PER_MSEC;
2797
2798 /* are we near the end of the current quota period? */
2799 static int runtime_refresh_within(struct cfs_bandwidth *cfs_b, u64 min_expire)
2800 {
2801         struct hrtimer *refresh_timer = &cfs_b->period_timer;
2802         u64 remaining;
2803
2804         /* if the call-back is running a quota refresh is already occurring */
2805         if (hrtimer_callback_running(refresh_timer))
2806                 return 1;
2807
2808         /* is a quota refresh about to occur? */
2809         remaining = ktime_to_ns(hrtimer_expires_remaining(refresh_timer));
2810         if (remaining < min_expire)
2811                 return 1;
2812
2813         return 0;
2814 }
2815
2816 static void start_cfs_slack_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2817 {
2818         u64 min_left = cfs_bandwidth_slack_period + min_bandwidth_expiration;
2819
2820         /* if there's a quota refresh soon don't bother with slack */
2821         if (runtime_refresh_within(cfs_b, min_left))
2822                 return;
2823
2824         start_bandwidth_timer(&cfs_b->slack_timer,
2825                                 ns_to_ktime(cfs_bandwidth_slack_period));
2826 }
2827
2828 /* we know any runtime found here is valid as update_curr() precedes return */
2829 static void __return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2830 {
2831         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2832         s64 slack_runtime = cfs_rq->runtime_remaining - min_cfs_rq_runtime;
2833
2834         if (slack_runtime <= 0)
2835                 return;
2836
2837         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2838         if (cfs_b->quota != RUNTIME_INF &&
2839             cfs_rq->runtime_expires == cfs_b->runtime_expires) {
2840                 cfs_b->runtime += slack_runtime;
2841
2842                 /* we are under rq->lock, defer unthrottling using a timer */
2843                 if (cfs_b->runtime > sched_cfs_bandwidth_slice() &&
2844                     !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq))
2845                         start_cfs_slack_bandwidth(cfs_b);
2846         }
2847         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2848
2849         /* even if it's not valid for return we don't want to try again */
2850         cfs_rq->runtime_remaining -= slack_runtime;
2851 }
2852
2853 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2854 {
2855         if (!cfs_bandwidth_used())
2856                 return;
2857
2858         if (!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->nr_running)
2859                 return;
2860
2861         __return_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2862 }
2863
2864 /*
2865  * This is done with a timer (instead of inline with bandwidth return) since
2866  * it's necessary to juggle rq->locks to unthrottle their respective cfs_rqs.
2867  */
2868 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2869 {
2870         u64 runtime = 0, slice = sched_cfs_bandwidth_slice();
2871         u64 expires;
2872
2873         /* confirm we're still not at a refresh boundary */
2874         if (runtime_refresh_within(cfs_b, min_bandwidth_expiration))
2875                 return;
2876
2877         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2878         if (cfs_b->quota != RUNTIME_INF && cfs_b->runtime > slice) {
2879                 runtime = cfs_b->runtime;
2880                 cfs_b->runtime = 0;
2881         }
2882         expires = cfs_b->runtime_expires;
2883         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2884
2885         if (!runtime)
2886                 return;
2887
2888         runtime = distribute_cfs_runtime(cfs_b, runtime, expires);
2889
2890         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2891         if (expires == cfs_b->runtime_expires)
2892                 cfs_b->runtime = runtime;
2893         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2894 }
2895
2896 /*
2897  * When a group wakes up we want to make sure that its quota is not already
2898  * expired/exceeded, otherwise it may be allowed to steal additional ticks of
2899  * runtime as update_curr() throttling can not not trigger until it's on-rq.
2900  */
2901 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq)
2902 {
2903         if (!cfs_bandwidth_used())
2904                 return;
2905
2906         /* an active group must be handled by the update_curr()->put() path */
2907         if (!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->curr)
2908                 return;
2909
2910         /* ensure the group is not already throttled */
2911         if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2912                 return;
2913
2914         /* update runtime allocation */
2915         account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
2916         if (cfs_rq->runtime_remaining <= 0)
2917                 throttle_cfs_rq(cfs_rq);
2918 }
2919
2920 /* conditionally throttle active cfs_rq's from put_prev_entity() */
2921 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2922 {
2923         if (!cfs_bandwidth_used())
2924                 return;
2925
2926         if (likely(!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->runtime_remaining > 0))
2927                 return;
2928
2929         /*
2930          * it's possible for a throttled entity to be forced into a running
2931          * state (e.g. set_curr_task), in this case we're finished.
2932          */
2933         if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2934                 return;
2935
2936         throttle_cfs_rq(cfs_rq);
2937 }
2938
2939 static enum hrtimer_restart sched_cfs_slack_timer(struct hrtimer *timer)
2940 {
2941         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
2942                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, slack_timer);
2943         do_sched_cfs_slack_timer(cfs_b);
2944
2945         return HRTIMER_NORESTART;
2946 }
2947
2948 static enum hrtimer_restart sched_cfs_period_timer(struct hrtimer *timer)
2949 {
2950         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
2951                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, period_timer);
2952         ktime_t now;
2953         int overrun;
2954         int idle = 0;
2955
2956         for (;;) {
2957                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
2958                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, cfs_b->period);
2959
2960                 if (!overrun)
2961                         break;
2962
2963                 idle = do_sched_cfs_period_timer(cfs_b, overrun);
2964         }
2965
2966         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
2967 }
2968
2969 void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2970 {
2971         raw_spin_lock_init(&cfs_b->lock);
2972         cfs_b->runtime = 0;
2973         cfs_b->quota = RUNTIME_INF;
2974         cfs_b->period = ns_to_ktime(default_cfs_period());
2975
2976         INIT_LIST_HEAD(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2977         hrtimer_init(&cfs_b->period_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
2978         cfs_b->period_timer.function = sched_cfs_period_timer;
2979         hrtimer_init(&cfs_b->slack_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
2980         cfs_b->slack_timer.function = sched_cfs_slack_timer;
2981 }
2982
2983 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2984 {
2985         cfs_rq->runtime_enabled = 0;
2986         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->throttled_list);
2987 }
2988
2989 /* requires cfs_b->lock, may release to reprogram timer */
2990 void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2991 {
2992         /*
2993          * The timer may be active because we're trying to set a new bandwidth
2994          * period or because we're racing with the tear-down path
2995          * (timer_active==0 becomes visible before the hrtimer call-back
2996          * terminates).  In either case we ensure that it's re-programmed
2997          */
2998         while (unlikely(hrtimer_active(&cfs_b->period_timer))) {
2999                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
3000                 /* ensure cfs_b->lock is available while we wait */
3001                 hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
3002
3003                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
3004                 /* if someone else restarted the timer then we're done */
3005                 if (cfs_b->timer_active)
3006                         return;
3007         }
3008
3009         cfs_b->timer_active = 1;
3010         start_bandwidth_timer(&cfs_b->period_timer, cfs_b->period);
3011 }
3012
3013 static void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
3014 {
3015         hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
3016         hrtimer_cancel(&cfs_b->slack_timer);
3017 }
3018
3019 static void __maybe_unused unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq)
3020 {
3021         struct cfs_rq *cfs_rq;
3022
3023         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
3024                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
3025
3026                 if (!cfs_rq->runtime_enabled)
3027                         continue;
3028
3029                 /*
3030                  * clock_task is not advancing so we just need to make sure
3031                  * there's some valid quota amount
3032                  */
3033                 cfs_rq->runtime_remaining = cfs_b->quota;
3034                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3035                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
3036         }
3037 }
3038
3039 #else /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
3040 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq)
3041 {
3042         return rq_clock_task(rq_of(cfs_rq));
3043 }
3044
3045 static void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
3046                                      unsigned long delta_exec) {}
3047 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
3048 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
3049 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
3050
3051 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
3052 {
3053         return 0;
3054 }
3055
3056 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq)
3057 {
3058         return 0;
3059 }
3060
3061 static inline int throttled_lb_pair(struct task_group *tg,
3062                                     int src_cpu, int dest_cpu)
3063 {
3064         return 0;
3065 }
3066
3067 void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
3068
3069 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3070 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
3071 #endif
3072
3073 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
3074 {
3075         return NULL;
3076 }
3077 static inline void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
3078 static inline void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq) {}
3079
3080 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
3081
3082 /**************************************************
3083  * CFS operations on tasks:
3084  */
3085
3086 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
3087 static void hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3088 {
3089         struct sched_entity *se = &p->se;
3090         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3091
3092         WARN_ON(task_rq(p) != rq);
3093
3094         if (cfs_rq->nr_running > 1) {
3095                 u64 slice = sched_slice(cfs_rq, se);
3096                 u64 ran = se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime;
3097                 s64 delta = slice - ran;
3098
3099                 if (delta < 0) {
3100                         if (rq->curr == p)
3101                                 resched_task(p);
3102                         return;
3103                 }
3104
3105                 /*
3106                  * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
3107                  * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
3108                  */
3109                 if (rq->curr != p)
3110                         delta = max_t(s64, 10000LL, delta);
3111
3112                 hrtick_start(rq, delta);
3113         }
3114 }
3115
3116 /*
3117  * called from enqueue/dequeue and updates the hrtick when the
3118  * current task is from our class and nr_running is low enough
3119  * to matter.
3120  */
3121 static void hrtick_update(struct rq *rq)
3122 {
3123         struct task_struct *curr = rq->curr;
3124
3125         if (!hrtick_enabled(rq) || curr->sched_class != &fair_sched_class)
3126                 return;
3127
3128         if (cfs_rq_of(&curr->se)->nr_running < sched_nr_latency)
3129                 hrtick_start_fair(rq, curr);
3130 }
3131 #else /* !CONFIG_SCHED_HRTICK */
3132 static inline void
3133 hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3134 {
3135 }
3136
3137 static inline void hrtick_update(struct rq *rq)
3138 {
3139 }
3140 #endif
3141
3142 /*
3143  * The enqueue_task method is called before nr_running is
3144  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
3145  * then put the task into the rbtree:
3146  */
3147 static void
3148 enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
3149 {
3150         struct cfs_rq *cfs_rq;
3151         struct sched_entity *se = &p->se;
3152
3153         for_each_sched_entity(se) {
3154                 if (se->on_rq)
3155                         break;
3156                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3157                 enqueue_entity(cfs_rq, se, flags);
3158
3159                 /*
3160                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
3161                  *
3162                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
3163                  * post the final h_nr_running increment below.
3164                 */
3165                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3166                         break;
3167                 cfs_rq->h_nr_running++;
3168
3169                 flags = ENQUEUE_WAKEUP;
3170         }
3171
3172         for_each_sched_entity(se) {
3173                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3174                 cfs_rq->h_nr_running++;
3175
3176                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3177                         break;
3178
3179                 update_cfs_shares(cfs_rq);
3180                 update_entity_load_avg(se, 1);
3181         }
3182
3183         if (!se) {
3184                 update_rq_runnable_avg(rq, rq->nr_running);
3185                 inc_nr_running(rq);
3186         }
3187         hrtick_update(rq);
3188 }
3189
3190 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se);
3191
3192 /*
3193  * The dequeue_task method is called before nr_running is
3194  * decreased. We remove the task from the rbtree and
3195  * update the fair scheduling stats:
3196  */
3197 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
3198 {
3199         struct cfs_rq *cfs_rq;
3200         struct sched_entity *se = &p->se;
3201         int task_sleep = flags & DEQUEUE_SLEEP;
3202
3203         for_each_sched_entity(se) {
3204                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3205                 dequeue_entity(cfs_rq, se, flags);
3206
3207                 /*
3208                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
3209                  *
3210                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
3211                  * post the final h_nr_running decrement below.
3212                 */
3213                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3214                         break;
3215                 cfs_rq->h_nr_running--;
3216
3217                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
3218                 if (cfs_rq->load.weight) {
3219                         /*
3220                          * Bias pick_next to pick a task from this cfs_rq, as
3221                          * p is sleeping when it is within its sched_slice.
3222                          */
3223                         if (task_sleep && parent_entity(se))
3224                                 set_next_buddy(parent_entity(se));
3225
3226                         /* avoid re-evaluating load for this entity */
3227                         se = parent_entity(se);
3228                         break;
3229                 }
3230                 flags |= DEQUEUE_SLEEP;
3231         }
3232
3233         for_each_sched_entity(se) {
3234                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3235                 cfs_rq->h_nr_running--;
3236
3237                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3238                         break;
3239
3240                 update_cfs_shares(cfs_rq);
3241                 update_entity_load_avg(se, 1);
3242         }
3243
3244         if (!se) {
3245                 dec_nr_running(rq);
3246                 update_rq_runnable_avg(rq, 1);
3247         }
3248         hrtick_update(rq);
3249 }
3250
3251 #ifdef CONFIG_SMP
3252 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
3253 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
3254 {
3255         return cpu_rq(cpu)->cfs.runnable_load_avg;
3256 }
3257
3258 /*
3259  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
3260  * according to the scheduling class and "nice" value.
3261  *
3262  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
3263  * balance conservatively.
3264  */
3265 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
3266 {
3267         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3268         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
3269
3270         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
3271                 return total;
3272
3273         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
3274 }
3275
3276 /*
3277  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
3278  * according to the scheduling class and "nice" value.
3279  */
3280 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
3281 {
3282         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3283         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
3284
3285         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
3286                 return total;
3287
3288         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
3289 }
3290
3291 static unsigned long power_of(int cpu)
3292 {
3293         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
3294 }
3295
3296 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
3297 {
3298         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3299         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
3300         unsigned long load_avg = rq->cfs.runnable_load_avg;
3301
3302         if (nr_running)
3303                 return load_avg / nr_running;
3304
3305         return 0;
3306 }
3307
3308 static void record_wakee(struct task_struct *p)
3309 {
3310         /*
3311          * Rough decay (wiping) for cost saving, don't worry
3312          * about the boundary, really active task won't care
3313          * about the loss.
3314          */
3315         if (jiffies > current->wakee_flip_decay_ts + HZ) {
3316                 current->wakee_flips = 0;
3317                 current->wakee_flip_decay_ts = jiffies;
3318         }
3319
3320         if (current->last_wakee != p) {
3321                 current->last_wakee = p;
3322                 current->wakee_flips++;
3323         }
3324 }
3325
3326 static void task_waking_fair(struct task_struct *p)
3327 {
3328         struct sched_entity *se = &p->se;
3329         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3330         u64 min_vruntime;
3331
3332 #ifndef CONFIG_64BIT
3333         u64 min_vruntime_copy;
3334
3335         do {
3336                 min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime_copy;
3337                 smp_rmb();
3338                 min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
3339         } while (min_vruntime != min_vruntime_copy);
3340 #else
3341         min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
3342 #endif
3343
3344         se->vruntime -= min_vruntime;
3345         record_wakee(p);
3346 }
3347
3348 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3349 /*
3350  * effective_load() calculates the load change as seen from the root_task_group
3351  *
3352  * Adding load to a group doesn't make a group heavier, but can cause movement
3353  * of group shares between cpus. Assuming the shares were perfectly aligned one
3354  * can calculate the shift in shares.
3355  *
3356  * Calculate the effective load difference if @wl is added (subtracted) to @tg
3357  * on this @cpu and results in a total addition (subtraction) of @wg to the
3358  * total group weight.
3359  *
3360  * Given a runqueue weight distribution (rw_i) we can compute a shares
3361  * distribution (s_i) using:
3362  *
3363  *   s_i = rw_i / \Sum rw_j                                             (1)
3364  *
3365  * Suppose we have 4 CPUs and our @tg is a direct child of the root group and
3366  * has 7 equal weight tasks, distributed as below (rw_i), with the resulting
3367  * shares distribution (s_i):
3368  *
3369  *   rw_i = {   2,   4,   1,   0 }
3370  *   s_i  = { 2/7, 4/7, 1/7,   0 }
3371  *
3372  * As per wake_affine() we're interested in the load of two CPUs (the CPU the
3373  * task used to run on and the CPU the waker is running on), we need to
3374  * compute the effect of waking a task on either CPU and, in case of a sync
3375  * wakeup, compute the effect of the current task going to sleep.
3376  *
3377  * So for a change of @wl to the local @cpu with an overall group weight change
3378  * of @wl we can compute the new shares distribution (s'_i) using:
3379  *
3380  *   s'_i = (rw_i + @wl) / (@wg + \Sum rw_j)                            (2)
3381  *
3382  * Suppose we're interested in CPUs 0 and 1, and want to compute the load
3383  * differences in waking a task to CPU 0. The additional task changes the
3384  * weight and shares distributions like:
3385  *
3386  *   rw'_i = {   3,   4,   1,   0 }
3387  *   s'_i  = { 3/8, 4/8, 1/8,   0 }
3388  *
3389  * We can then compute the difference in effective weight by using:
3390  *
3391  *   dw_i = S * (s'_i - s_i)                                            (3)
3392  *
3393  * Where 'S' is the group weight as seen by its parent.
3394  *
3395  * Therefore the effective change in loads on CPU 0 would be 5/56 (3/8 - 2/7)
3396  * times the weight of the group. The effect on CPU 1 would be -4/56 (4/8 -
3397  * 4/7) times the weight of the group.
3398  */
3399 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu, long wl, long wg)
3400 {
3401         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
3402
3403         if (!tg->parent || !wl) /* the trivial, non-cgroup case */
3404                 return wl;
3405
3406         for_each_sched_entity(se) {
3407                 long w, W;
3408
3409                 tg = se->my_q->tg;
3410
3411                 /*
3412                  * W = @wg + \Sum rw_j
3413                  */
3414                 W = wg + calc_tg_weight(tg, se->my_q);
3415
3416                 /*
3417                  * w = rw_i + @wl
3418                  */
3419                 w = se->my_q->load.weight + wl;
3420
3421                 /*
3422                  * wl = S * s'_i; see (2)
3423                  */
3424                 if (W > 0 && w < W)
3425                         wl = (w * tg->shares) / W;
3426                 else
3427                         wl = tg->shares;
3428
3429                 /*
3430                  * Per the above, wl is the new se->load.weight value; since
3431                  * those are clipped to [MIN_SHARES, ...) do so now. See
3432                  * calc_cfs_shares().
3433                  */
3434                 if (wl < MIN_SHARES)
3435                         wl = MIN_SHARES;
3436
3437                 /*
3438                  * wl = dw_i = S * (s'_i - s_i); see (3)
3439                  */
3440                 wl -= se->load.weight;
3441
3442                 /*
3443                  * Recursively apply this logic to all parent groups to compute
3444                  * the final effective load change on the root group. Since
3445                  * only the @tg group gets extra weight, all parent groups can
3446                  * only redistribute existing shares. @wl is the shift in shares
3447                  * resulting from this level per the above.
3448                  */
3449                 wg = 0;
3450         }
3451
3452         return wl;
3453 }
3454 #else
3455
3456 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu, long wl, long wg)
3457 {
3458         return wl;
3459 }
3460
3461 #endif
3462
3463 static int wake_wide(struct task_struct *p)
3464 {
3465         int factor = this_cpu_read(sd_llc_size);
3466
3467         /*
3468          * Yeah, it's the switching-frequency, could means many wakee or
3469          * rapidly switch, use factor here will just help to automatically
3470          * adjust the loose-degree, so bigger node will lead to more pull.
3471          */
3472         if (p->wakee_flips > factor) {
3473                 /*
3474                  * wakee is somewhat hot, it needs certain amount of cpu
3475                  * resource, so if waker is far more hot, prefer to leave
3476                  * it alone.
3477                  */
3478                 if (current->wakee_flips > (factor * p->wakee_flips))
3479                         return 1;
3480         }
3481
3482         return 0;
3483 }
3484
3485 static int wake_affine(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int sync)
3486 {
3487         s64 this_load, load;
3488         int idx, this_cpu, prev_cpu;
3489         unsigned long tl_per_task;
3490         struct task_group *tg;
3491         unsigned long weight;
3492         int balanced;
3493
3494         /*
3495          * If we wake multiple tasks be careful to not bounce
3496          * ourselves around too much.
3497          */
3498         if (wake_wide(p))
3499                 return 0;
3500
3501         idx       = sd->wake_idx;
3502         this_cpu  = smp_processor_id();
3503         prev_cpu  = task_cpu(p);
3504         load      = source_load(prev_cpu, idx);
3505         this_load = target_load(this_cpu, idx);
3506
3507         /*
3508          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
3509          * effect of the currently running task from the load
3510          * of the current CPU:
3511          */
3512         if (sync) {
3513                 tg = task_group(current);
3514                 weight = current->se.load.weight;
3515
3516                 this_load += effective_load(tg, this_cpu, -weight, -weight);
3517                 load += effective_load(tg, prev_cpu, 0, -weight);
3518         }
3519
3520         tg = task_group(p);
3521         weight = p->se.load.weight;
3522
3523         /*
3524          * In low-load situations, where prev_cpu is idle and this_cpu is idle
3525          * due to the sync cause above having dropped this_load to 0, we'll
3526          * always have an imbalance, but there's really nothing you can do
3527          * about that, so that's good too.
3528          *
3529          * Otherwise check if either cpus are near enough in load to allow this
3530          * task to be woken on this_cpu.
3531          */
3532         if (this_load > 0) {
3533                 s64 this_eff_load, prev_eff_load;
3534
3535                 this_eff_load = 100;
3536                 this_eff_load *= power_of(prev_cpu);
3537                 this_eff_load *= this_load +
3538                         effective_load(tg, this_cpu, weight, weight);
3539
3540                 prev_eff_load = 100 + (sd->imbalance_pct - 100) / 2;
3541                 prev_eff_load *= power_of(this_cpu);
3542                 prev_eff_load *= load + effective_load(tg, prev_cpu, 0, weight);
3543
3544                 balanced = this_eff_load <= prev_eff_load;
3545         } else
3546                 balanced = true;
3547
3548         /*
3549          * If the currently running task will sleep within
3550          * a reasonable amount of time then attract this newly
3551          * woken task:
3552          */
3553         if (sync && balanced)
3554                 return 1;
3555
3556         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine_attempts);
3557         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3558
3559         if (balanced ||
3560             (this_load <= load &&
3561              this_load + target_load(prev_cpu, idx) <= tl_per_task)) {
3562                 /*
3563                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
3564                  * p is cache cold in this domain, and
3565                  * there is no bad imbalance.
3566                  */
3567                 schedstat_inc(sd, ttwu_move_affine);
3568                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine);
3569
3570                 return 1;
3571         }
3572         return 0;
3573 }
3574
3575 /*
3576  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
3577  * domain.
3578  */
3579 static struct sched_group *
3580 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p,
3581                   int this_cpu, int load_idx)
3582 {
3583         struct sched_group *idlest = NULL, *group = sd->groups;
3584         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
3585         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
3586
3587         do {
3588                 unsigned long load, avg_load;
3589                 int local_group;
3590                 int i;
3591
3592                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
3593                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
3594                                         tsk_cpus_allowed(p)))
3595                         continue;
3596
3597                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3598                                                sched_group_cpus(group));
3599
3600                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3601                 avg_load = 0;
3602
3603                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3604                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3605                         if (local_group)
3606                                 load = source_load(i, load_idx);
3607                         else
3608                                 load = target_load(i, load_idx);
3609
3610                         avg_load += load;
3611                 }
3612
3613                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3614                 avg_load = (avg_load * SCHED_POWER_SCALE) / group->sgp->power;
3615
3616                 if (local_group) {
3617                         this_load = avg_load;
3618                 } else if (avg_load < min_load) {
3619                         min_load = avg_load;
3620                         idlest = group;
3621                 }
3622         } while (group = group->next, group != sd->groups);
3623
3624         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
3625                 return NULL;
3626         return idlest;
3627 }
3628
3629 /*
3630  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
3631  */
3632 static int
3633 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
3634 {
3635         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
3636         int idlest = -1;
3637         int i;
3638
3639         /* Traverse only the allowed CPUs */
3640         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), tsk_cpus_allowed(p)) {
3641                 load = weighted_cpuload(i);
3642
3643                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
3644                         min_load = load;
3645                         idlest = i;
3646                 }
3647         }
3648
3649         return idlest;
3650 }
3651
3652 /*
3653  * Try and locate an idle CPU in the sched_domain.
3654  */
3655 static int select_idle_sibling(struct task_struct *p, int target)
3656 {
3657         struct sched_domain *sd;
3658         struct sched_group *sg;
3659         int i = task_cpu(p);
3660
3661         if (idle_cpu(target))
3662                 return target;
3663
3664         /*
3665          * If the prevous cpu is cache affine and idle, don't be stupid.
3666          */
3667         if (i != target && cpus_share_cache(i, target) && idle_cpu(i))
3668                 return i;
3669
3670         /*
3671          * Otherwise, iterate the domains and find an elegible idle cpu.
3672          */
3673         sd = rcu_dereference(per_cpu(sd_llc, target));
3674         for_each_lower_domain(sd) {
3675                 sg = sd->groups;
3676                 do {
3677                         if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(sg),
3678                                                 tsk_cpus_allowed(p)))
3679                                 goto next;
3680
3681                         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(sg)) {
3682                                 if (i == target || !idle_cpu(i))
3683                                         goto next;
3684                         }
3685
3686                         target = cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg),
3687                                         tsk_cpus_allowed(p));
3688                         goto done;
3689 next:
3690                         sg = sg->next;
3691                 } while (sg != sd->groups);
3692         }
3693 done:
3694         return target;
3695 }
3696
3697 /*
3698  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
3699  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
3700  * SD_BALANCE_EXEC.
3701  *
3702  * Balance, ie. select the least loaded group.
3703  *
3704  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
3705  *
3706  * preempt must be disabled.
3707  */
3708 static int
3709 select_task_rq_fair(struct task_struct *p, int prev_cpu, int sd_flag, int wake_flags)
3710 {
3711         struct sched_domain *tmp, *affine_sd = NULL, *sd = NULL;
3712         int cpu = smp_processor_id();
3713         int new_cpu = cpu;
3714         int want_affine = 0;
3715         int sync = wake_flags & WF_SYNC;
3716
3717         if (p->nr_cpus_allowed == 1)
3718                 return prev_cpu;
3719
3720         if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE) {
3721                 if (cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
3722                         want_affine = 1;
3723                 new_cpu = prev_cpu;
3724         }
3725
3726         rcu_read_lock();
3727         for_each_domain(cpu, tmp) {
3728                 if (!(tmp->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3729                         continue;
3730
3731                 /*
3732                  * If both cpu and prev_cpu are part of this domain,
3733                  * cpu is a valid SD_WAKE_AFFINE target.
3734                  */
3735                 if (want_affine && (tmp->flags & SD_WAKE_AFFINE) &&
3736                     cpumask_test_cpu(prev_cpu, sched_domain_span(tmp))) {
3737                         affine_sd = tmp;
3738                         break;
3739                 }
3740
3741                 if (tmp->flags & sd_flag)
3742                         sd = tmp;
3743         }
3744
3745         if (affine_sd) {
3746                 if (cpu != prev_cpu && wake_affine(affine_sd, p, sync))
3747                         prev_cpu = cpu;
3748
3749                 new_cpu = select_idle_sibling(p, prev_cpu);
3750                 goto unlock;
3751         }
3752
3753         while (sd) {
3754                 int load_idx = sd->forkexec_idx;
3755                 struct sched_group *group;
3756                 int weight;
3757
3758                 if (!(sd->flags & sd_flag)) {
3759                         sd = sd->child;
3760                         continue;
3761                 }
3762
3763                 if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE)
3764                         load_idx = sd->wake_idx;
3765
3766                 group = find_idlest_group(sd, p, cpu, load_idx);
3767                 if (!group) {
3768                         sd = sd->child;
3769                         continue;
3770                 }
3771
3772                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, p, cpu);
3773                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
3774                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
3775                         sd = sd->child;
3776                         continue;
3777                 }
3778
3779                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
3780                 cpu = new_cpu;
3781                 weight = sd->span_weight;
3782                 sd = NULL;
3783                 for_each_domain(cpu, tmp) {
3784                         if (weight <= tmp->span_weight)
3785                                 break;
3786                         if (tmp->flags & sd_flag)
3787                                 sd = tmp;
3788                 }
3789                 /* while loop will break here if sd == NULL */
3790         }
3791 unlock:
3792         rcu_read_unlock();
3793
3794         return new_cpu;
3795 }
3796
3797 /*
3798  * Called immediately before a task is migrated to a new cpu; task_cpu(p) and
3799  * cfs_rq_of(p) references at time of call are still valid and identify the
3800  * previous cpu.  However, the caller only guarantees p->pi_lock is held; no
3801  * other assumptions, including the state of rq->lock, should be made.
3802  */
3803 static void
3804 migrate_task_rq_fair(struct task_struct *p, int next_cpu)
3805 {
3806         struct sched_entity *se = &p->se;
3807         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3808
3809         /*
3810          * Load tracking: accumulate removed load so that it can be processed
3811          * when we next update owning cfs_rq under rq->lock.  Tasks contribute
3812          * to blocked load iff they have a positive decay-count.  It can never
3813          * be negative here since on-rq tasks have decay-count == 0.
3814          */
3815         if (se->avg.decay_count) {
3816                 se->avg.decay_count = -__synchronize_entity_decay(se);
3817                 atomic_long_add(se->avg.load_avg_contrib,
3818                                                 &cfs_rq->removed_load);
3819         }
3820 }
3821 #endif /* CONFIG_SMP */
3822
3823 static unsigned long
3824 wakeup_gran(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
3825 {
3826         unsigned long gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
3827
3828         /*
3829          * Since its curr running now, convert the gran from real-time
3830          * to virtual-time in his units.
3831          *
3832          * By using 'se' instead of 'curr' we penalize light tasks, so
3833          * they get preempted easier. That is, if 'se' < 'curr' then
3834          * the resulting gran will be larger, therefore penalizing the
3835          * lighter, if otoh 'se' > 'curr' then the resulting gran will
3836          * be smaller, again penalizing the lighter task.
3837          *
3838          * This is especially important for buddies when the leftmost
3839          * task is higher priority than the buddy.
3840          */
3841         return calc_delta_fair(gran, se);
3842 }
3843
3844 /*
3845  * Should 'se' preempt 'curr'.
3846  *
3847  *             |s1
3848  *        |s2
3849  *   |s3
3850  *         g
3851  *      |<--->|c
3852  *
3853  *  w(c, s1) = -1
3854  *  w(c, s2) =  0
3855  *  w(c, s3) =  1
3856  *
3857  */
3858 static int
3859 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
3860 {
3861         s64 gran, vdiff = curr->vruntime - se->vruntime;
3862
3863         if (vdiff <= 0)
3864                 return -1;
3865
3866         gran = wakeup_gran(curr, se);
3867         if (vdiff > gran)
3868                 return 1;
3869
3870         return 0;
3871 }
3872
3873 static void set_last_buddy(struct sched_entity *se)
3874 {
3875         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
3876                 return;
3877
3878         for_each_sched_entity(se)
3879                 cfs_rq_of(se)->last = se;
3880 }
3881
3882 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se)
3883 {
3884         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
3885                 return;
3886
3887         for_each_sched_entity(se)
3888                 cfs_rq_of(se)->next = se;
3889 }
3890
3891 static void set_skip_buddy(struct sched_entity *se)
3892 {
3893         for_each_sched_entity(se)
3894                 cfs_rq_of(se)->skip = se;
3895 }
3896
3897 /*
3898  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
3899  */
3900 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
3901 {
3902         struct task_struct *curr = rq->curr;
3903         struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
3904         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
3905         int scale = cfs_rq->nr_running >= sched_nr_latency;
3906         int next_buddy_marked = 0;
3907
3908         if (unlikely(se == pse))
3909                 return;
3910
3911         /*
3912          * This is possible from callers such as move_task(), in which we
3913          * unconditionally check_prempt_curr() after an enqueue (which may have
3914          * lead to a throttle).  This both saves work and prevents false
3915          * next-buddy nomination below.
3916          */
3917         if (unlikely(throttled_hierarchy(cfs_rq_of(pse))))
3918                 return;
3919
3920         if (sched_feat(NEXT_BUDDY) && scale && !(wake_flags & WF_FORK)) {
3921                 set_next_buddy(pse);
3922                 next_buddy_marked = 1;
3923         }
3924
3925         /*
3926          * We can come here with TIF_NEED_RESCHED already set from new task
3927          * wake up path.
3928          *
3929          * Note: this also catches the edge-case of curr being in a throttled
3930          * group (e.g. via set_curr_task), since update_curr() (in the
3931          * enqueue of curr) will have resulted in resched being set.  This
3932          * prevents us from potentially nominating it as a false LAST_BUDDY
3933          * below.
3934          */
3935         if (test_tsk_need_resched(curr))
3936                 return;
3937
3938         /* Idle tasks are by definition preempted by non-idle tasks. */
3939         if (unlikely(curr->policy == SCHED_IDLE) &&
3940             likely(p->policy != SCHED_IDLE))
3941                 goto preempt;
3942
3943         /*
3944          * Batch and idle tasks do not preempt non-idle tasks (their preemption
3945          * is driven by the tick):
3946          */
3947         if (unlikely(p->policy != SCHED_NORMAL) || !sched_feat(WAKEUP_PREEMPTION))
3948                 return;
3949
3950         find_matching_se(&se, &pse);
3951         update_curr(cfs_rq_of(se));
3952         BUG_ON(!pse);
3953         if (wakeup_preempt_entity(se, pse) == 1) {
3954                 /*
3955                  * Bias pick_next to pick the sched entity that is
3956                  * triggering this preemption.
3957                  */
3958                 if (!next_buddy_marked)
3959                         set_next_buddy(pse);
3960                 goto preempt;
3961         }
3962
3963         return;
3964
3965 preempt:
3966         resched_task(curr);
3967         /*
3968          * Only set the backward buddy when the current task is still
3969          * on the rq. This can happen when a wakeup gets interleaved
3970          * with schedule on the ->pre_schedule() or idle_balance()
3971          * point, either of which can * drop the rq lock.
3972          *
3973          * Also, during early boot the idle thread is in the fair class,
3974          * for obvious reasons its a bad idea to schedule back to it.
3975          */
3976         if (unlikely(!se->on_rq || curr == rq->idle))
3977                 return;
3978
3979         if (sched_feat(LAST_BUDDY) && scale && entity_is_task(se))
3980                 set_last_buddy(se);
3981 }
3982
3983 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
3984 {
3985         struct task_struct *p;
3986         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
3987         struct sched_entity *se;
3988
3989         if (!cfs_rq->nr_running)
3990                 return NULL;
3991
3992         do {
3993                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
3994                 set_next_entity(cfs_rq, se);
3995                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
3996         } while (cfs_rq);
3997
3998         p = task_of(se);
3999         if (hrtick_enabled(rq))
4000                 hrtick_start_fair(rq, p);
4001
4002         return p;
4003 }
4004
4005 /*
4006  * Account for a descheduled task:
4007  */
4008 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4009 {
4010         struct sched_entity *se = &prev->se;
4011         struct cfs_rq *cfs_rq;
4012
4013         for_each_sched_entity(se) {
4014                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
4015                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
4016         }
4017 }
4018
4019 /*
4020  * sched_yield() is very simple
4021  *
4022  * The magic of dealing with the ->skip buddy is in pick_next_entity.
4023  */
4024 static void yield_task_fair(struct rq *rq)
4025 {
4026         struct task_struct *curr = rq->curr;
4027         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
4028         struct sched_entity *se = &curr->se;
4029
4030         /*
4031          * Are we the only task in the tree?
4032          */
4033         if (unlikely(rq->nr_running == 1))
4034                 return;
4035
4036         clear_buddies(cfs_rq, se);
4037
4038         if (curr->policy != SCHED_BATCH) {
4039                 update_rq_clock(rq);
4040                 /*
4041                  * Update run-time statistics of the 'current'.
4042                  */
4043                 update_curr(cfs_rq);
4044                 /*
4045                  * Tell update_rq_clock() that we've just updated,
4046                  * so we don't do microscopic update in schedule()
4047                  * and double the fastpath cost.
4048                  */
4049                  rq->skip_clock_update = 1;
4050         }
4051
4052         set_skip_buddy(se);
4053 }
4054
4055 static bool yield_to_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt)
4056 {
4057         struct sched_entity *se = &p->se;
4058
4059         /* throttled hierarchies are not runnable */
4060         if (!se->on_rq || throttled_hierarchy(cfs_rq_of(se)))
4061                 return false;
4062
4063         /* Tell the scheduler that we'd really like pse to run next. */
4064         set_next_buddy(se);
4065
4066         yield_task_fair(rq);
4067
4068         return true;
4069 }
4070
4071 #ifdef CONFIG_SMP
4072 /**************************************************
4073  * Fair scheduling class load-balancing methods.
4074  *
4075  * BASICS
4076  *
4077  * The purpose of load-balancing is to achieve the same basic fairness the
4078  * per-cpu scheduler provides, namely provide a proportional amount of compute
4079  * time to each task. This is expressed in the following equation:
4080  *
4081  *   W_i,n/P_i == W_j,n/P_j for all i,j                               (1)
4082  *
4083  * Where W_i,n is the n-th weight average for cpu i. The instantaneous weight
4084  * W_i,0 is defined as:
4085  *
4086  *   W_i,0 = \Sum_j w_i,j                                             (2)
4087  *
4088  * Where w_i,j is the weight of the j-th runnable task on cpu i. This weight
4089  * is derived from the nice value as per prio_to_weight[].
4090  *
4091  * The weight average is an exponential decay average of the instantaneous
4092  * weight:
4093  *
4094  *   W'_i,n = (2^n - 1) / 2^n * W_i,n + 1 / 2^n * W_i,0               (3)
4095  *
4096  * P_i is the cpu power (or compute capacity) of cpu i, typically it is the
4097  * fraction of 'recent' time available for SCHED_OTHER task execution. But it
4098  * can also include other factors [XXX].
4099  *
4100  * To achieve this balance we define a measure of imbalance which follows
4101  * directly from (1):
4102  *
4103  *   imb_i,j = max{ avg(W/P), W_i/P_i } - min{ avg(W/P), W_j/P_j }    (4)
4104  *
4105  * We them move tasks around to minimize the imbalance. In the continuous
4106  * function space it is obvious this converges, in the discrete case we get
4107  * a few fun cases generally called infeasible weight scenarios.
4108  *
4109  * [XXX expand on:
4110  *     - infeasible weights;
4111  *     - local vs global optima in the discrete case. ]
4112  *
4113  *
4114  * SCHED DOMAINS
4115  *
4116  * In order to solve the imbalance equation (4), and avoid the obvious O(n^2)
4117  * for all i,j solution, we create a tree of cpus that follows the hardware
4118  * topology where each level pairs two lower groups (or better). This results
4119  * in O(log n) layers. Furthermore we reduce the number of cpus going up the
4120  * tree to only the first of the previous level and we decrease the frequency
4121  * of load-balance at each level inv. proportional to the number of cpus in
4122  * the groups.
4123  *
4124  * This yields:
4125  *
4126  *     log_2 n     1     n
4127  *   \Sum       { --- * --- * 2^i } = O(n)                            (5)
4128  *     i = 0      2^i   2^i
4129  *                               `- size of each group
4130  *         |         |     `- number of cpus doing load-balance
4131  *         |         `- freq
4132  *         `- sum over all levels
4133  *
4134  * Coupled with a limit on how many tasks we can migrate every balance pass,
4135  * this makes (5) the runtime complexity of the balancer.
4136  *
4137  * An important property here is that each CPU is still (indirectly) connected
4138  * to every other cpu in at most O(log n) steps:
4139  *
4140  * The adjacency matrix of the resulting graph is given by:
4141  *
4142  *             log_2 n     
4143  *   A_i,j = \Union     (i % 2^k == 0) && i / 2^(k+1) == j / 2^(k+1)  (6)
4144  *             k = 0
4145  *
4146  * And you'll find that:
4147  *
4148  *   A^(log_2 n)_i,j != 0  for all i,j                                (7)
4149  *
4150  * Showing there's indeed a path between every cpu in at most O(log n) steps.
4151  * The task movement gives a factor of O(m), giving a convergence complexity
4152  * of:
4153  *
4154  *   O(nm log n),  n := nr_cpus, m := nr_tasks                        (8)
4155  *
4156  *
4157  * WORK CONSERVING
4158  *
4159  * In order to avoid CPUs going idle while there's still work to do, new idle
4160  * balancing is more aggressive and has the newly idle cpu iterate up the domain
4161  * tree itself instead of relying on other CPUs to bring it work.
4162  *
4163  * This adds some complexity to both (5) and (8) but it reduces the total idle
4164  * time.
4165  *
4166  * [XXX more?]
4167  *
4168  *
4169  * CGROUPS
4170  *
4171  * Cgroups make a horror show out of (2), instead of a simple sum we get:
4172  *
4173  *                                s_k,i
4174  *   W_i,0 = \Sum_j \Prod_k w_k * -----                               (9)
4175  *                                 S_k
4176  *
4177  * Where
4178  *
4179  *   s_k,i = \Sum_j w_i,j,k  and  S_k = \Sum_i s_k,i                 (10)
4180  *
4181  * w_i,j,k is the weight of the j-th runnable task in the k-th cgroup on cpu i.
4182  *
4183  * The big problem is S_k, its a global sum needed to compute a local (W_i)
4184  * property.
4185  *
4186  * [XXX write more on how we solve this.. _after_ merging pjt's patches that
4187  *      rewrite all of this once again.]
4188  */ 
4189
4190 static unsigned long __read_mostly max_load_balance_interval = HZ/10;
4191
4192 #define LBF_ALL_PINNED  0x01
4193 #define LBF_NEED_BREAK  0x02
4194 #define LBF_DST_PINNED  0x04
4195 #define LBF_SOME_PINNED 0x08
4196
4197 struct lb_env {
4198         struct sched_domain     *sd;
4199
4200         struct rq               *src_rq;
4201         int                     src_cpu;
4202
4203         int                     dst_cpu;
4204         struct rq               *dst_rq;
4205
4206         struct cpumask          *dst_grpmask;
4207         int                     new_dst_cpu;
4208         enum cpu_idle_type      idle;
4209         long                    imbalance;
4210         /* The set of CPUs under consideration for load-balancing */
4211         struct cpumask          *cpus;
4212
4213         unsigned int            flags;
4214
4215         unsigned int            loop;
4216         unsigned int            loop_break;
4217         unsigned int            loop_max;
4218 };
4219
4220 /*
4221  * move_task - move a task from one runqueue to another runqueue.
4222  * Both runqueues must be locked.
4223  */
4224 static void move_task(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
4225 {
4226         deactivate_task(env->src_rq, p, 0);
4227         set_task_cpu(p, env->dst_cpu);
4228         activate_task(env->dst_rq, p, 0);
4229         check_preempt_curr(env->dst_rq, p, 0);
4230 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4231         if (p->numa_preferred_nid != -1) {
4232                 int src_nid = cpu_to_node(env->src_cpu);
4233                 int dst_nid = cpu_to_node(env->dst_cpu);
4234
4235                 /*
4236                  * If the load balancer has moved the task then limit
4237                  * migrations from taking place in the short term in
4238                  * case this is a short-lived migration.
4239                  */
4240                 if (src_nid != dst_nid && dst_nid != p->numa_preferred_nid)
4241                         p->numa_migrate_seq = 0;
4242         }
4243 #endif
4244 }
4245
4246 /*
4247  * Is this task likely cache-hot:
4248  */
4249 static int
4250 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
4251 {
4252         s64 delta;
4253
4254         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
4255                 return 0;
4256
4257         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
4258                 return 0;
4259
4260         /*
4261          * Buddy candidates are cache hot:
4262          */
4263         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
4264                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
4265                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
4266                 return 1;
4267
4268         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
4269                 return 1;
4270         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
4271                 return 0;
4272
4273         delta = now - p->se.exec_start;
4274
4275         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
4276 }
4277
4278 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4279 /* Returns true if the destination node has incurred more faults */
4280 static bool migrate_improves_locality(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
4281 {
4282         int src_nid, dst_nid;
4283
4284         if (!sched_feat(NUMA_FAVOUR_HIGHER) || !p->numa_faults ||
4285             !(env->sd->flags & SD_NUMA)) {
4286                 return false;
4287         }
4288
4289         src_nid = cpu_to_node(env->src_cpu);
4290         dst_nid = cpu_to_node(env->dst_cpu);
4291
4292         if (src_nid == dst_nid ||
4293             p->numa_migrate_seq >= sysctl_numa_balancing_settle_count)
4294                 return false;
4295
4296         if (dst_nid == p->numa_preferred_nid ||
4297             task_faults(p, dst_nid) > task_faults(p, src_nid))
4298                 return true;
4299
4300         return false;
4301 }
4302
4303
4304 static bool migrate_degrades_locality(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
4305 {
4306         int src_nid, dst_nid;
4307
4308         if (!sched_feat(NUMA) || !sched_feat(NUMA_RESIST_LOWER))
4309                 return false;
4310
4311         if (!p->numa_faults || !(env->sd->flags & SD_NUMA))
4312                 return false;
4313
4314         src_nid = cpu_to_node(env->src_cpu);
4315         dst_nid = cpu_to_node(env->dst_cpu);
4316
4317         if (src_nid == dst_nid ||
4318             p->numa_migrate_seq >= sysctl_numa_balancing_settle_count)
4319                 return false;
4320
4321         if (task_faults(p, dst_nid) < task_faults(p, src_nid))
4322                 return true;
4323
4324         return false;
4325 }
4326
4327 #else
4328 static inline bool migrate_improves_locality(struct task_struct *p,
4329                                              struct lb_env *env)
4330 {
4331         return false;
4332 }
4333
4334 static inline bool migrate_degrades_locality(struct task_struct *p,
4335                                              struct lb_env *env)
4336 {
4337         return false;
4338 }
4339 #endif
4340
4341 /*
4342  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
4343  */
4344 static
4345 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
4346 {
4347         int tsk_cache_hot = 0;
4348         /*
4349          * We do not migrate tasks that are:
4350          * 1) throttled_lb_pair, or
4351          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
4352          * 3) running (obviously), or
4353          * 4) are cache-hot on their current CPU.
4354          */
4355         if (throttled_lb_pair(task_group(p), env->src_cpu, env->dst_cpu))
4356                 return 0;
4357
4358         if (!cpumask_test_cpu(env->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(p))) {
4359                 int cpu;
4360
4361                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_affine);
4362
4363                 env->flags |= LBF_SOME_PINNED;
4364
4365                 /*
4366                  * Remember if this task can be migrated to any other cpu in
4367                  * our sched_group. We may want to revisit it if we couldn't
4368                  * meet load balance goals by pulling other tasks on src_cpu.
4369                  *
4370                  * Also avoid computing new_dst_cpu if we have already computed
4371                  * one in current iteration.
4372                  */
4373                 if (!env->dst_grpmask || (env->flags & LBF_DST_PINNED))
4374                         return 0;
4375
4376                 /* Prevent to re-select dst_cpu via env's cpus */
4377                 for_each_cpu_and(cpu, env->dst_grpmask, env->cpus) {
4378                         if (cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p))) {
4379                                 env->flags |= LBF_DST_PINNED;
4380                                 env->new_dst_cpu = cpu;
4381                                 break;
4382                         }
4383                 }
4384
4385                 return 0;
4386         }
4387
4388         /* Record that we found atleast one task that could run on dst_cpu */
4389         env->flags &= ~LBF_ALL_PINNED;
4390
4391         if (task_running(env->src_rq, p)) {
4392                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_running);
4393                 return 0;
4394         }
4395
4396         /*
4397          * Aggressive migration if:
4398          * 1) destination numa is preferred
4399          * 2) task is cache cold, or
4400          * 3) too many balance attempts have failed.
4401          */
4402         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq_clock_task(env->src_rq), env->sd);
4403         if (!tsk_cache_hot)
4404                 tsk_cache_hot = migrate_degrades_locality(p, env);
4405
4406         if (migrate_improves_locality(p, env)) {
4407 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4408                 if (tsk_cache_hot) {
4409                         schedstat_inc(env->sd, lb_hot_gained[env->idle]);
4410                         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_forced_migrations);
4411                 }
4412 #endif
4413                 return 1;
4414         }
4415
4416         if (!tsk_cache_hot ||
4417                 env->sd->nr_balance_failed > env->sd->cache_nice_tries) {
4418
4419                 if (tsk_cache_hot) {
4420                         schedstat_inc(env->sd, lb_hot_gained[env->idle]);
4421                         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_forced_migrations);
4422                 }
4423
4424                 return 1;
4425         }
4426
4427         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_hot);
4428         return 0;
4429 }
4430
4431 /*
4432  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
4433  * part of active balancing operations within "domain".
4434  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
4435  *
4436  * Called with both runqueues locked.
4437  */
4438 static int move_one_task(struct lb_env *env)
4439 {
4440         struct task_struct *p, *n;
4441
4442         list_for_each_entry_safe(p, n, &env->src_rq->cfs_tasks, se.group_node) {
4443                 if (!can_migrate_task(p, env))
4444                         continue;
4445
4446                 move_task(p, env);
4447                 /*
4448                  * Right now, this is only the second place move_task()
4449                  * is called, so we can safely collect move_task()
4450                  * stats here rather than inside move_task().
4451                  */
4452                 schedstat_inc(env->sd, lb_gained[env->idle]);
4453                 return 1;
4454         }
4455         return 0;
4456 }
4457
4458 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p);
4459
4460 static const unsigned int sched_nr_migrate_break = 32;
4461
4462 /*
4463  * move_tasks tries to move up to imbalance weighted load from busiest to
4464  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
4465  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
4466  *
4467  * Called with both runqueues locked.
4468  */
4469 static int move_tasks(struct lb_env *env)
4470 {
4471         struct list_head *tasks = &env->src_rq->cfs_tasks;
4472         struct task_struct *p;
4473         unsigned long load;
4474         int pulled = 0;
4475
4476         if (env->imbalance <= 0)
4477                 return 0;
4478
4479         while (!list_empty(tasks)) {
4480                 p = list_first_entry(tasks, struct task_struct, se.group_node);
4481
4482                 env->loop++;
4483                 /* We've more or less seen every task there is, call it quits */
4484                 if (env->loop > env->loop_max)
4485                         break;
4486
4487                 /* take a breather every nr_migrate tasks */
4488                 if (env->loop > env->loop_break) {
4489                         env->loop_break += sched_nr_migrate_break;
4490                         env->flags |= LBF_NEED_BREAK;
4491                         break;
4492                 }
4493
4494                 if (!can_migrate_task(p, env))
4495                         goto next;
4496
4497                 load = task_h_load(p);
4498
4499                 if (sched_feat(LB_MIN) && load < 16 && !env->sd->nr_balance_failed)
4500                         goto next;
4501
4502                 if ((load / 2) > env->imbalance)
4503                         goto next;
4504
4505                 move_task(p, env);
4506                 pulled++;
4507                 env->imbalance -= load;
4508
4509 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4510                 /*
4511                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
4512                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
4513                  * the critical section.
4514                  */
4515                 if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE)
4516                         break;
4517 #endif
4518
4519                 /*
4520                  * We only want to steal up to the prescribed amount of
4521                  * weighted load.
4522                  */
4523                 if (env->imbalance <= 0)
4524                         break;
4525
4526                 continue;
4527 next:
4528                 list_move_tail(&p->se.group_node, tasks);
4529         }
4530
4531         /*
4532          * Right now, this is one of only two places move_task() is called,
4533          * so we can safely collect move_task() stats here rather than
4534          * inside move_task().
4535          */
4536         schedstat_add(env->sd, lb_gained[env->idle], pulled);
4537
4538         return pulled;
4539 }
4540
4541 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4542 /*
4543  * update tg->load_weight by folding this cpu's load_avg
4544  */
4545 static void __update_blocked_averages_cpu(struct task_group *tg, int cpu)
4546 {
4547         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
4548         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
4549
4550         /* throttled entities do not contribute to load */
4551         if (throttled_hierarchy(cfs_rq))
4552                 return;
4553
4554         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 1);
4555
4556         if (se) {
4557                 update_entity_load_avg(se, 1);
4558                 /*
4559                  * We pivot on our runnable average having decayed to zero for
4560                  * list removal.  This generally implies that all our children
4561                  * have also been removed (modulo rounding error or bandwidth
4562                  * control); however, such cases are rare and we can fix these
4563                  * at enqueue.
4564                  *
4565                  * TODO: fix up out-of-order children on enqueue.
4566                  */
4567                 if (!se->avg.runnable_avg_sum && !cfs_rq->nr_running)
4568                         list_del_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
4569         } else {
4570                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
4571                 update_rq_runnable_avg(rq, rq->nr_running);
4572         }
4573 }
4574
4575 static void update_blocked_averages(int cpu)
4576 {
4577         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4578         struct cfs_rq *cfs_rq;
4579         unsigned long flags;
4580
4581         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4582         update_rq_clock(rq);
4583         /*
4584          * Iterates the task_group tree in a bottom up fashion, see
4585          * list_add_leaf_cfs_rq() for details.
4586          */
4587         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
4588                 /*
4589                  * Note: We may want to consider periodically releasing
4590                  * rq->lock about these updates so that creating many task
4591                  * groups does not result in continually extending hold time.
4592                  */
4593                 __update_blocked_averages_cpu(cfs_rq->tg, rq->cpu);
4594         }
4595
4596         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4597 }
4598
4599 /*
4600  * Compute the hierarchical load factor for cfs_rq and all its ascendants.
4601  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
4602  * group is a fraction of its parents load.
4603  */
4604 static void update_cfs_rq_h_load(struct cfs_rq *cfs_rq)
4605 {
4606         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
4607         struct sched_entity *se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq)];
4608         unsigned long now = jiffies;
4609         unsigned long load;
4610
4611         if (cfs_rq->last_h_load_update == now)
4612                 return;
4613
4614         cfs_rq->h_load_next = NULL;
4615         for_each_sched_entity(se) {
4616                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
4617                 cfs_rq->h_load_next = se;
4618                 if (cfs_rq->last_h_load_update == now)
4619                         break;
4620         }
4621
4622         if (!se) {
4623                 cfs_rq->h_load = cfs_rq->runnable_load_avg;
4624                 cfs_rq->last_h_load_update = now;
4625         }
4626
4627         while ((se = cfs_rq->h_load_next) != NULL) {
4628                 load = cfs_rq->h_load;
4629                 load = div64_ul(load * se->avg.load_avg_contrib,
4630                                 cfs_rq->runnable_load_avg + 1);
4631                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
4632                 cfs_rq->h_load = load;
4633                 cfs_rq->last_h_load_update = now;
4634         }
4635 }
4636
4637 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p)
4638 {
4639         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
4640
4641         update_cfs_rq_h_load(cfs_rq);
4642         return div64_ul(p->se.avg.load_avg_contrib * cfs_rq->h_load,
4643                         cfs_rq->runnable_load_avg + 1);
4644 }
4645 #else
4646 static inline void update_blocked_averages(int cpu)
4647 {
4648 }
4649
4650 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p)
4651 {
4652         return p->se.avg.load_avg_contrib;
4653 }
4654 #endif
4655
4656 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
4657 /*
4658  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
4659  */
4660 struct sg_lb_stats {
4661         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
4662         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
4663         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
4664         unsigned long load_per_task;
4665         unsigned long group_power;
4666         unsigned int sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
4667         unsigned int group_capacity;
4668         unsigned int idle_cpus;
4669         unsigned int group_weight;
4670         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
4671         int group_has_capacity; /* Is there extra capacity in the group? */
4672 };
4673
4674 /*
4675  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
4676  *               during load balancing.
4677  */
4678 struct sd_lb_stats {
4679         struct sched_group *busiest;    /* Busiest group in this sd */
4680         struct sched_group *local;      /* Local group in this sd */
4681         unsigned long total_load;       /* Total load of all groups in sd */
4682         unsigned long total_pwr;        /* Total power of all groups in sd */
4683         unsigned long avg_load; /* Average load across all groups in sd */
4684
4685         struct sg_lb_stats busiest_stat;/* Statistics of the busiest group */
4686         struct sg_lb_stats local_stat;  /* Statistics of the local group */
4687 };
4688
4689 static inline void init_sd_lb_stats(struct sd_lb_stats *sds)
4690 {
4691         /*
4692          * Skimp on the clearing to avoid duplicate work. We can avoid clearing
4693          * local_stat because update_sg_lb_stats() does a full clear/assignment.
4694          * We must however clear busiest_stat::avg_load because
4695          * update_sd_pick_busiest() reads this before assignment.
4696          */
4697         *sds = (struct sd_lb_stats){
4698                 .busiest = NULL,
4699                 .local = NULL,
4700                 .total_load = 0UL,
4701                 .total_pwr = 0UL,
4702                 .busiest_stat = {
4703                         .avg_load = 0UL,
4704                 },
4705         };
4706 }
4707
4708 /**
4709  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
4710  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
4711  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
4712  *
4713  * Return: The load index.
4714  */
4715 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
4716                                         enum cpu_idle_type idle)
4717 {
4718         int load_idx;
4719
4720         switch (idle) {
4721         case CPU_NOT_IDLE:
4722                 load_idx = sd->busy_idx;
4723                 break;
4724
4725         case CPU_NEWLY_IDLE:
4726                 load_idx = sd->newidle_idx;
4727                 break;
4728         default:
4729                 load_idx = sd->idle_idx;
4730                 break;
4731         }
4732
4733         return load_idx;
4734 }
4735
4736 static unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4737 {
4738         return SCHED_POWER_SCALE;
4739 }
4740
4741 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4742 {
4743         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
4744 }
4745
4746 static unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4747 {
4748         unsigned long weight = sd->span_weight;
4749         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
4750
4751         smt_gain /= weight;
4752
4753         return smt_gain;
4754 }
4755
4756 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4757 {
4758         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
4759 }
4760
4761 static unsigned long scale_rt_power(int cpu)
4762 {
4763         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4764         u64 total, available, age_stamp, avg;
4765
4766         /*
4767          * Since we're reading these variables without serialization make sure
4768          * we read them once before doing sanity checks on them.
4769          */
4770         age_stamp = ACCESS_ONCE(rq->age_stamp);
4771         avg = ACCESS_ONCE(rq->rt_avg);
4772
4773         total = sched_avg_period() + (rq_clock(rq) - age_stamp);
4774
4775         if (unlikely(total < avg)) {
4776                 /* Ensures that power won't end up being negative */
4777                 available = 0;
4778         } else {
4779                 available = total - avg;
4780         }
4781
4782         if (unlikely((s64)total < SCHED_POWER_SCALE))
4783                 total = SCHED_POWER_SCALE;
4784
4785         total >>= SCHED_POWER_SHIFT;
4786
4787         return div_u64(available, total);
4788 }
4789
4790 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4791 {
4792         unsigned long weight = sd->span_weight;
4793         unsigned long power = SCHED_POWER_SCALE;
4794         struct sched_group *sdg = sd->groups;
4795
4796         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
4797                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
4798                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
4799                 else
4800                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
4801
4802                 power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
4803         }
4804
4805         sdg->sgp->power_orig = power;
4806
4807         if (sched_feat(ARCH_POWER))
4808                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
4809         else
4810                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
4811
4812         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
4813
4814         power *= scale_rt_power(cpu);
4815         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
4816
4817         if (!power)
4818                 power = 1;
4819
4820         cpu_rq(cpu)->cpu_power = power;
4821         sdg->sgp->power = power;
4822 }
4823
4824 void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4825 {
4826         struct sched_domain *child = sd->child;
4827         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
4828         unsigned long power, power_orig;
4829         unsigned long interval;
4830
4831         interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4832         interval = clamp(interval, 1UL, max_load_balance_interval);
4833         sdg->sgp->next_update = jiffies + interval;
4834
4835         if (!child) {
4836                 update_cpu_power(sd, cpu);
4837                 return;
4838         }
4839
4840         power_orig = power = 0;
4841
4842         if (child->flags & SD_OVERLAP) {
4843                 /*
4844                  * SD_OVERLAP domains cannot assume that child groups
4845                  * span the current group.
4846                  */
4847
4848                 for_each_cpu(cpu, sched_group_cpus(sdg)) {
4849                         struct sched_group *sg = cpu_rq(cpu)->sd->groups;
4850
4851                         power_orig += sg->sgp->power_orig;
4852                         power += sg->sgp->power;
4853                 }
4854         } else  {
4855                 /*
4856                  * !SD_OVERLAP domains can assume that child groups
4857                  * span the current group.
4858                  */ 
4859
4860                 group = child->groups;
4861                 do {
4862                         power_orig += group->sgp->power_orig;
4863                         power += group->sgp->power;
4864                         group = group->next;
4865                 } while (group != child->groups);
4866         }
4867
4868         sdg->sgp->power_orig = power_orig;
4869         sdg->sgp->power = power;
4870 }
4871
4872 /*
4873  * Try and fix up capacity for tiny siblings, this is needed when
4874  * things like SD_ASYM_PACKING need f_b_g to select another sibling
4875  * which on its own isn't powerful enough.
4876  *
4877  * See update_sd_pick_busiest() and check_asym_packing().
4878  */
4879 static inline int
4880 fix_small_capacity(struct sched_domain *sd, struct sched_group *group)
4881 {
4882         /*
4883          * Only siblings can have significantly less than SCHED_POWER_SCALE
4884          */
4885         if (!(sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER))
4886                 return 0;
4887
4888         /*
4889          * If ~90% of the cpu_power is still there, we're good.
4890          */
4891         if (group->sgp->power * 32 > group->sgp->power_orig * 29)
4892                 return 1;
4893
4894         return 0;
4895 }
4896
4897 /*
4898  * Group imbalance indicates (and tries to solve) the problem where balancing
4899  * groups is inadequate due to tsk_cpus_allowed() constraints.
4900  *
4901  * Imagine a situation of two groups of 4 cpus each and 4 tasks each with a
4902  * cpumask covering 1 cpu of the first group and 3 cpus of the second group.
4903  * Something like:
4904  *
4905  *      { 0 1 2 3 } { 4 5 6 7 }
4906  *              *     * * *
4907  *
4908  * If we were to balance group-wise we'd place two tasks in the first group and
4909  * two tasks in the second group. Clearly this is undesired as it will overload
4910  * cpu 3 and leave one of the cpus in the second group unused.
4911  *
4912  * The current solution to this issue is detecting the skew in the first group
4913  * by noticing the lower domain failed to reach balance and had difficulty
4914  * moving tasks due to affinity constraints.
4915  *
4916  * When this is so detected; this group becomes a candidate for busiest; see
4917  * update_sd_pick_busiest(). And calculcate_imbalance() and
4918  * find_busiest_group() avoid some of the usual balance conditions to allow it
4919  * to create an effective group imbalance.
4920  *
4921  * This is a somewhat tricky proposition since the next run might not find the
4922  * group imbalance and decide the groups need to be balanced again. A most
4923  * subtle and fragile situation.
4924  */
4925
4926 static inline int sg_imbalanced(struct sched_group *group)
4927 {
4928         return group->sgp->imbalance;
4929 }
4930
4931 /*
4932  * Compute the group capacity.
4933  *
4934  * Avoid the issue where N*frac(smt_power) >= 1 creates 'phantom' cores by
4935  * first dividing out the smt factor and computing the actual number of cores
4936  * and limit power unit capacity with that.
4937  */
4938 static inline int sg_capacity(struct lb_env *env, struct sched_group *group)
4939 {
4940         unsigned int capacity, smt, cpus;
4941         unsigned int power, power_orig;
4942
4943         power = group->sgp->power;
4944         power_orig = group->sgp->power_orig;
4945         cpus = group->group_weight;
4946
4947         /* smt := ceil(cpus / power), assumes: 1 < smt_power < 2 */
4948         smt = DIV_ROUND_UP(SCHED_POWER_SCALE * cpus, power_orig);
4949         capacity = cpus / smt; /* cores */
4950
4951         capacity = min_t(unsigned, capacity, DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_POWER_SCALE));
4952         if (!capacity)
4953                 capacity = fix_small_capacity(env->sd, group);
4954
4955         return capacity;
4956 }
4957
4958 /**
4959  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
4960  * @env: The load balancing environment.
4961  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
4962  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
4963  * @local_group: Does group contain this_cpu.
4964  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
4965  */
4966 static inline void update_sg_lb_stats(struct lb_env *env,
4967                         struct sched_group *group, int load_idx,
4968                         int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
4969 {
4970         unsigned long nr_running;
4971         unsigned long load;
4972         int i;
4973
4974         memset(sgs, 0, sizeof(*sgs));
4975
4976         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), env->cpus) {
4977                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
4978
4979                 nr_running = rq->nr_running;
4980
4981                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
4982                 if (local_group)
4983                         load = target_load(i, load_idx);
4984                 else
4985                         load = source_load(i, load_idx);
4986
4987                 sgs->group_load += load;
4988                 sgs->sum_nr_running += nr_running;
4989                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
4990                 if (idle_cpu(i))
4991                         sgs->idle_cpus++;
4992         }
4993
4994         /* Adjust by relative CPU power of the group */
4995         sgs->group_power = group->sgp->power;
4996         sgs->avg_load = (sgs->group_load*SCHED_POWER_SCALE) / sgs->group_power;
4997
4998         if (sgs->sum_nr_running)
4999                 sgs->load_per_task = sgs->sum_weighted_load / sgs->sum_nr_running;
5000
5001         sgs->group_weight = group->group_weight;
5002
5003         sgs->group_imb = sg_imbalanced(group);
5004         sgs->group_capacity = sg_capacity(env, group);
5005
5006         if (sgs->group_capacity > sgs->sum_nr_running)
5007                 sgs->group_has_capacity = 1;
5008 }
5009
5010 /**
5011  * update_sd_pick_busiest - return 1 on busiest group
5012  * @env: The load balancing environment.
5013  * @sds: sched_domain statistics
5014  * @sg: sched_group candidate to be checked for being the busiest
5015  * @sgs: sched_group statistics
5016  *
5017  * Determine if @sg is a busier group than the previously selected
5018  * busiest group.
5019  *
5020  * Return: %true if @sg is a busier group than the previously selected
5021  * busiest group. %false otherwise.
5022  */
5023 static bool update_sd_pick_busiest(struct lb_env *env,
5024                                    struct sd_lb_stats *sds,
5025                                    struct sched_group *sg,
5026                                    struct sg_lb_stats *sgs)
5027 {
5028         if (sgs->avg_load <= sds->busiest_stat.avg_load)
5029                 return false;
5030
5031         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity)
5032                 return true;
5033
5034         if (sgs->group_imb)
5035                 return true;
5036
5037         /*
5038          * ASYM_PACKING needs to move all the work to the lowest
5039          * numbered CPUs in the group, therefore mark all groups
5040          * higher than ourself as busy.
5041          */
5042         if ((env->sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && sgs->sum_nr_running &&
5043             env->dst_cpu < group_first_cpu(sg)) {
5044                 if (!sds->busiest)
5045                         return true;
5046
5047                 if (group_first_cpu(sds->busiest) > group_first_cpu(sg))
5048                         return true;
5049         }
5050
5051         return false;
5052 }
5053
5054 /**
5055  * update_sd_lb_stats - Update sched_domain's statistics for load balancing.
5056  * @env: The load balancing environment.
5057  * @balance: Should we balance.
5058  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
5059  */
5060 static inline void update_sd_lb_stats(struct lb_env *env,
5061                                         struct sd_lb_stats *sds)
5062 {
5063         struct sched_domain *child = env->sd->child;
5064         struct sched_group *sg = env->sd->groups;
5065         struct sg_lb_stats tmp_sgs;
5066         int load_idx, prefer_sibling = 0;
5067
5068         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5069                 prefer_sibling = 1;
5070
5071         load_idx = get_sd_load_idx(env->sd, env->idle);
5072
5073         do {
5074                 struct sg_lb_stats *sgs = &tmp_sgs;
5075                 int local_group;
5076
5077                 local_group = cpumask_test_cpu(env->dst_cpu, sched_group_cpus(sg));
5078                 if (local_group) {
5079                         sds->local = sg;
5080                         sgs = &sds->local_stat;
5081
5082                         if (env->idle != CPU_NEWLY_IDLE ||
5083                             time_after_eq(jiffies, sg->sgp->next_update))
5084                                 update_group_power(env->sd, env->dst_cpu);
5085                 }
5086
5087                 update_sg_lb_stats(env, sg, load_idx, local_group, sgs);
5088
5089                 if (local_group)
5090                         goto next_group;
5091
5092                 /*
5093                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
5094                  * first, lower the sg capacity to one so that we'll try
5095                  * and move all the excess tasks away. We lower the capacity
5096                  * of a group only if the local group has the capacity to fit
5097                  * these excess tasks, i.e. nr_running < group_capacity. The
5098                  * extra check prevents the case where you always pull from the
5099                  * heaviest group when it is already under-utilized (possible
5100                  * with a large weight task outweighs the tasks on the system).
5101                  */
5102                 if (prefer_sibling && sds->local &&
5103                     sds->local_stat.group_has_capacity)
5104                         sgs->group_capacity = min(sgs->group_capacity, 1U);
5105
5106                 if (update_sd_pick_busiest(env, sds, sg, sgs)) {
5107                         sds->busiest = sg;
5108                         sds->busiest_stat = *sgs;
5109                 }
5110
5111 next_group:
5112                 /* Now, start updating sd_lb_stats */
5113                 sds->total_load += sgs->group_load;
5114                 sds->total_pwr += sgs->group_power;
5115
5116                 sg = sg->next;
5117         } while (sg != env->sd->groups);
5118 }
5119
5120 /**
5121  * check_asym_packing - Check to see if the group is packed into the
5122  *                      sched doman.
5123  *
5124  * This is primarily intended to used at the sibling level.  Some
5125  * cores like POWER7 prefer to use lower numbered SMT threads.  In the
5126  * case of POWER7, it can move to lower SMT modes only when higher
5127  * threads are idle.  When in lower SMT modes, the threads will
5128  * perform better since they share less core resources.  Hence when we
5129  * have idle threads, we want them to be the higher ones.
5130  *
5131  * This packing function is run on idle threads.  It checks to see if
5132  * the busiest CPU in this domain (core in the P7 case) has a higher
5133  * CPU number than the packing function is being run on.  Here we are
5134  * assuming lower CPU number will be equivalent to lower a SMT thread
5135  * number.
5136  *
5137  * Return: 1 when packing is required and a task should be moved to
5138  * this CPU.  The amount of the imbalance is returned in *imbalance.
5139  *
5140  * @env: The load balancing environment.
5141  * @sds: Statistics of the sched_domain which is to be packed
5142  */
5143 static int check_asym_packing(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
5144 {
5145         int busiest_cpu;
5146
5147         if (!(env->sd->flags & SD_ASYM_PACKING))
5148                 return 0;
5149
5150         if (!sds->busiest)
5151                 return 0;
5152
5153         busiest_cpu = group_first_cpu(sds->busiest);
5154         if (env->dst_cpu > busiest_cpu)
5155                 return 0;
5156
5157         env->imbalance = DIV_ROUND_CLOSEST(
5158                 sds->busiest_stat.avg_load * sds->busiest_stat.group_power,
5159                 SCHED_POWER_SCALE);
5160
5161         return 1;
5162 }
5163
5164 /**
5165  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
5166  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
5167  *                      load balancing.
5168  * @env: The load balancing environment.
5169  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
5170  */
5171 static inline
5172 void fix_small_imbalance(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
5173 {
5174         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
5175         unsigned int imbn = 2;
5176         unsigned long scaled_busy_load_per_task;
5177         struct sg_lb_stats *local, *busiest;
5178
5179         local = &sds->local_stat;
5180         busiest = &sds->busiest_stat;
5181
5182         if (!local->sum_nr_running)
5183                 local->load_per_task = cpu_avg_load_per_task(env->dst_cpu);
5184         else if (busiest->load_per_task > local->load_per_task)
5185                 imbn = 1;
5186
5187         scaled_busy_load_per_task =
5188                 (busiest->load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
5189                 busiest->group_power;
5190
5191         if (busiest->avg_load + scaled_busy_load_per_task >=
5192             local->avg_load + (scaled_busy_load_per_task * imbn)) {
5193                 env->imbalance = busiest->load_per_task;
5194                 return;
5195         }
5196
5197         /*
5198          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
5199          * however we may be able to increase total CPU power used by
5200          * moving them.
5201          */
5202
5203         pwr_now += busiest->group_power *
5204                         min(busiest->load_per_task, busiest->avg_load);
5205         pwr_now += local->group_power *
5206                         min(local->load_per_task, local->avg_load);
5207         pwr_now /= SCHED_POWER_SCALE;
5208
5209         /* Amount of load we'd subtract */
5210         tmp = (busiest->load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
5211                 busiest->group_power;
5212         if (busiest->avg_load > tmp) {
5213                 pwr_move += busiest->group_power *
5214                             min(busiest->load_per_task,
5215                                 busiest->avg_load - tmp);
5216         }
5217
5218         /* Amount of load we'd add */
5219         if (busiest->avg_load * busiest->group_power <
5220             busiest->load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) {
5221                 tmp = (busiest->avg_load * busiest->group_power) /
5222                       local->group_power;
5223         } else {
5224                 tmp = (busiest->load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
5225                       local->group_power;
5226         }
5227         pwr_move += local->group_power *
5228                     min(local->load_per_task, local->avg_load + tmp);
5229         pwr_move /= SCHED_POWER_SCALE;
5230
5231         /* Move if we gain throughput */
5232         if (pwr_move > pwr_now)
5233                 env->imbalance = busiest->load_per_task;
5234 }
5235
5236 /**
5237  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
5238  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
5239  * @env: load balance environment
5240  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
5241  */
5242 static inline void calculate_imbalance(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
5243 {
5244         unsigned long max_pull, load_above_capacity = ~0UL;
5245         struct sg_lb_stats *local, *busiest;
5246
5247         local = &sds->local_stat;
5248         busiest = &sds->busiest_stat;
5249
5250         if (busiest->group_imb) {
5251                 /*
5252                  * In the group_imb case we cannot rely on group-wide averages
5253                  * to ensure cpu-load equilibrium, look at wider averages. XXX
5254                  */
5255                 busiest->load_per_task =
5256                         min(busiest->load_per_task, sds->avg_load);
5257         }
5258
5259         /*
5260          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
5261          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
5262          * its cpu_power, while calculating max_load..)
5263          */
5264         if (busiest->avg_load <= sds->avg_load ||
5265             local->avg_load >= sds->avg_load) {
5266                 env->imbalance = 0;
5267                 return fix_small_imbalance(env, sds);
5268         }
5269
5270         if (!busiest->group_imb) {
5271                 /*
5272                  * Don't want to pull so many tasks that a group would go idle.
5273                  * Except of course for the group_imb case, since then we might
5274                  * have to drop below capacity to reach cpu-load equilibrium.
5275                  */
5276                 load_above_capacity =
5277                         (busiest->sum_nr_running - busiest->group_capacity);
5278
5279                 load_above_capacity *= (SCHED_LOAD_SCALE * SCHED_POWER_SCALE);
5280                 load_above_capacity /= busiest->group_power;
5281         }
5282
5283         /*
5284          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
5285          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
5286          * reduce the max loaded cpu below the average load. At the same time,
5287          * we also don't want to reduce the group load below the group capacity
5288          * (so that we can implement power-savings policies etc). Thus we look
5289          * for the minimum possible imbalance.
5290          */
5291         max_pull = min(busiest->avg_load - sds->avg_load, load_above_capacity);
5292
5293         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
5294         env->imbalance = min(
5295                 max_pull * busiest->group_power,
5296                 (sds->avg_load - local->avg_load) * local->group_power
5297         ) / SCHED_POWER_SCALE;
5298
5299         /*
5300          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
5301          * there is no guarantee that any tasks will be moved so we'll have
5302          * a think about bumping its value to force at least one task to be
5303          * moved
5304          */
5305         if (env->imbalance < busiest->load_per_task)
5306                 return fix_small_imbalance(env, sds);
5307 }
5308
5309 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
5310
5311 /**
5312  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
5313  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
5314  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
5315  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
5316  * such a group exists.
5317  *
5318  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
5319  * to restore balance.
5320  *
5321  * @env: The load balancing environment.
5322  *
5323  * Return:      - The busiest group if imbalance exists.
5324  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
5325  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
5326  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
5327  */
5328 static struct sched_group *find_busiest_group(struct lb_env *env)
5329 {
5330         struct sg_lb_stats *local, *busiest;
5331         struct sd_lb_stats sds;
5332
5333         init_sd_lb_stats(&sds);
5334
5335         /*
5336          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
5337          * this level.
5338          */
5339         update_sd_lb_stats(env, &sds);
5340         local = &sds.local_stat;
5341         busiest = &sds.busiest_stat;
5342
5343         if ((env->idle == CPU_IDLE || env->idle == CPU_NEWLY_IDLE) &&
5344             check_asym_packing(env, &sds))
5345                 return sds.busiest;
5346
5347         /* There is no busy sibling group to pull tasks from */
5348         if (!sds.busiest || busiest->sum_nr_running == 0)
5349                 goto out_balanced;
5350
5351         sds.avg_load = (SCHED_POWER_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
5352
5353         /*
5354          * If the busiest group is imbalanced the below checks don't
5355          * work because they assume all things are equal, which typically
5356          * isn't true due to cpus_allowed constraints and the like.
5357          */
5358         if (busiest->group_imb)
5359                 goto force_balance;
5360
5361         /* SD_BALANCE_NEWIDLE trumps SMP nice when underutilized */
5362         if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE && local->group_has_capacity &&
5363             !busiest->group_has_capacity)
5364                 goto force_balance;
5365
5366         /*
5367          * If the local group is more busy than the selected busiest group
5368          * don't try and pull any tasks.
5369          */
5370         if (local->avg_load >= busiest->avg_load)
5371                 goto out_balanced;
5372
5373         /*
5374          * Don't pull any tasks if this group is already above the domain
5375          * average load.
5376          */
5377         if (local->avg_load >= sds.avg_load)
5378                 goto out_balanced;
5379
5380         if (env->idle == CPU_IDLE) {
5381                 /*
5382                  * This cpu is idle. If the busiest group load doesn't
5383                  * have more tasks than the number of available cpu's and
5384                  * there is no imbalance between this and busiest group
5385                  * wrt to idle cpu's, it is balanced.
5386                  */
5387                 if ((local->idle_cpus < busiest->idle_cpus) &&
5388                     busiest->sum_nr_running <= busiest->group_weight)
5389                         goto out_balanced;
5390         } else {
5391                 /*
5392                  * In the CPU_NEWLY_IDLE, CPU_NOT_IDLE cases, use
5393                  * imbalance_pct to be conservative.
5394                  */
5395                 if (100 * busiest->avg_load <=
5396                                 env->sd->imbalance_pct * local->avg_load)
5397                         goto out_balanced;
5398         }
5399
5400 force_balance:
5401         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
5402         calculate_imbalance(env, &sds);
5403         return sds.busiest;
5404
5405 out_balanced:
5406         env->imbalance = 0;
5407         return NULL;
5408 }
5409
5410 /*
5411  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
5412  */
5413 static struct rq *find_busiest_queue(struct lb_env *env,
5414                                      struct sched_group *group)
5415 {
5416         struct rq *busiest = NULL, *rq;
5417         unsigned long busiest_load = 0, busiest_power = 1;
5418         int i;
5419
5420         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), env->cpus) {
5421                 unsigned long power = power_of(i);
5422                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power,
5423                                                            SCHED_POWER_SCALE);
5424                 unsigned long wl;
5425
5426                 if (!capacity)
5427                         capacity = fix_small_capacity(env->sd, group);
5428
5429                 rq = cpu_rq(i);
5430                 wl = weighted_cpuload(i);
5431
5432                 /*
5433                  * When comparing with imbalance, use weighted_cpuload()
5434                  * which is not scaled with the cpu power.
5435                  */
5436                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > env->imbalance)
5437                         continue;
5438
5439                 /*
5440                  * For the load comparisons with the other cpu's, consider
5441                  * the weighted_cpuload() scaled with the cpu power, so that
5442                  * the load can be moved away from the cpu that is potentially
5443                  * running at a lower capacity.
5444                  *
5445                  * Thus we're looking for max(wl_i / power_i), crosswise
5446                  * multiplication to rid ourselves of the division works out
5447                  * to: wl_i * power_j > wl_j * power_i;  where j is our
5448                  * previous maximum.
5449                  */
5450                 if (wl * busiest_power > busiest_load * power) {
5451                         busiest_load = wl;
5452                         busiest_power = power;
5453                         busiest = rq;
5454                 }
5455         }
5456
5457         return busiest;
5458 }
5459
5460 /*
5461  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
5462  * so long as it is large enough.
5463  */
5464 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
5465
5466 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
5467 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
5468
5469 static int need_active_balance(struct lb_env *env)
5470 {
5471         struct sched_domain *sd = env->sd;
5472
5473         if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE) {
5474
5475                 /*
5476                  * ASYM_PACKING needs to force migrate tasks from busy but
5477                  * higher numbered CPUs in order to pack all tasks in the
5478                  * lowest numbered CPUs.
5479                  */
5480                 if ((sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && env->src_cpu > env->dst_cpu)
5481                         return 1;
5482         }
5483
5484         return unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2);
5485 }
5486
5487 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data);
5488
5489 static int should_we_balance(struct lb_env *env)
5490 {
5491         struct sched_group *sg = env->sd->groups;
5492         struct cpumask *sg_cpus, *sg_mask;
5493         int cpu, balance_cpu = -1;
5494
5495         /*
5496          * In the newly idle case, we will allow all the cpu's
5497          * to do the newly idle load balance.
5498          */
5499         if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE)
5500                 return 1;
5501
5502         sg_cpus = sched_group_cpus(sg);
5503         sg_mask = sched_group_mask(sg);
5504         /* Try to find first idle cpu */
5505         for_each_cpu_and(cpu, sg_cpus, env->cpus) {
5506                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, sg_mask) || !idle_cpu(cpu))
5507                         continue;
5508
5509                 balance_cpu = cpu;
5510                 break;
5511         }
5512
5513         if (balance_cpu == -1)
5514                 balance_cpu = group_balance_cpu(sg);
5515
5516         /*
5517          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
5518          * is eligible for doing load balancing at this and above domains.
5519          */
5520         return balance_cpu == env->dst_cpu;
5521 }
5522
5523 /*
5524  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
5525  * tasks if there is an imbalance.
5526  */
5527 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
5528                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
5529                         int *continue_balancing)
5530 {
5531         int ld_moved, cur_ld_moved, active_balance = 0;
5532         struct sched_domain *sd_parent = sd->parent;
5533         struct sched_group *group;
5534         struct rq *busiest;
5535         unsigned long flags;
5536         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_mask);
5537
5538         struct lb_env env = {
5539                 .sd             = sd,
5540                 .dst_cpu        = this_cpu,
5541                 .dst_rq         = this_rq,
5542                 .dst_grpmask    = sched_group_cpus(sd->groups),
5543                 .idle           = idle,
5544                 .loop_break     = sched_nr_migrate_break,
5545                 .cpus           = cpus,
5546         };
5547
5548         /*
5549          * For NEWLY_IDLE load_balancing, we don't need to consider
5550          * other cpus in our group
5551          */
5552         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
5553                 env.dst_grpmask = NULL;
5554
5555         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
5556
5557         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
5558
5559 redo:
5560         if (!should_we_balance(&env)) {
5561                 *continue_balancing = 0;
5562                 goto out_balanced;
5563         }
5564
5565         group = find_busiest_group(&env);
5566         if (!group) {
5567                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
5568                 goto out_balanced;
5569         }
5570
5571         busiest = find_busiest_queue(&env, group);
5572         if (!busiest) {
5573                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
5574                 goto out_balanced;
5575         }
5576
5577         BUG_ON(busiest == env.dst_rq);
5578
5579         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], env.imbalance);
5580
5581         ld_moved = 0;
5582         if (busiest->nr_running > 1) {
5583                 /*
5584                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
5585                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
5586                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
5587                  * correctly treated as an imbalance.
5588                  */
5589                 env.flags |= LBF_ALL_PINNED;
5590                 env.src_cpu   = busiest->cpu;
5591                 env.src_rq    = busiest;
5592                 env.loop_max  = min(sysctl_sched_nr_migrate, busiest->nr_running);
5593
5594 more_balance:
5595                 local_irq_save(flags);
5596                 double_rq_lock(env.dst_rq, busiest);
5597
5598                 /*
5599                  * cur_ld_moved - load moved in current iteration
5600                  * ld_moved     - cumulative load moved across iterations
5601                  */
5602                 cur_ld_moved = move_tasks(&env);
5603                 ld_moved += cur_ld_moved;
5604                 double_rq_unlock(env.dst_rq, busiest);
5605                 local_irq_restore(flags);
5606
5607                 /*
5608                  * some other cpu did the load balance for us.
5609                  */
5610                 if (cur_ld_moved && env.dst_cpu != smp_processor_id())
5611                         resched_cpu(env.dst_cpu);
5612
5613                 if (env.flags & LBF_NEED_BREAK) {
5614                         env.flags &= ~LBF_NEED_BREAK;
5615                         goto more_balance;
5616                 }
5617
5618                 /*
5619                  * Revisit (affine) tasks on src_cpu that couldn't be moved to
5620                  * us and move them to an alternate dst_cpu in our sched_group
5621                  * where they can run. The upper limit on how many times we
5622                  * iterate on same src_cpu is dependent on number of cpus in our
5623                  * sched_group.
5624                  *
5625                  * This changes load balance semantics a bit on who can move
5626                  * load to a given_cpu. In addition to the given_cpu itself
5627                  * (or a ilb_cpu acting on its behalf where given_cpu is
5628                  * nohz-idle), we now have balance_cpu in a position to move
5629                  * load to given_cpu. In rare situations, this may cause
5630                  * conflicts (balance_cpu and given_cpu/ilb_cpu deciding
5631                  * _independently_ and at _same_ time to move some load to
5632                  * given_cpu) causing exceess load to be moved to given_cpu.
5633                  * This however should not happen so much in practice and
5634                  * moreover subsequent load balance cycles should correct the
5635                  * excess load moved.
5636                  */
5637                 if ((env.flags & LBF_DST_PINNED) && env.imbalance > 0) {
5638
5639                         /* Prevent to re-select dst_cpu via env's cpus */
5640                         cpumask_clear_cpu(env.dst_cpu, env.cpus);
5641
5642                         env.dst_rq       = cpu_rq(env.new_dst_cpu);
5643                         env.dst_cpu      = env.new_dst_cpu;
5644                         env.flags       &= ~LBF_DST_PINNED;
5645                         env.loop         = 0;
5646                         env.loop_break   = sched_nr_migrate_break;
5647
5648                         /*
5649                          * Go back to "more_balance" rather than "redo" since we
5650                          * need to continue with same src_cpu.
5651                          */
5652                         goto more_balance;
5653                 }
5654
5655                 /*
5656                  * We failed to reach balance because of affinity.
5657                  */
5658                 if (sd_parent) {
5659                         int *group_imbalance = &sd_parent->groups->sgp->imbalance;
5660
5661                         if ((env.flags & LBF_SOME_PINNED) && env.imbalance > 0) {
5662                                 *group_imbalance = 1;
5663                         } else if (*group_imbalance)
5664                                 *group_imbalance = 0;
5665                 }
5666
5667                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
5668                 if (unlikely(env.flags & LBF_ALL_PINNED)) {
5669                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
5670                         if (!cpumask_empty(cpus)) {
5671                                 env.loop = 0;
5672                                 env.loop_break = sched_nr_migrate_break;
5673                                 goto redo;
5674                         }
5675                         goto out_balanced;
5676                 }
5677         }
5678
5679         if (!ld_moved) {
5680                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
5681                 /*
5682                  * Increment the failure counter only on periodic balance.
5683                  * We do not want newidle balance, which can be very
5684                  * frequent, pollute the failure counter causing
5685                  * excessive cache_hot migrations and active balances.
5686                  */
5687                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE)
5688                         sd->nr_balance_failed++;
5689
5690                 if (need_active_balance(&env)) {
5691                         raw_spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
5692
5693                         /* don't kick the active_load_balance_cpu_stop,
5694                          * if the curr task on busiest cpu can't be
5695                          * moved to this_cpu
5696                          */
5697                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
5698                                         tsk_cpus_allowed(busiest->curr))) {
5699                                 raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock,
5700                                                             flags);
5701                                 env.flags |= LBF_ALL_PINNED;
5702                                 goto out_one_pinned;
5703                         }
5704
5705                         /*
5706                          * ->active_balance synchronizes accesses to
5707                          * ->active_balance_work.  Once set, it's cleared
5708                          * only after active load balance is finished.
5709                          */
5710                         if (!busiest->active_balance) {
5711                                 busiest->active_balance = 1;
5712                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
5713                                 active_balance = 1;
5714                         }
5715                         raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
5716
5717                         if (active_balance) {
5718                                 stop_one_cpu_nowait(cpu_of(busiest),
5719                                         active_load_balance_cpu_stop, busiest,
5720                                         &busiest->active_balance_work);
5721                         }
5722
5723                         /*
5724                          * We've kicked active balancing, reset the failure
5725                          * counter.
5726                          */
5727                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
5728                 }
5729         } else
5730                 sd->nr_balance_failed = 0;
5731
5732         if (likely(!active_balance)) {
5733                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
5734                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
5735         } else {
5736                 /*
5737                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
5738                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
5739                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
5740                  * move_tasks).
5741                  */
5742                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
5743                         sd->balance_interval *= 2;
5744         }
5745
5746         goto out;
5747
5748 out_balanced:
5749         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
5750
5751         sd->nr_balance_failed = 0;
5752
5753 out_one_pinned:
5754         /* tune up the balancing interval */
5755         if (((env.flags & LBF_ALL_PINNED) &&
5756                         sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
5757                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
5758                 sd->balance_interval *= 2;
5759
5760         ld_moved = 0;
5761 out:
5762         return ld_moved;
5763 }
5764
5765 /*
5766  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
5767  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
5768  */
5769 void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
5770 {
5771         struct sched_domain *sd;
5772         int pulled_task = 0;
5773         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
5774         u64 curr_cost = 0;
5775
5776         this_rq->idle_stamp = rq_clock(this_rq);
5777
5778         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
5779                 return;
5780
5781         /*
5782          * Drop the rq->lock, but keep IRQ/preempt disabled.
5783          */
5784         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
5785
5786         update_blocked_averages(this_cpu);
5787         rcu_read_lock();
5788         for_each_domain(this_cpu, sd) {
5789                 unsigned long interval;
5790                 int continue_balancing = 1;
5791                 u64 t0, domain_cost;
5792
5793                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
5794                         continue;
5795
5796                 if (this_rq->avg_idle < curr_cost + sd->max_newidle_lb_cost)
5797                         break;
5798
5799                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE) {
5800                         t0 = sched_clock_cpu(this_cpu);
5801
5802                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
5803                         pulled_task = load_balance(this_cpu, this_rq,
5804                                                    sd, CPU_NEWLY_IDLE,
5805                                                    &continue_balancing);
5806
5807                         domain_cost = sched_clock_cpu(this_cpu) - t0;
5808                         if (domain_cost > sd->max_newidle_lb_cost)
5809                                 sd->max_newidle_lb_cost = domain_cost;
5810
5811                         curr_cost += domain_cost;
5812                 }
5813
5814                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
5815                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
5816                         next_balance = sd->last_balance + interval;
5817                 if (pulled_task) {
5818                         this_rq->idle_stamp = 0;
5819                         break;
5820                 }
5821         }
5822         rcu_read_unlock();
5823
5824         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
5825
5826         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
5827                 /*
5828                  * We are going idle. next_balance may be set based on
5829                  * a busy processor. So reset next_balance.
5830                  */
5831                 this_rq->next_balance = next_balance;
5832         }
5833
5834         if (curr_cost > this_rq->max_idle_balance_cost)
5835                 this_rq->max_idle_balance_cost = curr_cost;
5836 }
5837
5838 /*
5839  * active_load_balance_cpu_stop is run by cpu stopper. It pushes
5840  * running tasks off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at
5841  * least 1 task to be running on each physical CPU where possible, and
5842  * avoids physical / logical imbalances.
5843  */
5844 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data)
5845 {
5846         struct rq *busiest_rq = data;
5847         int busiest_cpu = cpu_of(busiest_rq);
5848         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
5849         struct rq *target_rq = cpu_rq(target_cpu);
5850         struct sched_domain *sd;
5851
5852         raw_spin_lock_irq(&busiest_rq->lock);
5853
5854         /* make sure the requested cpu hasn't gone down in the meantime */
5855         if (unlikely(busiest_cpu != smp_processor_id() ||
5856                      !busiest_rq->active_balance))
5857                 goto out_unlock;
5858
5859         /* Is there any task to move? */
5860         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
5861                 goto out_unlock;
5862
5863         /*
5864          * This condition is "impossible", if it occurs
5865          * we need to fix it. Originally reported by
5866          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
5867          */
5868         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
5869
5870         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
5871         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
5872
5873         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
5874         rcu_read_lock();
5875         for_each_domain(target_cpu, sd) {
5876                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
5877                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
5878                                 break;
5879         }
5880
5881         if (likely(sd)) {
5882                 struct lb_env env = {
5883                         .sd             = sd,
5884                         .dst_cpu        = target_cpu,
5885                         .dst_rq         = target_rq,
5886                         .src_cpu        = busiest_rq->cpu,
5887                         .src_rq         = busiest_rq,
5888                         .idle           = CPU_IDLE,
5889                 };
5890
5891                 schedstat_inc(sd, alb_count);
5892
5893                 if (move_one_task(&env))
5894                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
5895                 else
5896                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
5897         }
5898         rcu_read_unlock();
5899         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
5900 out_unlock:
5901         busiest_rq->active_balance = 0;
5902         raw_spin_unlock_irq(&busiest_rq->lock);
5903         return 0;
5904 }
5905
5906 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
5907 /*
5908  * idle load balancing details
5909  * - When one of the busy CPUs notice that there may be an idle rebalancing
5910  *   needed, they will kick the idle load balancer, which then does idle
5911  *   load balancing for all the idle CPUs.
5912  */
5913 static struct {
5914         cpumask_var_t idle_cpus_mask;
5915         atomic_t nr_cpus;
5916         unsigned long next_balance;     /* in jiffy units */
5917 } nohz ____cacheline_aligned;
5918
5919 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
5920 {
5921         int ilb = cpumask_first(nohz.idle_cpus_mask);
5922
5923         if (ilb < nr_cpu_ids && idle_cpu(ilb))
5924                 return ilb;
5925
5926         return nr_cpu_ids;
5927 }
5928
5929 /*
5930  * Kick a CPU to do the nohz balancing, if it is time for it. We pick the
5931  * nohz_load_balancer CPU (if there is one) otherwise fallback to any idle
5932  * CPU (if there is one).
5933  */
5934 static void nohz_balancer_kick(int cpu)
5935 {
5936         int ilb_cpu;
5937
5938         nohz.next_balance++;
5939
5940         ilb_cpu = find_new_ilb(cpu);
5941
5942         if (ilb_cpu >= nr_cpu_ids)
5943                 return;
5944
5945         if (test_and_set_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(ilb_cpu)))
5946                 return;
5947         /*
5948          * Use smp_send_reschedule() instead of resched_cpu().
5949          * This way we generate a sched IPI on the target cpu which
5950          * is idle. And the softirq performing nohz idle load balance
5951          * will be run before returning from the IPI.
5952          */
5953         smp_send_reschedule(ilb_cpu);
5954         return;
5955 }
5956
5957 static inline void nohz_balance_exit_idle(int cpu)
5958 {
5959         if (unlikely(test_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu)))) {
5960                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
5961                 atomic_dec(&nohz.nr_cpus);
5962                 clear_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu));
5963         }
5964 }
5965
5966 static inline void set_cpu_sd_state_busy(void)
5967 {
5968         struct sched_domain *sd;
5969
5970         rcu_read_lock();
5971         sd = rcu_dereference_check_sched_domain(this_rq()->sd);
5972
5973         if (!sd || !sd->nohz_idle)
5974                 goto unlock;
5975         sd->nohz_idle = 0;
5976
5977         for (; sd; sd = sd->parent)
5978                 atomic_inc(&sd->groups->sgp->nr_busy_cpus);
5979 unlock:
5980         rcu_read_unlock();
5981 }
5982
5983 void set_cpu_sd_state_idle(void)
5984 {
5985         struct sched_domain *sd;
5986
5987         rcu_read_lock();
5988         sd = rcu_dereference_check_sched_domain(this_rq()->sd);
5989
5990         if (!sd || sd->nohz_idle)
5991                 goto unlock;
5992         sd->nohz_idle = 1;
5993
5994         for (; sd; sd = sd->parent)
5995                 atomic_dec(&sd->groups->sgp->nr_busy_cpus);
5996 unlock:
5997         rcu_read_unlock();
5998 }
5999
6000 /*
6001  * This routine will record that the cpu is going idle with tick stopped.
6002  * This info will be used in performing idle load balancing in the future.
6003  */
6004 void nohz_balance_enter_idle(int cpu)
6005 {
6006         /*
6007          * If this cpu is going down, then nothing needs to be done.
6008          */
6009         if (!cpu_active(cpu))
6010                 return;
6011
6012         if (test_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu)))
6013                 return;
6014
6015         cpumask_set_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
6016         atomic_inc(&nohz.nr_cpus);
6017         set_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu));
6018 }
6019
6020 static int sched_ilb_notifier(struct notifier_block *nfb,
6021                                         unsigned long action, void *hcpu)
6022 {
6023         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6024         case CPU_DYING:
6025                 nohz_balance_exit_idle(smp_processor_id());
6026                 return NOTIFY_OK;
6027         default:
6028                 return NOTIFY_DONE;
6029         }
6030 }
6031 #endif
6032
6033 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
6034
6035 /*
6036  * Scale the max load_balance interval with the number of CPUs in the system.
6037  * This trades load-balance latency on larger machines for less cross talk.
6038  */
6039 void update_max_interval(void)
6040 {
6041         max_load_balance_interval = HZ*num_online_cpus()/10;
6042 }
6043
6044 /*
6045  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
6046  * and initiates a balancing operation if so.
6047  *
6048  * Balancing parameters are set up in init_sched_domains.
6049  */
6050 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
6051 {
6052         int continue_balancing = 1;
6053         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6054         unsigned long interval;
6055         struct sched_domain *sd;
6056         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
6057         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
6058         int update_next_balance = 0;
6059         int need_serialize, need_decay = 0;
6060         u64 max_cost = 0;
6061
6062         update_blocked_averages(cpu);
6063
6064         rcu_read_lock();
6065         for_each_domain(cpu, sd) {
6066                 /*
6067                  * Decay the newidle max times here because this is a regular
6068                  * visit to all the domains. Decay ~1% per second.
6069                  */
6070                 if (time_after(jiffies, sd->next_decay_max_lb_cost)) {
6071                         sd->max_newidle_lb_cost =
6072                                 (sd->max_newidle_lb_cost * 253) / 256;
6073                         sd->next_decay_max_lb_cost = jiffies + HZ;
6074                         need_decay = 1;
6075                 }
6076                 max_cost += sd->max_newidle_lb_cost;
6077
6078                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
6079                         continue;
6080
6081                 /*
6082                  * Stop the load balance at this level. There is another
6083                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
6084                  * actively.
6085                  */
6086                 if (!continue_balancing) {
6087                         if (need_decay)
6088                                 continue;
6089                         break;
6090                 }
6091
6092                 interval = sd->balance_interval;
6093                 if (idle != CPU_IDLE)
6094                         interval *= sd->busy_factor;
6095
6096                 /* scale ms to jiffies */
6097                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
6098                 interval = clamp(interval, 1UL, max_load_balance_interval);
6099
6100                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
6101
6102                 if (need_serialize) {
6103                         if (!spin_trylock(&balancing))
6104                                 goto out;
6105                 }
6106
6107                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
6108                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &continue_balancing)) {
6109                                 /*
6110                                  * The LBF_DST_PINNED logic could have changed
6111                                  * env->dst_cpu, so we can't know our idle
6112                                  * state even if we migrated tasks. Update it.
6113                                  */
6114                                 idle = idle_cpu(cpu) ? CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
6115                         }
6116                         sd->last_balance = jiffies;
6117                 }
6118                 if (need_serialize)
6119                         spin_unlock(&balancing);
6120 out:
6121                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
6122                         next_balance = sd->last_balance + interval;
6123                         update_next_balance = 1;
6124                 }
6125         }
6126         if (need_decay) {
6127                 /*
6128                  * Ensure the rq-wide value also decays but keep it at a
6129                  * reasonable floor to avoid funnies with rq->avg_idle.
6130                  */
6131                 rq->max_idle_balance_cost =
6132                         max((u64)sysctl_sched_migration_cost, max_cost);
6133         }
6134         rcu_read_unlock();
6135
6136         /*
6137          * next_balance will be updated only when there is a need.
6138          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
6139          * updated.
6140          */
6141         if (likely(update_next_balance))
6142                 rq->next_balance = next_balance;
6143 }
6144
6145 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6146 /*
6147  * In CONFIG_NO_HZ_COMMON case, the idle balance kickee will do the
6148  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
6149  */
6150 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle)
6151 {
6152         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
6153         struct rq *rq;
6154         int balance_cpu;
6155
6156         if (idle != CPU_IDLE ||
6157             !test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(this_cpu)))
6158                 goto end;
6159
6160         for_each_cpu(balance_cpu, nohz.idle_cpus_mask) {
6161                 if (balance_cpu == this_cpu || !idle_cpu(balance_cpu))
6162                         continue;
6163
6164                 /*
6165                  * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
6166                  * work being done for other cpus. Next load
6167                  * balancing owner will pick it up.
6168                  */
6169                 if (need_resched())
6170                         break;
6171
6172                 rq = cpu_rq(balance_cpu);
6173
6174                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
6175                 update_rq_clock(rq);
6176                 update_idle_cpu_load(rq);
6177                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
6178
6179                 rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
6180
6181                 if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
6182                         this_rq->next_balance = rq->next_balance;
6183         }
6184         nohz.next_balance = this_rq->next_balance;
6185 end:
6186         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(this_cpu));
6187 }
6188
6189 /*
6190  * Current heuristic for kicking the idle load balancer in the presence
6191  * of an idle cpu is the system.
6192  *   - This rq has more than one task.
6193  *   - At any scheduler domain level, this cpu's scheduler group has multiple
6194  *     busy cpu's exceeding the group's power.
6195  *   - For SD_ASYM_PACKING, if the lower numbered cpu's in the scheduler
6196  *     domain span are idle.
6197  */
6198 static inline int nohz_kick_needed(struct rq *rq, int cpu)
6199 {
6200         unsigned long now = jiffies;
6201         struct sched_domain *sd;
6202
6203         if (unlikely(idle_cpu(cpu)))
6204                 return 0;
6205
6206        /*
6207         * We may be recently in ticked or tickless idle mode. At the first
6208         * busy tick after returning from idle, we will update the busy stats.
6209         */
6210         set_cpu_sd_state_busy();
6211         nohz_balance_exit_idle(cpu);
6212
6213         /*
6214          * None are in tickless mode and hence no need for NOHZ idle load
6215          * balancing.
6216          */
6217         if (likely(!atomic_read(&nohz.nr_cpus)))
6218                 return 0;
6219
6220         if (time_before(now, nohz.next_balance))
6221                 return 0;
6222
6223         if (rq->nr_running >= 2)
6224                 goto need_kick;
6225
6226         rcu_read_lock();
6227         for_each_domain(cpu, sd) {
6228                 struct sched_group *sg = sd->groups;
6229                 struct sched_group_power *sgp = sg->sgp;
6230                 int nr_busy = atomic_read(&sgp->nr_busy_cpus);
6231
6232                 if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES && nr_busy > 1)
6233                         goto need_kick_unlock;
6234
6235                 if (sd->flags & SD_ASYM_PACKING && nr_busy != sg->group_weight
6236                     && (cpumask_first_and(nohz.idle_cpus_mask,
6237                                           sched_domain_span(sd)) < cpu))
6238                         goto need_kick_unlock;
6239
6240                 if (!(sd->flags & (SD_SHARE_PKG_RESOURCES | SD_ASYM_PACKING)))
6241                         break;
6242         }
6243         rcu_read_unlock();
6244         return 0;
6245
6246 need_kick_unlock:
6247         rcu_read_unlock();
6248 need_kick:
6249         return 1;
6250 }
6251 #else
6252 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle) { }
6253 #endif
6254
6255 /*
6256  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
6257  * Also triggered for nohz idle balancing (with nohz_balancing_kick set).
6258  */
6259 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
6260 {
6261         int this_cpu = smp_processor_id();
6262         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
6263         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_balance ?
6264                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
6265
6266         rebalance_domains(this_cpu, idle);
6267
6268         /*
6269          * If this cpu has a pending nohz_balance_kick, then do the
6270          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
6271          * stopped.
6272          */
6273         nohz_idle_balance(this_cpu, idle);
6274 }
6275
6276 static inline int on_null_domain(int cpu)
6277 {
6278         return !rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
6279 }
6280
6281 /*
6282  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
6283  */
6284 void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
6285 {
6286         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
6287         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
6288             likely(!on_null_domain(cpu)))
6289                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
6290 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6291         if (nohz_kick_needed(rq, cpu) && likely(!on_null_domain(cpu)))
6292                 nohz_balancer_kick(cpu);
6293 #endif
6294 }
6295
6296 static void rq_online_fair(struct rq *rq)
6297 {
6298         update_sysctl();
6299 }
6300
6301 static void rq_offline_fair(struct rq *rq)
6302 {
6303         update_sysctl();
6304
6305         /* Ensure any throttled groups are reachable by pick_next_task */
6306         unthrottle_offline_cfs_rqs(rq);
6307 }
6308
6309 #endif /* CONFIG_SMP */
6310
6311 /*
6312  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
6313  */
6314 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr, int queued)
6315 {
6316         struct cfs_rq *cfs_rq;
6317         struct sched_entity *se = &curr->se;
6318
6319         for_each_sched_entity(se) {
6320                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
6321                 entity_tick(cfs_rq, se, queued);
6322         }
6323
6324         if (numabalancing_enabled)
6325                 task_tick_numa(rq, curr);
6326
6327         update_rq_runnable_avg(rq, 1);
6328 }
6329
6330 /*
6331  * called on fork with the child task as argument from the parent's context
6332  *  - child not yet on the tasklist
6333  *  - preemption disabled
6334  */
6335 static void task_fork_fair(struct task_struct *p)
6336 {
6337         struct cfs_rq *cfs_rq;
6338         struct sched_entity *se = &p->se, *curr;
6339         int this_cpu = smp_processor_id();
6340         struct rq *rq = this_rq();
6341         unsigned long flags;
6342
6343         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6344
6345         update_rq_clock(rq);
6346
6347         cfs_rq = task_cfs_rq(current);
6348         curr = cfs_rq->curr;
6349
6350         /*
6351          * Not only the cpu but also the task_group of the parent might have
6352          * been changed after parent->se.parent,cfs_rq were copied to
6353          * child->se.parent,cfs_rq. So call __set_task_cpu() to make those
6354          * of child point to valid ones.
6355          */
6356         rcu_read_lock();
6357         __set_task_cpu(p, this_cpu);
6358         rcu_read_unlock();
6359
6360         update_curr(cfs_rq);
6361
6362         if (curr)
6363                 se->vruntime = curr->vruntime;
6364         place_entity(cfs_rq, se, 1);
6365
6366         if (sysctl_sched_child_runs_first && curr && entity_before(curr, se)) {
6367                 /*
6368                  * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
6369                  * 'current' within the tree based on its new key value.
6370                  */
6371                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
6372                 resched_task(rq->curr);
6373         }
6374
6375         se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
6376
6377         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6378 }
6379
6380 /*
6381  * Priority of the task has changed. Check to see if we preempt
6382  * the current task.
6383  */
6384 static void
6385 prio_changed_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int oldprio)
6386 {
6387         if (!p->se.on_rq)
6388                 return;
6389
6390         /*
6391          * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
6392          * our priority decreased, or if we are not currently running on
6393          * this runqueue and our priority is higher than the current's
6394          */
6395         if (rq->curr == p) {
6396                 if (p->prio > oldprio)
6397                         resched_task(rq->curr);
6398         } else
6399                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
6400 }
6401
6402 static void switched_from_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6403 {
6404         struct sched_entity *se = &p->se;
6405         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
6406
6407         /*
6408          * Ensure the task's vruntime is normalized, so that when its
6409          * switched back to the fair class the enqueue_entity(.flags=0) will
6410          * do the right thing.
6411          *
6412          * If it was on_rq, then the dequeue_entity(.flags=0) will already
6413          * have normalized the vruntime, if it was !on_rq, then only when
6414          * the task is sleeping will it still have non-normalized vruntime.
6415          */
6416         if (!se->on_rq && p->state != TASK_RUNNING) {
6417                 /*
6418                  * Fix up our vruntime so that the current sleep doesn't
6419                  * cause 'unlimited' sleep bonus.
6420                  */
6421                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
6422                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
6423         }
6424
6425 #ifdef CONFIG_SMP
6426         /*
6427         * Remove our load from contribution when we leave sched_fair
6428         * and ensure we don't carry in an old decay_count if we
6429         * switch back.
6430         */
6431         if (se->avg.decay_count) {
6432                 __synchronize_entity_decay(se);
6433                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, se->avg.load_avg_contrib);
6434         }
6435 #endif
6436 }
6437
6438 /*
6439  * We switched to the sched_fair class.
6440  */
6441 static void switched_to_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6442 {
6443         if (!p->se.on_rq)
6444                 return;
6445
6446         /*
6447          * We were most likely switched from sched_rt, so
6448          * kick off the schedule if running, otherwise just see
6449          * if we can still preempt the current task.
6450          */
6451         if (rq->curr == p)
6452                 resched_task(rq->curr);
6453         else
6454                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
6455 }
6456
6457 /* Account for a task changing its policy or group.
6458  *
6459  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
6460  * migrates between groups/classes.
6461  */
6462 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
6463 {
6464         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
6465
6466         for_each_sched_entity(se) {
6467                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
6468
6469                 set_next_entity(cfs_rq, se);
6470                 /* ensure bandwidth has been allocated on our new cfs_rq */
6471                 account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
6472         }
6473 }
6474
6475 void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
6476 {
6477         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
6478         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
6479 #ifndef CONFIG_64BIT
6480         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
6481 #endif
6482 #ifdef CONFIG_SMP
6483         atomic64_set(&cfs_rq->decay_counter, 1);
6484         atomic_long_set(&cfs_rq->removed_load, 0);
6485 #endif
6486 }
6487
6488 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6489 static void task_move_group_fair(struct task_struct *p, int on_rq)
6490 {
6491         struct cfs_rq *cfs_rq;
6492         /*
6493          * If the task was not on the rq at the time of this cgroup movement
6494          * it must have been asleep, sleeping tasks keep their ->vruntime
6495          * absolute on their old rq until wakeup (needed for the fair sleeper
6496          * bonus in place_entity()).
6497          *
6498          * If it was on the rq, we've just 'preempted' it, which does convert
6499          * ->vruntime to a relative base.
6500          *
6501          * Make sure both cases convert their relative position when migrating
6502          * to another cgroup's rq. This does somewhat interfere with the
6503          * fair sleeper stuff for the first placement, but who cares.
6504          */
6505         /*
6506          * When !on_rq, vruntime of the task has usually NOT been normalized.
6507          * But there are some cases where it has already been normalized:
6508          *
6509          * - Moving a forked child which is waiting for being woken up by
6510          *   wake_up_new_task().
6511          * - Moving a task which has been woken up by try_to_wake_up() and
6512          *   waiting for actually being woken up by sched_ttwu_pending().
6513          *
6514          * To prevent boost or penalty in the new cfs_rq caused by delta
6515          * min_vruntime between the two cfs_rqs, we skip vruntime adjustment.
6516          */
6517         if (!on_rq && (!p->se.sum_exec_runtime || p->state == TASK_WAKING))
6518                 on_rq = 1;
6519
6520         if (!on_rq)
6521                 p->se.vruntime -= cfs_rq_of(&p->se)->min_vruntime;
6522         set_task_rq(p, task_cpu(p));
6523         if (!on_rq) {
6524                 cfs_rq = cfs_rq_of(&p->se);
6525                 p->se.vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
6526 #ifdef CONFIG_SMP
6527                 /*
6528                  * migrate_task_rq_fair() will have removed our previous
6529                  * contribution, but we must synchronize for ongoing future
6530                  * decay.
6531                  */
6532                 p->se.avg.decay_count = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
6533                 cfs_rq->blocked_load_avg += p->se.avg.load_avg_contrib;
6534 #endif
6535         }
6536 }
6537
6538 void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
6539 {
6540         int i;
6541
6542         destroy_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
6543
6544         for_each_possible_cpu(i) {
6545                 if (tg->cfs_rq)
6546                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
6547                 if (tg->se)
6548                         kfree(tg->se[i]);
6549         }
6550
6551         kfree(tg->cfs_rq);
6552         kfree(tg->se);
6553 }
6554
6555 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6556 {
6557         struct cfs_rq *cfs_rq;
6558         struct sched_entity *se;
6559         int i;
6560
6561         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
6562         if (!tg->cfs_rq)
6563                 goto err;
6564         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
6565         if (!tg->se)
6566                 goto err;
6567
6568         tg->shares = NICE_0_LOAD;
6569
6570         init_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
6571
6572         for_each_possible_cpu(i) {
6573                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
6574                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
6575                 if (!cfs_rq)
6576                         goto err;
6577
6578                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
6579                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
6580                 if (!se)
6581                         goto err_free_rq;
6582
6583                 init_cfs_rq(cfs_rq);
6584                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, parent->se[i]);
6585         }
6586
6587         return 1;
6588
6589 err_free_rq:
6590         kfree(cfs_rq);
6591 err:
6592         return 0;
6593 }
6594
6595 void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
6596 {
6597         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6598         unsigned long flags;
6599
6600         /*
6601         * Only empty task groups can be destroyed; so we can speculatively
6602         * check on_list without danger of it being re-added.
6603         */
6604         if (!tg->cfs_rq[cpu]->on_list)
6605                 return;
6606
6607         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6608         list_del_leaf_cfs_rq(tg->cfs_rq[cpu]);
6609         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6610 }
6611
6612 void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
6613                         struct sched_entity *se, int cpu,
6614                         struct sched_entity *parent)
6615 {
6616         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6617
6618         cfs_rq->tg = tg;
6619         cfs_rq->rq = rq;
6620         init_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
6621
6622         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
6623         tg->se[cpu] = se;
6624
6625         /* se could be NULL for root_task_group */
6626         if (!se)
6627                 return;
6628
6629         if (!parent)
6630                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
6631         else
6632                 se->cfs_rq = parent->my_q;
6633
6634         se->my_q = cfs_rq;
6635         update_load_set(&se->load, 0);
6636         se->parent = parent;
6637 }
6638
6639 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
6640
6641 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
6642 {
6643         int i;
6644         unsigned long flags;
6645
6646         /*
6647          * We can't change the weight of the root cgroup.
6648          */
6649         if (!tg->se[0])
6650                 return -EINVAL;
6651
6652         shares = clamp(shares, scale_load(MIN_SHARES), scale_load(MAX_SHARES));
6653
6654         mutex_lock(&shares_mutex);
6655         if (tg->shares == shares)
6656                 goto done;
6657
6658         tg->shares = shares;
6659         for_each_possible_cpu(i) {
6660                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
6661                 struct sched_entity *se;
6662
6663                 se = tg->se[i];
6664                 /* Propagate contribution to hierarchy */
6665                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6666
6667                 /* Possible calls to update_curr() need rq clock */
6668                 update_rq_clock(rq);
6669                 for_each_sched_entity(se)
6670                         update_cfs_shares(group_cfs_rq(se));
6671                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6672         }
6673
6674 done:
6675         mutex_unlock(&shares_mutex);
6676         return 0;
6677 }
6678 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6679
6680 void free_fair_sched_group(struct task_group *tg) { }
6681
6682 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6683 {
6684         return 1;
6685 }
6686
6687 void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu) { }
6688
6689 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6690
6691
6692 static unsigned int get_rr_interval_fair(struct rq *rq, struct task_struct *task)
6693 {
6694         struct sched_entity *se = &task->se;
6695         unsigned int rr_interval = 0;
6696
6697         /*
6698          * Time slice is 0 for SCHED_OTHER tasks that are on an otherwise
6699          * idle runqueue:
6700          */
6701         if (rq->cfs.load.weight)
6702                 rr_interval = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(cfs_rq_of(se), se));
6703
6704         return rr_interval;
6705 }
6706
6707 /*
6708  * All the scheduling class methods:
6709  */
6710 const struct sched_class fair_sched_class = {
6711         .next                   = &idle_sched_class,
6712         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
6713         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
6714         .yield_task             = yield_task_fair,
6715         .yield_to_task          = yield_to_task_fair,
6716
6717         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
6718
6719         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
6720         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
6721
6722 #ifdef CONFIG_SMP
6723         .select_task_rq         = select_task_rq_fair,
6724         .migrate_task_rq        = migrate_task_rq_fair,
6725
6726         .rq_online              = rq_online_fair,
6727         .rq_offline             = rq_offline_fair,
6728
6729         .task_waking            = task_waking_fair,
6730 #endif
6731
6732         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
6733         .task_tick              = task_tick_fair,
6734         .task_fork              = task_fork_fair,
6735
6736         .prio_changed           = prio_changed_fair,
6737         .switched_from          = switched_from_fair,
6738         .switched_to            = switched_to_fair,
6739
6740         .get_rr_interval        = get_rr_interval_fair,
6741
6742 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6743         .task_move_group        = task_move_group_fair,
6744 #endif
6745 };
6746
6747 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6748 void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
6749 {
6750         struct cfs_rq *cfs_rq;
6751
6752         rcu_read_lock();
6753         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
6754                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
6755         rcu_read_unlock();
6756 }
6757 #endif
6758
6759 __init void init_sched_fair_class(void)
6760 {
6761 #ifdef CONFIG_SMP
6762         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
6763
6764 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6765         nohz.next_balance = jiffies;
6766         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
6767         cpu_notifier(sched_ilb_notifier, 0);
6768 #endif
6769 #endif /* SMP */
6770
6771 }