sched: Move up affinity check to mitigate useless redoing overhead
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / kernel / sched / fair.c
1 /*
2  * Completely Fair Scheduling (CFS) Class (SCHED_NORMAL/SCHED_BATCH)
3  *
4  *  Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc., Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
5  *
6  *  Interactivity improvements by Mike Galbraith
7  *  (C) 2007 Mike Galbraith <efault@gmx.de>
8  *
9  *  Various enhancements by Dmitry Adamushko.
10  *  (C) 2007 Dmitry Adamushko <dmitry.adamushko@gmail.com>
11  *
12  *  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
13  *  Copyright IBM Corporation, 2007
14  *  Author: Srivatsa Vaddagiri <vatsa@linux.vnet.ibm.com>
15  *
16  *  Scaled math optimizations by Thomas Gleixner
17  *  Copyright (C) 2007, Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
18  *
19  *  Adaptive scheduling granularity, math enhancements by Peter Zijlstra
20  *  Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc., Peter Zijlstra <pzijlstr@redhat.com>
21  */
22
23 #include <linux/latencytop.h>
24 #include <linux/sched.h>
25 #include <linux/cpumask.h>
26 #include <linux/slab.h>
27 #include <linux/profile.h>
28 #include <linux/interrupt.h>
29 #include <linux/mempolicy.h>
30 #include <linux/migrate.h>
31 #include <linux/task_work.h>
32
33 #include <trace/events/sched.h>
34
35 #include "sched.h"
36
37 /*
38  * Targeted preemption latency for CPU-bound tasks:
39  * (default: 6ms * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
40  *
41  * NOTE: this latency value is not the same as the concept of
42  * 'timeslice length' - timeslices in CFS are of variable length
43  * and have no persistent notion like in traditional, time-slice
44  * based scheduling concepts.
45  *
46  * (to see the precise effective timeslice length of your workload,
47  *  run vmstat and monitor the context-switches (cs) field)
48  */
49 unsigned int sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
50 unsigned int normalized_sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
51
52 /*
53  * The initial- and re-scaling of tunables is configurable
54  * (default SCHED_TUNABLESCALING_LOG = *(1+ilog(ncpus))
55  *
56  * Options are:
57  * SCHED_TUNABLESCALING_NONE - unscaled, always *1
58  * SCHED_TUNABLESCALING_LOG - scaled logarithmical, *1+ilog(ncpus)
59  * SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR - scaled linear, *ncpus
60  */
61 enum sched_tunable_scaling sysctl_sched_tunable_scaling
62         = SCHED_TUNABLESCALING_LOG;
63
64 /*
65  * Minimal preemption granularity for CPU-bound tasks:
66  * (default: 0.75 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
67  */
68 unsigned int sysctl_sched_min_granularity = 750000ULL;
69 unsigned int normalized_sysctl_sched_min_granularity = 750000ULL;
70
71 /*
72  * is kept at sysctl_sched_latency / sysctl_sched_min_granularity
73  */
74 static unsigned int sched_nr_latency = 8;
75
76 /*
77  * After fork, child runs first. If set to 0 (default) then
78  * parent will (try to) run first.
79  */
80 unsigned int sysctl_sched_child_runs_first __read_mostly;
81
82 /*
83  * SCHED_OTHER wake-up granularity.
84  * (default: 1 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
85  *
86  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
87  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
88  * have immediate wakeup/sleep latencies.
89  */
90 unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
91 unsigned int normalized_sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
92
93 const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost = 500000UL;
94
95 /*
96  * The exponential sliding  window over which load is averaged for shares
97  * distribution.
98  * (default: 10msec)
99  */
100 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_shares_window = 10000000UL;
101
102 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
103 /*
104  * Amount of runtime to allocate from global (tg) to local (per-cfs_rq) pool
105  * each time a cfs_rq requests quota.
106  *
107  * Note: in the case that the slice exceeds the runtime remaining (either due
108  * to consumption or the quota being specified to be smaller than the slice)
109  * we will always only issue the remaining available time.
110  *
111  * default: 5 msec, units: microseconds
112   */
113 unsigned int sysctl_sched_cfs_bandwidth_slice = 5000UL;
114 #endif
115
116 /*
117  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
118  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
119  * to users decreases. But the relationship is not linear,
120  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
121  * number of CPUs.
122  *
123  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
124  */
125 static int get_update_sysctl_factor(void)
126 {
127         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
128         unsigned int factor;
129
130         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
131         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
132                 factor = 1;
133                 break;
134         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
135                 factor = cpus;
136                 break;
137         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
138         default:
139                 factor = 1 + ilog2(cpus);
140                 break;
141         }
142
143         return factor;
144 }
145
146 static void update_sysctl(void)
147 {
148         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
149
150 #define SET_SYSCTL(name) \
151         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
152         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
153         SET_SYSCTL(sched_latency);
154         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
155 #undef SET_SYSCTL
156 }
157
158 void sched_init_granularity(void)
159 {
160         update_sysctl();
161 }
162
163 #if BITS_PER_LONG == 32
164 # define WMULT_CONST    (~0UL)
165 #else
166 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
167 #endif
168
169 #define WMULT_SHIFT     32
170
171 /*
172  * Shift right and round:
173  */
174 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
175
176 /*
177  * delta *= weight / lw
178  */
179 static unsigned long
180 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
181                 struct load_weight *lw)
182 {
183         u64 tmp;
184
185         /*
186          * weight can be less than 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION for task group sched
187          * entities since MIN_SHARES = 2. Treat weight as 1 if less than
188          * 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION.
189          */
190         if (likely(weight > (1UL << SCHED_LOAD_RESOLUTION)))
191                 tmp = (u64)delta_exec * scale_load_down(weight);
192         else
193                 tmp = (u64)delta_exec;
194
195         if (!lw->inv_weight) {
196                 unsigned long w = scale_load_down(lw->weight);
197
198                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(w >= WMULT_CONST))
199                         lw->inv_weight = 1;
200                 else if (unlikely(!w))
201                         lw->inv_weight = WMULT_CONST;
202                 else
203                         lw->inv_weight = WMULT_CONST / w;
204         }
205
206         /*
207          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
208          */
209         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
210                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
211                         WMULT_SHIFT/2);
212         else
213                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
214
215         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
216 }
217
218
219 const struct sched_class fair_sched_class;
220
221 /**************************************************************
222  * CFS operations on generic schedulable entities:
223  */
224
225 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
226
227 /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
228 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
229 {
230         return cfs_rq->rq;
231 }
232
233 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
234 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
235
236 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
237 {
238 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
239         WARN_ON_ONCE(!entity_is_task(se));
240 #endif
241         return container_of(se, struct task_struct, se);
242 }
243
244 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
245 #define for_each_sched_entity(se) \
246                 for (; se; se = se->parent)
247
248 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
249 {
250         return p->se.cfs_rq;
251 }
252
253 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
254 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
255 {
256         return se->cfs_rq;
257 }
258
259 /* runqueue "owned" by this group */
260 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
261 {
262         return grp->my_q;
263 }
264
265 static void update_cfs_rq_blocked_load(struct cfs_rq *cfs_rq,
266                                        int force_update);
267
268 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
269 {
270         if (!cfs_rq->on_list) {
271                 /*
272                  * Ensure we either appear before our parent (if already
273                  * enqueued) or force our parent to appear after us when it is
274                  * enqueued.  The fact that we always enqueue bottom-up
275                  * reduces this to two cases.
276                  */
277                 if (cfs_rq->tg->parent &&
278                     cfs_rq->tg->parent->cfs_rq[cpu_of(rq_of(cfs_rq))]->on_list) {
279                         list_add_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
280                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
281                 } else {
282                         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
283                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
284                 }
285
286                 cfs_rq->on_list = 1;
287                 /* We should have no load, but we need to update last_decay. */
288                 update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 0);
289         }
290 }
291
292 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
293 {
294         if (cfs_rq->on_list) {
295                 list_del_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list);
296                 cfs_rq->on_list = 0;
297         }
298 }
299
300 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
301 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
302         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
303
304 /* Do the two (enqueued) entities belong to the same group ? */
305 static inline int
306 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
307 {
308         if (se->cfs_rq == pse->cfs_rq)
309                 return 1;
310
311         return 0;
312 }
313
314 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
315 {
316         return se->parent;
317 }
318
319 /* return depth at which a sched entity is present in the hierarchy */
320 static inline int depth_se(struct sched_entity *se)
321 {
322         int depth = 0;
323
324         for_each_sched_entity(se)
325                 depth++;
326
327         return depth;
328 }
329
330 static void
331 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
332 {
333         int se_depth, pse_depth;
334
335         /*
336          * preemption test can be made between sibling entities who are in the
337          * same cfs_rq i.e who have a common parent. Walk up the hierarchy of
338          * both tasks until we find their ancestors who are siblings of common
339          * parent.
340          */
341
342         /* First walk up until both entities are at same depth */
343         se_depth = depth_se(*se);
344         pse_depth = depth_se(*pse);
345
346         while (se_depth > pse_depth) {
347                 se_depth--;
348                 *se = parent_entity(*se);
349         }
350
351         while (pse_depth > se_depth) {
352                 pse_depth--;
353                 *pse = parent_entity(*pse);
354         }
355
356         while (!is_same_group(*se, *pse)) {
357                 *se = parent_entity(*se);
358                 *pse = parent_entity(*pse);
359         }
360 }
361
362 #else   /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
363
364 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
365 {
366         return container_of(se, struct task_struct, se);
367 }
368
369 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
370 {
371         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
372 }
373
374 #define entity_is_task(se)      1
375
376 #define for_each_sched_entity(se) \
377                 for (; se; se = NULL)
378
379 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
380 {
381         return &task_rq(p)->cfs;
382 }
383
384 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
385 {
386         struct task_struct *p = task_of(se);
387         struct rq *rq = task_rq(p);
388
389         return &rq->cfs;
390 }
391
392 /* runqueue "owned" by this group */
393 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
394 {
395         return NULL;
396 }
397
398 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
399 {
400 }
401
402 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
403 {
404 }
405
406 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
407                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
408
409 static inline int
410 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
411 {
412         return 1;
413 }
414
415 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
416 {
417         return NULL;
418 }
419
420 static inline void
421 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
422 {
423 }
424
425 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
426
427 static __always_inline
428 void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long delta_exec);
429
430 /**************************************************************
431  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
432  */
433
434 static inline u64 max_vruntime(u64 max_vruntime, u64 vruntime)
435 {
436         s64 delta = (s64)(vruntime - max_vruntime);
437         if (delta > 0)
438                 max_vruntime = vruntime;
439
440         return max_vruntime;
441 }
442
443 static inline u64 min_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
444 {
445         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
446         if (delta < 0)
447                 min_vruntime = vruntime;
448
449         return min_vruntime;
450 }
451
452 static inline int entity_before(struct sched_entity *a,
453                                 struct sched_entity *b)
454 {
455         return (s64)(a->vruntime - b->vruntime) < 0;
456 }
457
458 static void update_min_vruntime(struct cfs_rq *cfs_rq)
459 {
460         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
461
462         if (cfs_rq->curr)
463                 vruntime = cfs_rq->curr->vruntime;
464
465         if (cfs_rq->rb_leftmost) {
466                 struct sched_entity *se = rb_entry(cfs_rq->rb_leftmost,
467                                                    struct sched_entity,
468                                                    run_node);
469
470                 if (!cfs_rq->curr)
471                         vruntime = se->vruntime;
472                 else
473                         vruntime = min_vruntime(vruntime, se->vruntime);
474         }
475
476         /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
477         cfs_rq->min_vruntime = max_vruntime(cfs_rq->min_vruntime, vruntime);
478 #ifndef CONFIG_64BIT
479         smp_wmb();
480         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
481 #endif
482 }
483
484 /*
485  * Enqueue an entity into the rb-tree:
486  */
487 static void __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
488 {
489         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
490         struct rb_node *parent = NULL;
491         struct sched_entity *entry;
492         int leftmost = 1;
493
494         /*
495          * Find the right place in the rbtree:
496          */
497         while (*link) {
498                 parent = *link;
499                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
500                 /*
501                  * We dont care about collisions. Nodes with
502                  * the same key stay together.
503                  */
504                 if (entity_before(se, entry)) {
505                         link = &parent->rb_left;
506                 } else {
507                         link = &parent->rb_right;
508                         leftmost = 0;
509                 }
510         }
511
512         /*
513          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
514          * used):
515          */
516         if (leftmost)
517                 cfs_rq->rb_leftmost = &se->run_node;
518
519         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
520         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
521 }
522
523 static void __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
524 {
525         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node) {
526                 struct rb_node *next_node;
527
528                 next_node = rb_next(&se->run_node);
529                 cfs_rq->rb_leftmost = next_node;
530         }
531
532         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
533 }
534
535 struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
536 {
537         struct rb_node *left = cfs_rq->rb_leftmost;
538
539         if (!left)
540                 return NULL;
541
542         return rb_entry(left, struct sched_entity, run_node);
543 }
544
545 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct sched_entity *se)
546 {
547         struct rb_node *next = rb_next(&se->run_node);
548
549         if (!next)
550                 return NULL;
551
552         return rb_entry(next, struct sched_entity, run_node);
553 }
554
555 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
556 struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
557 {
558         struct rb_node *last = rb_last(&cfs_rq->tasks_timeline);
559
560         if (!last)
561                 return NULL;
562
563         return rb_entry(last, struct sched_entity, run_node);
564 }
565
566 /**************************************************************
567  * Scheduling class statistics methods:
568  */
569
570 int sched_proc_update_handler(struct ctl_table *table, int write,
571                 void __user *buffer, size_t *lenp,
572                 loff_t *ppos)
573 {
574         int ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
575         int factor = get_update_sysctl_factor();
576
577         if (ret || !write)
578                 return ret;
579
580         sched_nr_latency = DIV_ROUND_UP(sysctl_sched_latency,
581                                         sysctl_sched_min_granularity);
582
583 #define WRT_SYSCTL(name) \
584         (normalized_sysctl_##name = sysctl_##name / (factor))
585         WRT_SYSCTL(sched_min_granularity);
586         WRT_SYSCTL(sched_latency);
587         WRT_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
588 #undef WRT_SYSCTL
589
590         return 0;
591 }
592 #endif
593
594 /*
595  * delta /= w
596  */
597 static inline unsigned long
598 calc_delta_fair(unsigned long delta, struct sched_entity *se)
599 {
600         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
601                 delta = calc_delta_mine(delta, NICE_0_LOAD, &se->load);
602
603         return delta;
604 }
605
606 /*
607  * The idea is to set a period in which each task runs once.
608  *
609  * When there are too many tasks (sched_nr_latency) we have to stretch
610  * this period because otherwise the slices get too small.
611  *
612  * p = (nr <= nl) ? l : l*nr/nl
613  */
614 static u64 __sched_period(unsigned long nr_running)
615 {
616         u64 period = sysctl_sched_latency;
617         unsigned long nr_latency = sched_nr_latency;
618
619         if (unlikely(nr_running > nr_latency)) {
620                 period = sysctl_sched_min_granularity;
621                 period *= nr_running;
622         }
623
624         return period;
625 }
626
627 /*
628  * We calculate the wall-time slice from the period by taking a part
629  * proportional to the weight.
630  *
631  * s = p*P[w/rw]
632  */
633 static u64 sched_slice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
634 {
635         u64 slice = __sched_period(cfs_rq->nr_running + !se->on_rq);
636
637         for_each_sched_entity(se) {
638                 struct load_weight *load;
639                 struct load_weight lw;
640
641                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
642                 load = &cfs_rq->load;
643
644                 if (unlikely(!se->on_rq)) {
645                         lw = cfs_rq->load;
646
647                         update_load_add(&lw, se->load.weight);
648                         load = &lw;
649                 }
650                 slice = calc_delta_mine(slice, se->load.weight, load);
651         }
652         return slice;
653 }
654
655 /*
656  * We calculate the vruntime slice of a to-be-inserted task.
657  *
658  * vs = s/w
659  */
660 static u64 sched_vslice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
661 {
662         return calc_delta_fair(sched_slice(cfs_rq, se), se);
663 }
664
665 /*
666  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
667  * are not in our scheduling class.
668  */
669 static inline void
670 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
671               unsigned long delta_exec)
672 {
673         unsigned long delta_exec_weighted;
674
675         schedstat_set(curr->statistics.exec_max,
676                       max((u64)delta_exec, curr->statistics.exec_max));
677
678         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
679         schedstat_add(cfs_rq, exec_clock, delta_exec);
680         delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec, curr);
681
682         curr->vruntime += delta_exec_weighted;
683         update_min_vruntime(cfs_rq);
684 }
685
686 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
687 {
688         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
689         u64 now = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
690         unsigned long delta_exec;
691
692         if (unlikely(!curr))
693                 return;
694
695         /*
696          * Get the amount of time the current task was running
697          * since the last time we changed load (this cannot
698          * overflow on 32 bits):
699          */
700         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
701         if (!delta_exec)
702                 return;
703
704         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
705         curr->exec_start = now;
706
707         if (entity_is_task(curr)) {
708                 struct task_struct *curtask = task_of(curr);
709
710                 trace_sched_stat_runtime(curtask, delta_exec, curr->vruntime);
711                 cpuacct_charge(curtask, delta_exec);
712                 account_group_exec_runtime(curtask, delta_exec);
713         }
714
715         account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
716 }
717
718 static inline void
719 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
720 {
721         schedstat_set(se->statistics.wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
722 }
723
724 /*
725  * Task is being enqueued - update stats:
726  */
727 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
728 {
729         /*
730          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
731          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
732          */
733         if (se != cfs_rq->curr)
734                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
735 }
736
737 static void
738 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
739 {
740         schedstat_set(se->statistics.wait_max, max(se->statistics.wait_max,
741                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start));
742         schedstat_set(se->statistics.wait_count, se->statistics.wait_count + 1);
743         schedstat_set(se->statistics.wait_sum, se->statistics.wait_sum +
744                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start);
745 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
746         if (entity_is_task(se)) {
747                 trace_sched_stat_wait(task_of(se),
748                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start);
749         }
750 #endif
751         schedstat_set(se->statistics.wait_start, 0);
752 }
753
754 static inline void
755 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
756 {
757         /*
758          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
759          * waiting task:
760          */
761         if (se != cfs_rq->curr)
762                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
763 }
764
765 /*
766  * We are picking a new current task - update its stats:
767  */
768 static inline void
769 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
770 {
771         /*
772          * We are starting a new run period:
773          */
774         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
775 }
776
777 /**************************************************
778  * Scheduling class queueing methods:
779  */
780
781 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
782 /*
783  * numa task sample period in ms
784  */
785 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_min = 100;
786 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_max = 100*50;
787 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_reset = 100*600;
788
789 /* Portion of address space to scan in MB */
790 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_size = 256;
791
792 /* Scan @scan_size MB every @scan_period after an initial @scan_delay in ms */
793 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_delay = 1000;
794
795 static void task_numa_placement(struct task_struct *p)
796 {
797         int seq;
798
799         if (!p->mm)     /* for example, ksmd faulting in a user's mm */
800                 return;
801         seq = ACCESS_ONCE(p->mm->numa_scan_seq);
802         if (p->numa_scan_seq == seq)
803                 return;
804         p->numa_scan_seq = seq;
805
806         /* FIXME: Scheduling placement policy hints go here */
807 }
808
809 /*
810  * Got a PROT_NONE fault for a page on @node.
811  */
812 void task_numa_fault(int node, int pages, bool migrated)
813 {
814         struct task_struct *p = current;
815
816         if (!sched_feat_numa(NUMA))
817                 return;
818
819         /* FIXME: Allocate task-specific structure for placement policy here */
820
821         /*
822          * If pages are properly placed (did not migrate) then scan slower.
823          * This is reset periodically in case of phase changes
824          */
825         if (!migrated)
826                 p->numa_scan_period = min(sysctl_numa_balancing_scan_period_max,
827                         p->numa_scan_period + jiffies_to_msecs(10));
828
829         task_numa_placement(p);
830 }
831
832 static void reset_ptenuma_scan(struct task_struct *p)
833 {
834         ACCESS_ONCE(p->mm->numa_scan_seq)++;
835         p->mm->numa_scan_offset = 0;
836 }
837
838 /*
839  * The expensive part of numa migration is done from task_work context.
840  * Triggered from task_tick_numa().
841  */
842 void task_numa_work(struct callback_head *work)
843 {
844         unsigned long migrate, next_scan, now = jiffies;
845         struct task_struct *p = current;
846         struct mm_struct *mm = p->mm;
847         struct vm_area_struct *vma;
848         unsigned long start, end;
849         long pages;
850
851         WARN_ON_ONCE(p != container_of(work, struct task_struct, numa_work));
852
853         work->next = work; /* protect against double add */
854         /*
855          * Who cares about NUMA placement when they're dying.
856          *
857          * NOTE: make sure not to dereference p->mm before this check,
858          * exit_task_work() happens _after_ exit_mm() so we could be called
859          * without p->mm even though we still had it when we enqueued this
860          * work.
861          */
862         if (p->flags & PF_EXITING)
863                 return;
864
865         /*
866          * We do not care about task placement until a task runs on a node
867          * other than the first one used by the address space. This is
868          * largely because migrations are driven by what CPU the task
869          * is running on. If it's never scheduled on another node, it'll
870          * not migrate so why bother trapping the fault.
871          */
872         if (mm->first_nid == NUMA_PTE_SCAN_INIT)
873                 mm->first_nid = numa_node_id();
874         if (mm->first_nid != NUMA_PTE_SCAN_ACTIVE) {
875                 /* Are we running on a new node yet? */
876                 if (numa_node_id() == mm->first_nid &&
877                     !sched_feat_numa(NUMA_FORCE))
878                         return;
879
880                 mm->first_nid = NUMA_PTE_SCAN_ACTIVE;
881         }
882
883         /*
884          * Reset the scan period if enough time has gone by. Objective is that
885          * scanning will be reduced if pages are properly placed. As tasks
886          * can enter different phases this needs to be re-examined. Lacking
887          * proper tracking of reference behaviour, this blunt hammer is used.
888          */
889         migrate = mm->numa_next_reset;
890         if (time_after(now, migrate)) {
891                 p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_period_min;
892                 next_scan = now + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_period_reset);
893                 xchg(&mm->numa_next_reset, next_scan);
894         }
895
896         /*
897          * Enforce maximal scan/migration frequency..
898          */
899         migrate = mm->numa_next_scan;
900         if (time_before(now, migrate))
901                 return;
902
903         if (p->numa_scan_period == 0)
904                 p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_period_min;
905
906         next_scan = now + msecs_to_jiffies(p->numa_scan_period);
907         if (cmpxchg(&mm->numa_next_scan, migrate, next_scan) != migrate)
908                 return;
909
910         /*
911          * Do not set pte_numa if the current running node is rate-limited.
912          * This loses statistics on the fault but if we are unwilling to
913          * migrate to this node, it is less likely we can do useful work
914          */
915         if (migrate_ratelimited(numa_node_id()))
916                 return;
917
918         start = mm->numa_scan_offset;
919         pages = sysctl_numa_balancing_scan_size;
920         pages <<= 20 - PAGE_SHIFT; /* MB in pages */
921         if (!pages)
922                 return;
923
924         down_read(&mm->mmap_sem);
925         vma = find_vma(mm, start);
926         if (!vma) {
927                 reset_ptenuma_scan(p);
928                 start = 0;
929                 vma = mm->mmap;
930         }
931         for (; vma; vma = vma->vm_next) {
932                 if (!vma_migratable(vma))
933                         continue;
934
935                 /* Skip small VMAs. They are not likely to be of relevance */
936                 if (vma->vm_end - vma->vm_start < HPAGE_SIZE)
937                         continue;
938
939                 do {
940                         start = max(start, vma->vm_start);
941                         end = ALIGN(start + (pages << PAGE_SHIFT), HPAGE_SIZE);
942                         end = min(end, vma->vm_end);
943                         pages -= change_prot_numa(vma, start, end);
944
945                         start = end;
946                         if (pages <= 0)
947                                 goto out;
948                 } while (end != vma->vm_end);
949         }
950
951 out:
952         /*
953          * It is possible to reach the end of the VMA list but the last few VMAs are
954          * not guaranteed to the vma_migratable. If they are not, we would find the
955          * !migratable VMA on the next scan but not reset the scanner to the start
956          * so check it now.
957          */
958         if (vma)
959                 mm->numa_scan_offset = start;
960         else
961                 reset_ptenuma_scan(p);
962         up_read(&mm->mmap_sem);
963 }
964
965 /*
966  * Drive the periodic memory faults..
967  */
968 void task_tick_numa(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
969 {
970         struct callback_head *work = &curr->numa_work;
971         u64 period, now;
972
973         /*
974          * We don't care about NUMA placement if we don't have memory.
975          */
976         if (!curr->mm || (curr->flags & PF_EXITING) || work->next != work)
977                 return;
978
979         /*
980          * Using runtime rather than walltime has the dual advantage that
981          * we (mostly) drive the selection from busy threads and that the
982          * task needs to have done some actual work before we bother with
983          * NUMA placement.
984          */
985         now = curr->se.sum_exec_runtime;
986         period = (u64)curr->numa_scan_period * NSEC_PER_MSEC;
987
988         if (now - curr->node_stamp > period) {
989                 if (!curr->node_stamp)
990                         curr->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_period_min;
991                 curr->node_stamp = now;
992
993                 if (!time_before(jiffies, curr->mm->numa_next_scan)) {
994                         init_task_work(work, task_numa_work); /* TODO: move this into sched_fork() */
995                         task_work_add(curr, work, true);
996                 }
997         }
998 }
999 #else
1000 static void task_tick_numa(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1001 {
1002 }
1003 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1004
1005 static void
1006 account_entity_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1007 {
1008         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
1009         if (!parent_entity(se))
1010                 update_load_add(&rq_of(cfs_rq)->load, se->load.weight);
1011 #ifdef CONFIG_SMP
1012         if (entity_is_task(se))
1013                 list_add(&se->group_node, &rq_of(cfs_rq)->cfs_tasks);
1014 #endif
1015         cfs_rq->nr_running++;
1016 }
1017
1018 static void
1019 account_entity_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1020 {
1021         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
1022         if (!parent_entity(se))
1023                 update_load_sub(&rq_of(cfs_rq)->load, se->load.weight);
1024         if (entity_is_task(se))
1025                 list_del_init(&se->group_node);
1026         cfs_rq->nr_running--;
1027 }
1028
1029 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1030 # ifdef CONFIG_SMP
1031 static inline long calc_tg_weight(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq)
1032 {
1033         long tg_weight;
1034
1035         /*
1036          * Use this CPU's actual weight instead of the last load_contribution
1037          * to gain a more accurate current total weight. See
1038          * update_cfs_rq_load_contribution().
1039          */
1040         tg_weight = atomic64_read(&tg->load_avg);
1041         tg_weight -= cfs_rq->tg_load_contrib;
1042         tg_weight += cfs_rq->load.weight;
1043
1044         return tg_weight;
1045 }
1046
1047 static long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
1048 {
1049         long tg_weight, load, shares;
1050
1051         tg_weight = calc_tg_weight(tg, cfs_rq);
1052         load = cfs_rq->load.weight;
1053
1054         shares = (tg->shares * load);
1055         if (tg_weight)
1056                 shares /= tg_weight;
1057
1058         if (shares < MIN_SHARES)
1059                 shares = MIN_SHARES;
1060         if (shares > tg->shares)
1061                 shares = tg->shares;
1062
1063         return shares;
1064 }
1065 # else /* CONFIG_SMP */
1066 static inline long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
1067 {
1068         return tg->shares;
1069 }
1070 # endif /* CONFIG_SMP */
1071 static void reweight_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
1072                             unsigned long weight)
1073 {
1074         if (se->on_rq) {
1075                 /* commit outstanding execution time */
1076                 if (cfs_rq->curr == se)
1077                         update_curr(cfs_rq);
1078                 account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
1079         }
1080
1081         update_load_set(&se->load, weight);
1082
1083         if (se->on_rq)
1084                 account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
1085 }
1086
1087 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq);
1088
1089 static void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
1090 {
1091         struct task_group *tg;
1092         struct sched_entity *se;
1093         long shares;
1094
1095         tg = cfs_rq->tg;
1096         se = tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
1097         if (!se || throttled_hierarchy(cfs_rq))
1098                 return;
1099 #ifndef CONFIG_SMP
1100         if (likely(se->load.weight == tg->shares))
1101                 return;
1102 #endif
1103         shares = calc_cfs_shares(cfs_rq, tg);
1104
1105         reweight_entity(cfs_rq_of(se), se, shares);
1106 }
1107 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
1108 static inline void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
1109 {
1110 }
1111 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
1112
1113 /* Only depends on SMP, FAIR_GROUP_SCHED may be removed when useful in lb */
1114 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)
1115 /*
1116  * We choose a half-life close to 1 scheduling period.
1117  * Note: The tables below are dependent on this value.
1118  */
1119 #define LOAD_AVG_PERIOD 32
1120 #define LOAD_AVG_MAX 47742 /* maximum possible load avg */
1121 #define LOAD_AVG_MAX_N 345 /* number of full periods to produce LOAD_MAX_AVG */
1122
1123 /* Precomputed fixed inverse multiplies for multiplication by y^n */
1124 static const u32 runnable_avg_yN_inv[] = {
1125         0xffffffff, 0xfa83b2da, 0xf5257d14, 0xefe4b99a, 0xeac0c6e6, 0xe5b906e6,
1126         0xe0ccdeeb, 0xdbfbb796, 0xd744fcc9, 0xd2a81d91, 0xce248c14, 0xc9b9bd85,
1127         0xc5672a10, 0xc12c4cc9, 0xbd08a39e, 0xb8fbaf46, 0xb504f333, 0xb123f581,
1128         0xad583ee9, 0xa9a15ab4, 0xa5fed6a9, 0xa2704302, 0x9ef5325f, 0x9b8d39b9,
1129         0x9837f050, 0x94f4efa8, 0x91c3d373, 0x8ea4398a, 0x8b95c1e3, 0x88980e80,
1130         0x85aac367, 0x82cd8698,
1131 };
1132
1133 /*
1134  * Precomputed \Sum y^k { 1<=k<=n }.  These are floor(true_value) to prevent
1135  * over-estimates when re-combining.
1136  */
1137 static const u32 runnable_avg_yN_sum[] = {
1138             0, 1002, 1982, 2941, 3880, 4798, 5697, 6576, 7437, 8279, 9103,
1139          9909,10698,11470,12226,12966,13690,14398,15091,15769,16433,17082,
1140         17718,18340,18949,19545,20128,20698,21256,21802,22336,22859,23371,
1141 };
1142
1143 /*
1144  * Approximate:
1145  *   val * y^n,    where y^32 ~= 0.5 (~1 scheduling period)
1146  */
1147 static __always_inline u64 decay_load(u64 val, u64 n)
1148 {
1149         unsigned int local_n;
1150
1151         if (!n)
1152                 return val;
1153         else if (unlikely(n > LOAD_AVG_PERIOD * 63))
1154                 return 0;
1155
1156         /* after bounds checking we can collapse to 32-bit */
1157         local_n = n;
1158
1159         /*
1160          * As y^PERIOD = 1/2, we can combine
1161          *    y^n = 1/2^(n/PERIOD) * k^(n%PERIOD)
1162          * With a look-up table which covers k^n (n<PERIOD)
1163          *
1164          * To achieve constant time decay_load.
1165          */
1166         if (unlikely(local_n >= LOAD_AVG_PERIOD)) {
1167                 val >>= local_n / LOAD_AVG_PERIOD;
1168                 local_n %= LOAD_AVG_PERIOD;
1169         }
1170
1171         val *= runnable_avg_yN_inv[local_n];
1172         /* We don't use SRR here since we always want to round down. */
1173         return val >> 32;
1174 }
1175
1176 /*
1177  * For updates fully spanning n periods, the contribution to runnable
1178  * average will be: \Sum 1024*y^n
1179  *
1180  * We can compute this reasonably efficiently by combining:
1181  *   y^PERIOD = 1/2 with precomputed \Sum 1024*y^n {for  n <PERIOD}
1182  */
1183 static u32 __compute_runnable_contrib(u64 n)
1184 {
1185         u32 contrib = 0;
1186
1187         if (likely(n <= LOAD_AVG_PERIOD))
1188                 return runnable_avg_yN_sum[n];
1189         else if (unlikely(n >= LOAD_AVG_MAX_N))
1190                 return LOAD_AVG_MAX;
1191
1192         /* Compute \Sum k^n combining precomputed values for k^i, \Sum k^j */
1193         do {
1194                 contrib /= 2; /* y^LOAD_AVG_PERIOD = 1/2 */
1195                 contrib += runnable_avg_yN_sum[LOAD_AVG_PERIOD];
1196
1197                 n -= LOAD_AVG_PERIOD;
1198         } while (n > LOAD_AVG_PERIOD);
1199
1200         contrib = decay_load(contrib, n);
1201         return contrib + runnable_avg_yN_sum[n];
1202 }
1203
1204 /*
1205  * We can represent the historical contribution to runnable average as the
1206  * coefficients of a geometric series.  To do this we sub-divide our runnable
1207  * history into segments of approximately 1ms (1024us); label the segment that
1208  * occurred N-ms ago p_N, with p_0 corresponding to the current period, e.g.
1209  *
1210  * [<- 1024us ->|<- 1024us ->|<- 1024us ->| ...
1211  *      p0            p1           p2
1212  *     (now)       (~1ms ago)  (~2ms ago)
1213  *
1214  * Let u_i denote the fraction of p_i that the entity was runnable.
1215  *
1216  * We then designate the fractions u_i as our co-efficients, yielding the
1217  * following representation of historical load:
1218  *   u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + u_3*y^3 + ...
1219  *
1220  * We choose y based on the with of a reasonably scheduling period, fixing:
1221  *   y^32 = 0.5
1222  *
1223  * This means that the contribution to load ~32ms ago (u_32) will be weighted
1224  * approximately half as much as the contribution to load within the last ms
1225  * (u_0).
1226  *
1227  * When a period "rolls over" and we have new u_0`, multiplying the previous
1228  * sum again by y is sufficient to update:
1229  *   load_avg = u_0` + y*(u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + ... )
1230  *            = u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + ... [re-labeling u_i --> u_{i+1}]
1231  */
1232 static __always_inline int __update_entity_runnable_avg(u64 now,
1233                                                         struct sched_avg *sa,
1234                                                         int runnable)
1235 {
1236         u64 delta, periods;
1237         u32 runnable_contrib;
1238         int delta_w, decayed = 0;
1239
1240         delta = now - sa->last_runnable_update;
1241         /*
1242          * This should only happen when time goes backwards, which it
1243          * unfortunately does during sched clock init when we swap over to TSC.
1244          */
1245         if ((s64)delta < 0) {
1246                 sa->last_runnable_update = now;
1247                 return 0;
1248         }
1249
1250         /*
1251          * Use 1024ns as the unit of measurement since it's a reasonable
1252          * approximation of 1us and fast to compute.
1253          */
1254         delta >>= 10;
1255         if (!delta)
1256                 return 0;
1257         sa->last_runnable_update = now;
1258
1259         /* delta_w is the amount already accumulated against our next period */
1260         delta_w = sa->runnable_avg_period % 1024;
1261         if (delta + delta_w >= 1024) {
1262                 /* period roll-over */
1263                 decayed = 1;
1264
1265                 /*
1266                  * Now that we know we're crossing a period boundary, figure
1267                  * out how much from delta we need to complete the current
1268                  * period and accrue it.
1269                  */
1270                 delta_w = 1024 - delta_w;
1271                 if (runnable)
1272                         sa->runnable_avg_sum += delta_w;
1273                 sa->runnable_avg_period += delta_w;
1274
1275                 delta -= delta_w;
1276
1277                 /* Figure out how many additional periods this update spans */
1278                 periods = delta / 1024;
1279                 delta %= 1024;
1280
1281                 sa->runnable_avg_sum = decay_load(sa->runnable_avg_sum,
1282                                                   periods + 1);
1283                 sa->runnable_avg_period = decay_load(sa->runnable_avg_period,
1284                                                      periods + 1);
1285
1286                 /* Efficiently calculate \sum (1..n_period) 1024*y^i */
1287                 runnable_contrib = __compute_runnable_contrib(periods);
1288                 if (runnable)
1289                         sa->runnable_avg_sum += runnable_contrib;
1290                 sa->runnable_avg_period += runnable_contrib;
1291         }
1292
1293         /* Remainder of delta accrued against u_0` */
1294         if (runnable)
1295                 sa->runnable_avg_sum += delta;
1296         sa->runnable_avg_period += delta;
1297
1298         return decayed;
1299 }
1300
1301 /* Synchronize an entity's decay with its parenting cfs_rq.*/
1302 static inline u64 __synchronize_entity_decay(struct sched_entity *se)
1303 {
1304         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1305         u64 decays = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
1306
1307         decays -= se->avg.decay_count;
1308         if (!decays)
1309                 return 0;
1310
1311         se->avg.load_avg_contrib = decay_load(se->avg.load_avg_contrib, decays);
1312         se->avg.decay_count = 0;
1313
1314         return decays;
1315 }
1316
1317 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1318 static inline void __update_cfs_rq_tg_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
1319                                                  int force_update)
1320 {
1321         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1322         s64 tg_contrib;
1323
1324         tg_contrib = cfs_rq->runnable_load_avg + cfs_rq->blocked_load_avg;
1325         tg_contrib -= cfs_rq->tg_load_contrib;
1326
1327         if (force_update || abs64(tg_contrib) > cfs_rq->tg_load_contrib / 8) {
1328                 atomic64_add(tg_contrib, &tg->load_avg);
1329                 cfs_rq->tg_load_contrib += tg_contrib;
1330         }
1331 }
1332
1333 /*
1334  * Aggregate cfs_rq runnable averages into an equivalent task_group
1335  * representation for computing load contributions.
1336  */
1337 static inline void __update_tg_runnable_avg(struct sched_avg *sa,
1338                                                   struct cfs_rq *cfs_rq)
1339 {
1340         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1341         long contrib;
1342
1343         /* The fraction of a cpu used by this cfs_rq */
1344         contrib = div_u64(sa->runnable_avg_sum << NICE_0_SHIFT,
1345                           sa->runnable_avg_period + 1);
1346         contrib -= cfs_rq->tg_runnable_contrib;
1347
1348         if (abs(contrib) > cfs_rq->tg_runnable_contrib / 64) {
1349                 atomic_add(contrib, &tg->runnable_avg);
1350                 cfs_rq->tg_runnable_contrib += contrib;
1351         }
1352 }
1353
1354 static inline void __update_group_entity_contrib(struct sched_entity *se)
1355 {
1356         struct cfs_rq *cfs_rq = group_cfs_rq(se);
1357         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1358         int runnable_avg;
1359
1360         u64 contrib;
1361
1362         contrib = cfs_rq->tg_load_contrib * tg->shares;
1363         se->avg.load_avg_contrib = div64_u64(contrib,
1364                                              atomic64_read(&tg->load_avg) + 1);
1365
1366         /*
1367          * For group entities we need to compute a correction term in the case
1368          * that they are consuming <1 cpu so that we would contribute the same
1369          * load as a task of equal weight.
1370          *
1371          * Explicitly co-ordinating this measurement would be expensive, but
1372          * fortunately the sum of each cpus contribution forms a usable
1373          * lower-bound on the true value.
1374          *
1375          * Consider the aggregate of 2 contributions.  Either they are disjoint
1376          * (and the sum represents true value) or they are disjoint and we are
1377          * understating by the aggregate of their overlap.
1378          *
1379          * Extending this to N cpus, for a given overlap, the maximum amount we
1380          * understand is then n_i(n_i+1)/2 * w_i where n_i is the number of
1381          * cpus that overlap for this interval and w_i is the interval width.
1382          *
1383          * On a small machine; the first term is well-bounded which bounds the
1384          * total error since w_i is a subset of the period.  Whereas on a
1385          * larger machine, while this first term can be larger, if w_i is the
1386          * of consequential size guaranteed to see n_i*w_i quickly converge to
1387          * our upper bound of 1-cpu.
1388          */
1389         runnable_avg = atomic_read(&tg->runnable_avg);
1390         if (runnable_avg < NICE_0_LOAD) {
1391                 se->avg.load_avg_contrib *= runnable_avg;
1392                 se->avg.load_avg_contrib >>= NICE_0_SHIFT;
1393         }
1394 }
1395 #else
1396 static inline void __update_cfs_rq_tg_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
1397                                                  int force_update) {}
1398 static inline void __update_tg_runnable_avg(struct sched_avg *sa,
1399                                                   struct cfs_rq *cfs_rq) {}
1400 static inline void __update_group_entity_contrib(struct sched_entity *se) {}
1401 #endif
1402
1403 static inline void __update_task_entity_contrib(struct sched_entity *se)
1404 {
1405         u32 contrib;
1406
1407         /* avoid overflowing a 32-bit type w/ SCHED_LOAD_SCALE */
1408         contrib = se->avg.runnable_avg_sum * scale_load_down(se->load.weight);
1409         contrib /= (se->avg.runnable_avg_period + 1);
1410         se->avg.load_avg_contrib = scale_load(contrib);
1411 }
1412
1413 /* Compute the current contribution to load_avg by se, return any delta */
1414 static long __update_entity_load_avg_contrib(struct sched_entity *se)
1415 {
1416         long old_contrib = se->avg.load_avg_contrib;
1417
1418         if (entity_is_task(se)) {
1419                 __update_task_entity_contrib(se);
1420         } else {
1421                 __update_tg_runnable_avg(&se->avg, group_cfs_rq(se));
1422                 __update_group_entity_contrib(se);
1423         }
1424
1425         return se->avg.load_avg_contrib - old_contrib;
1426 }
1427
1428 static inline void subtract_blocked_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
1429                                                  long load_contrib)
1430 {
1431         if (likely(load_contrib < cfs_rq->blocked_load_avg))
1432                 cfs_rq->blocked_load_avg -= load_contrib;
1433         else
1434                 cfs_rq->blocked_load_avg = 0;
1435 }
1436
1437 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq);
1438
1439 /* Update a sched_entity's runnable average */
1440 static inline void update_entity_load_avg(struct sched_entity *se,
1441                                           int update_cfs_rq)
1442 {
1443         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1444         long contrib_delta;
1445         u64 now;
1446
1447         /*
1448          * For a group entity we need to use their owned cfs_rq_clock_task() in
1449          * case they are the parent of a throttled hierarchy.
1450          */
1451         if (entity_is_task(se))
1452                 now = cfs_rq_clock_task(cfs_rq);
1453         else
1454                 now = cfs_rq_clock_task(group_cfs_rq(se));
1455
1456         if (!__update_entity_runnable_avg(now, &se->avg, se->on_rq))
1457                 return;
1458
1459         contrib_delta = __update_entity_load_avg_contrib(se);
1460
1461         if (!update_cfs_rq)
1462                 return;
1463
1464         if (se->on_rq)
1465                 cfs_rq->runnable_load_avg += contrib_delta;
1466         else
1467                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, -contrib_delta);
1468 }
1469
1470 /*
1471  * Decay the load contributed by all blocked children and account this so that
1472  * their contribution may appropriately discounted when they wake up.
1473  */
1474 static void update_cfs_rq_blocked_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int force_update)
1475 {
1476         u64 now = cfs_rq_clock_task(cfs_rq) >> 20;
1477         u64 decays;
1478
1479         decays = now - cfs_rq->last_decay;
1480         if (!decays && !force_update)
1481                 return;
1482
1483         if (atomic64_read(&cfs_rq->removed_load)) {
1484                 u64 removed_load = atomic64_xchg(&cfs_rq->removed_load, 0);
1485                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, removed_load);
1486         }
1487
1488         if (decays) {
1489                 cfs_rq->blocked_load_avg = decay_load(cfs_rq->blocked_load_avg,
1490                                                       decays);
1491                 atomic64_add(decays, &cfs_rq->decay_counter);
1492                 cfs_rq->last_decay = now;
1493         }
1494
1495         __update_cfs_rq_tg_load_contrib(cfs_rq, force_update);
1496 }
1497
1498 static inline void update_rq_runnable_avg(struct rq *rq, int runnable)
1499 {
1500         __update_entity_runnable_avg(rq->clock_task, &rq->avg, runnable);
1501         __update_tg_runnable_avg(&rq->avg, &rq->cfs);
1502 }
1503
1504 /* Add the load generated by se into cfs_rq's child load-average */
1505 static inline void enqueue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1506                                                   struct sched_entity *se,
1507                                                   int wakeup)
1508 {
1509         /*
1510          * We track migrations using entity decay_count <= 0, on a wake-up
1511          * migration we use a negative decay count to track the remote decays
1512          * accumulated while sleeping.
1513          */
1514         if (unlikely(se->avg.decay_count <= 0)) {
1515                 se->avg.last_runnable_update = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
1516                 if (se->avg.decay_count) {
1517                         /*
1518                          * In a wake-up migration we have to approximate the
1519                          * time sleeping.  This is because we can't synchronize
1520                          * clock_task between the two cpus, and it is not
1521                          * guaranteed to be read-safe.  Instead, we can
1522                          * approximate this using our carried decays, which are
1523                          * explicitly atomically readable.
1524                          */
1525                         se->avg.last_runnable_update -= (-se->avg.decay_count)
1526                                                         << 20;
1527                         update_entity_load_avg(se, 0);
1528                         /* Indicate that we're now synchronized and on-rq */
1529                         se->avg.decay_count = 0;
1530                 }
1531                 wakeup = 0;
1532         } else {
1533                 __synchronize_entity_decay(se);
1534         }
1535
1536         /* migrated tasks did not contribute to our blocked load */
1537         if (wakeup) {
1538                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, se->avg.load_avg_contrib);
1539                 update_entity_load_avg(se, 0);
1540         }
1541
1542         cfs_rq->runnable_load_avg += se->avg.load_avg_contrib;
1543         /* we force update consideration on load-balancer moves */
1544         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, !wakeup);
1545 }
1546
1547 /*
1548  * Remove se's load from this cfs_rq child load-average, if the entity is
1549  * transitioning to a blocked state we track its projected decay using
1550  * blocked_load_avg.
1551  */
1552 static inline void dequeue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1553                                                   struct sched_entity *se,
1554                                                   int sleep)
1555 {
1556         update_entity_load_avg(se, 1);
1557         /* we force update consideration on load-balancer moves */
1558         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, !sleep);
1559
1560         cfs_rq->runnable_load_avg -= se->avg.load_avg_contrib;
1561         if (sleep) {
1562                 cfs_rq->blocked_load_avg += se->avg.load_avg_contrib;
1563                 se->avg.decay_count = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
1564         } /* migrations, e.g. sleep=0 leave decay_count == 0 */
1565 }
1566
1567 /*
1568  * Update the rq's load with the elapsed running time before entering
1569  * idle. if the last scheduled task is not a CFS task, idle_enter will
1570  * be the only way to update the runnable statistic.
1571  */
1572 void idle_enter_fair(struct rq *this_rq)
1573 {
1574         update_rq_runnable_avg(this_rq, 1);
1575 }
1576
1577 /*
1578  * Update the rq's load with the elapsed idle time before a task is
1579  * scheduled. if the newly scheduled task is not a CFS task, idle_exit will
1580  * be the only way to update the runnable statistic.
1581  */
1582 void idle_exit_fair(struct rq *this_rq)
1583 {
1584         update_rq_runnable_avg(this_rq, 0);
1585 }
1586
1587 #else
1588 static inline void update_entity_load_avg(struct sched_entity *se,
1589                                           int update_cfs_rq) {}
1590 static inline void update_rq_runnable_avg(struct rq *rq, int runnable) {}
1591 static inline void enqueue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1592                                            struct sched_entity *se,
1593                                            int wakeup) {}
1594 static inline void dequeue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1595                                            struct sched_entity *se,
1596                                            int sleep) {}
1597 static inline void update_cfs_rq_blocked_load(struct cfs_rq *cfs_rq,
1598                                               int force_update) {}
1599 #endif
1600
1601 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1602 {
1603 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1604         struct task_struct *tsk = NULL;
1605
1606         if (entity_is_task(se))
1607                 tsk = task_of(se);
1608
1609         if (se->statistics.sleep_start) {
1610                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.sleep_start;
1611
1612                 if ((s64)delta < 0)
1613                         delta = 0;
1614
1615                 if (unlikely(delta > se->statistics.sleep_max))
1616                         se->statistics.sleep_max = delta;
1617
1618                 se->statistics.sleep_start = 0;
1619                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
1620
1621                 if (tsk) {
1622                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 1);
1623                         trace_sched_stat_sleep(tsk, delta);
1624                 }
1625         }
1626         if (se->statistics.block_start) {
1627                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.block_start;
1628
1629                 if ((s64)delta < 0)
1630                         delta = 0;
1631
1632                 if (unlikely(delta > se->statistics.block_max))
1633                         se->statistics.block_max = delta;
1634
1635                 se->statistics.block_start = 0;
1636                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
1637
1638                 if (tsk) {
1639                         if (tsk->in_iowait) {
1640                                 se->statistics.iowait_sum += delta;
1641                                 se->statistics.iowait_count++;
1642                                 trace_sched_stat_iowait(tsk, delta);
1643                         }
1644
1645                         trace_sched_stat_blocked(tsk, delta);
1646
1647                         /*
1648                          * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by
1649                          * 20 to get a milliseconds-range estimation of the
1650                          * amount of time that the task spent sleeping:
1651                          */
1652                         if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
1653                                 profile_hits(SLEEP_PROFILING,
1654                                                 (void *)get_wchan(tsk),
1655                                                 delta >> 20);
1656                         }
1657                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 0);
1658                 }
1659         }
1660 #endif
1661 }
1662
1663 static void check_spread(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1664 {
1665 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1666         s64 d = se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
1667
1668         if (d < 0)
1669                 d = -d;
1670
1671         if (d > 3*sysctl_sched_latency)
1672                 schedstat_inc(cfs_rq, nr_spread_over);
1673 #endif
1674 }
1675
1676 static void
1677 place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
1678 {
1679         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
1680
1681         /*
1682          * The 'current' period is already promised to the current tasks,
1683          * however the extra weight of the new task will slow them down a
1684          * little, place the new task so that it fits in the slot that
1685          * stays open at the end.
1686          */
1687         if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
1688                 vruntime += sched_vslice(cfs_rq, se);
1689
1690         /* sleeps up to a single latency don't count. */
1691         if (!initial) {
1692                 unsigned long thresh = sysctl_sched_latency;
1693
1694                 /*
1695                  * Halve their sleep time's effect, to allow
1696                  * for a gentler effect of sleepers:
1697                  */
1698                 if (sched_feat(GENTLE_FAIR_SLEEPERS))
1699                         thresh >>= 1;
1700
1701                 vruntime -= thresh;
1702         }
1703
1704         /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
1705         se->vruntime = max_vruntime(se->vruntime, vruntime);
1706 }
1707
1708 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq);
1709
1710 static void
1711 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
1712 {
1713         /*
1714          * Update the normalized vruntime before updating min_vruntime
1715          * through callig update_curr().
1716          */
1717         if (!(flags & ENQUEUE_WAKEUP) || (flags & ENQUEUE_WAKING))
1718                 se->vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
1719
1720         /*
1721          * Update run-time statistics of the 'current'.
1722          */
1723         update_curr(cfs_rq);
1724         enqueue_entity_load_avg(cfs_rq, se, flags & ENQUEUE_WAKEUP);
1725         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
1726         update_cfs_shares(cfs_rq);
1727
1728         if (flags & ENQUEUE_WAKEUP) {
1729                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
1730                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
1731         }
1732
1733         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
1734         check_spread(cfs_rq, se);
1735         if (se != cfs_rq->curr)
1736                 __enqueue_entity(cfs_rq, se);
1737         se->on_rq = 1;
1738
1739         if (cfs_rq->nr_running == 1) {
1740                 list_add_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
1741                 check_enqueue_throttle(cfs_rq);
1742         }
1743 }
1744
1745 static void __clear_buddies_last(struct sched_entity *se)
1746 {
1747         for_each_sched_entity(se) {
1748                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1749                 if (cfs_rq->last == se)
1750                         cfs_rq->last = NULL;
1751                 else
1752                         break;
1753         }
1754 }
1755
1756 static void __clear_buddies_next(struct sched_entity *se)
1757 {
1758         for_each_sched_entity(se) {
1759                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1760                 if (cfs_rq->next == se)
1761                         cfs_rq->next = NULL;
1762                 else
1763                         break;
1764         }
1765 }
1766
1767 static void __clear_buddies_skip(struct sched_entity *se)
1768 {
1769         for_each_sched_entity(se) {
1770                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1771                 if (cfs_rq->skip == se)
1772                         cfs_rq->skip = NULL;
1773                 else
1774                         break;
1775         }
1776 }
1777
1778 static void clear_buddies(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1779 {
1780         if (cfs_rq->last == se)
1781                 __clear_buddies_last(se);
1782
1783         if (cfs_rq->next == se)
1784                 __clear_buddies_next(se);
1785
1786         if (cfs_rq->skip == se)
1787                 __clear_buddies_skip(se);
1788 }
1789
1790 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq);
1791
1792 static void
1793 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
1794 {
1795         /*
1796          * Update run-time statistics of the 'current'.
1797          */
1798         update_curr(cfs_rq);
1799         dequeue_entity_load_avg(cfs_rq, se, flags & DEQUEUE_SLEEP);
1800
1801         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
1802         if (flags & DEQUEUE_SLEEP) {
1803 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1804                 if (entity_is_task(se)) {
1805                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
1806
1807                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
1808                                 se->statistics.sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
1809                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
1810                                 se->statistics.block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
1811                 }
1812 #endif
1813         }
1814
1815         clear_buddies(cfs_rq, se);
1816
1817         if (se != cfs_rq->curr)
1818                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
1819         se->on_rq = 0;
1820         account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
1821
1822         /*
1823          * Normalize the entity after updating the min_vruntime because the
1824          * update can refer to the ->curr item and we need to reflect this
1825          * movement in our normalized position.
1826          */
1827         if (!(flags & DEQUEUE_SLEEP))
1828                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
1829
1830         /* return excess runtime on last dequeue */
1831         return_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
1832
1833         update_min_vruntime(cfs_rq);
1834         update_cfs_shares(cfs_rq);
1835 }
1836
1837 /*
1838  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
1839  */
1840 static void
1841 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
1842 {
1843         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
1844         struct sched_entity *se;
1845         s64 delta;
1846
1847         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
1848         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
1849         if (delta_exec > ideal_runtime) {
1850                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1851                 /*
1852                  * The current task ran long enough, ensure it doesn't get
1853                  * re-elected due to buddy favours.
1854                  */
1855                 clear_buddies(cfs_rq, curr);
1856                 return;
1857         }
1858
1859         /*
1860          * Ensure that a task that missed wakeup preemption by a
1861          * narrow margin doesn't have to wait for a full slice.
1862          * This also mitigates buddy induced latencies under load.
1863          */
1864         if (delta_exec < sysctl_sched_min_granularity)
1865                 return;
1866
1867         se = __pick_first_entity(cfs_rq);
1868         delta = curr->vruntime - se->vruntime;
1869
1870         if (delta < 0)
1871                 return;
1872
1873         if (delta > ideal_runtime)
1874                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1875 }
1876
1877 static void
1878 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1879 {
1880         /* 'current' is not kept within the tree. */
1881         if (se->on_rq) {
1882                 /*
1883                  * Any task has to be enqueued before it get to execute on
1884                  * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
1885                  * runqueue.
1886                  */
1887                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
1888                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
1889         }
1890
1891         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
1892         cfs_rq->curr = se;
1893 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1894         /*
1895          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
1896          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
1897          * when there are only lesser-weight tasks around):
1898          */
1899         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
1900                 se->statistics.slice_max = max(se->statistics.slice_max,
1901                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
1902         }
1903 #endif
1904         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
1905 }
1906
1907 static int
1908 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se);
1909
1910 /*
1911  * Pick the next process, keeping these things in mind, in this order:
1912  * 1) keep things fair between processes/task groups
1913  * 2) pick the "next" process, since someone really wants that to run
1914  * 3) pick the "last" process, for cache locality
1915  * 4) do not run the "skip" process, if something else is available
1916  */
1917 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
1918 {
1919         struct sched_entity *se = __pick_first_entity(cfs_rq);
1920         struct sched_entity *left = se;
1921
1922         /*
1923          * Avoid running the skip buddy, if running something else can
1924          * be done without getting too unfair.
1925          */
1926         if (cfs_rq->skip == se) {
1927                 struct sched_entity *second = __pick_next_entity(se);
1928                 if (second && wakeup_preempt_entity(second, left) < 1)
1929                         se = second;
1930         }
1931
1932         /*
1933          * Prefer last buddy, try to return the CPU to a preempted task.
1934          */
1935         if (cfs_rq->last && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->last, left) < 1)
1936                 se = cfs_rq->last;
1937
1938         /*
1939          * Someone really wants this to run. If it's not unfair, run it.
1940          */
1941         if (cfs_rq->next && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->next, left) < 1)
1942                 se = cfs_rq->next;
1943
1944         clear_buddies(cfs_rq, se);
1945
1946         return se;
1947 }
1948
1949 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq);
1950
1951 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
1952 {
1953         /*
1954          * If still on the runqueue then deactivate_task()
1955          * was not called and update_curr() has to be done:
1956          */
1957         if (prev->on_rq)
1958                 update_curr(cfs_rq);
1959
1960         /* throttle cfs_rqs exceeding runtime */
1961         check_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
1962
1963         check_spread(cfs_rq, prev);
1964         if (prev->on_rq) {
1965                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
1966                 /* Put 'current' back into the tree. */
1967                 __enqueue_entity(cfs_rq, prev);
1968                 /* in !on_rq case, update occurred at dequeue */
1969                 update_entity_load_avg(prev, 1);
1970         }
1971         cfs_rq->curr = NULL;
1972 }
1973
1974 static void
1975 entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr, int queued)
1976 {
1977         /*
1978          * Update run-time statistics of the 'current'.
1979          */
1980         update_curr(cfs_rq);
1981
1982         /*
1983          * Ensure that runnable average is periodically updated.
1984          */
1985         update_entity_load_avg(curr, 1);
1986         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 1);
1987
1988 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1989         /*
1990          * queued ticks are scheduled to match the slice, so don't bother
1991          * validating it and just reschedule.
1992          */
1993         if (queued) {
1994                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1995                 return;
1996         }
1997         /*
1998          * don't let the period tick interfere with the hrtick preemption
1999          */
2000         if (!sched_feat(DOUBLE_TICK) &&
2001                         hrtimer_active(&rq_of(cfs_rq)->hrtick_timer))
2002                 return;
2003 #endif
2004
2005         if (cfs_rq->nr_running > 1)
2006                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
2007 }
2008
2009
2010 /**************************************************
2011  * CFS bandwidth control machinery
2012  */
2013
2014 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
2015
2016 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
2017 static struct static_key __cfs_bandwidth_used;
2018
2019 static inline bool cfs_bandwidth_used(void)
2020 {
2021         return static_key_false(&__cfs_bandwidth_used);
2022 }
2023
2024 void account_cfs_bandwidth_used(int enabled, int was_enabled)
2025 {
2026         /* only need to count groups transitioning between enabled/!enabled */
2027         if (enabled && !was_enabled)
2028                 static_key_slow_inc(&__cfs_bandwidth_used);
2029         else if (!enabled && was_enabled)
2030                 static_key_slow_dec(&__cfs_bandwidth_used);
2031 }
2032 #else /* HAVE_JUMP_LABEL */
2033 static bool cfs_bandwidth_used(void)
2034 {
2035         return true;
2036 }
2037
2038 void account_cfs_bandwidth_used(int enabled, int was_enabled) {}
2039 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
2040
2041 /*
2042  * default period for cfs group bandwidth.
2043  * default: 0.1s, units: nanoseconds
2044  */
2045 static inline u64 default_cfs_period(void)
2046 {
2047         return 100000000ULL;
2048 }
2049
2050 static inline u64 sched_cfs_bandwidth_slice(void)
2051 {
2052         return (u64)sysctl_sched_cfs_bandwidth_slice * NSEC_PER_USEC;
2053 }
2054
2055 /*
2056  * Replenish runtime according to assigned quota and update expiration time.
2057  * We use sched_clock_cpu directly instead of rq->clock to avoid adding
2058  * additional synchronization around rq->lock.
2059  *
2060  * requires cfs_b->lock
2061  */
2062 void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2063 {
2064         u64 now;
2065
2066         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
2067                 return;
2068
2069         now = sched_clock_cpu(smp_processor_id());
2070         cfs_b->runtime = cfs_b->quota;
2071         cfs_b->runtime_expires = now + ktime_to_ns(cfs_b->period);
2072 }
2073
2074 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
2075 {
2076         return &tg->cfs_bandwidth;
2077 }
2078
2079 /* rq->task_clock normalized against any time this cfs_rq has spent throttled */
2080 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq)
2081 {
2082         if (unlikely(cfs_rq->throttle_count))
2083                 return cfs_rq->throttled_clock_task;
2084
2085         return rq_of(cfs_rq)->clock_task - cfs_rq->throttled_clock_task_time;
2086 }
2087
2088 /* returns 0 on failure to allocate runtime */
2089 static int assign_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2090 {
2091         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
2092         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
2093         u64 amount = 0, min_amount, expires;
2094
2095         /* note: this is a positive sum as runtime_remaining <= 0 */
2096         min_amount = sched_cfs_bandwidth_slice() - cfs_rq->runtime_remaining;
2097
2098         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2099         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
2100                 amount = min_amount;
2101         else {
2102                 /*
2103                  * If the bandwidth pool has become inactive, then at least one
2104                  * period must have elapsed since the last consumption.
2105                  * Refresh the global state and ensure bandwidth timer becomes
2106                  * active.
2107                  */
2108                 if (!cfs_b->timer_active) {
2109                         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
2110                         __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
2111                 }
2112
2113                 if (cfs_b->runtime > 0) {
2114                         amount = min(cfs_b->runtime, min_amount);
2115                         cfs_b->runtime -= amount;
2116                         cfs_b->idle = 0;
2117                 }
2118         }
2119         expires = cfs_b->runtime_expires;
2120         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2121
2122         cfs_rq->runtime_remaining += amount;
2123         /*
2124          * we may have advanced our local expiration to account for allowed
2125          * spread between our sched_clock and the one on which runtime was
2126          * issued.
2127          */
2128         if ((s64)(expires - cfs_rq->runtime_expires) > 0)
2129                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
2130
2131         return cfs_rq->runtime_remaining > 0;
2132 }
2133
2134 /*
2135  * Note: This depends on the synchronization provided by sched_clock and the
2136  * fact that rq->clock snapshots this value.
2137  */
2138 static void expire_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2139 {
2140         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2141         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2142
2143         /* if the deadline is ahead of our clock, nothing to do */
2144         if (likely((s64)(rq->clock - cfs_rq->runtime_expires) < 0))
2145                 return;
2146
2147         if (cfs_rq->runtime_remaining < 0)
2148                 return;
2149
2150         /*
2151          * If the local deadline has passed we have to consider the
2152          * possibility that our sched_clock is 'fast' and the global deadline
2153          * has not truly expired.
2154          *
2155          * Fortunately we can check determine whether this the case by checking
2156          * whether the global deadline has advanced.
2157          */
2158
2159         if ((s64)(cfs_rq->runtime_expires - cfs_b->runtime_expires) >= 0) {
2160                 /* extend local deadline, drift is bounded above by 2 ticks */
2161                 cfs_rq->runtime_expires += TICK_NSEC;
2162         } else {
2163                 /* global deadline is ahead, expiration has passed */
2164                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
2165         }
2166 }
2167
2168 static void __account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
2169                                      unsigned long delta_exec)
2170 {
2171         /* dock delta_exec before expiring quota (as it could span periods) */
2172         cfs_rq->runtime_remaining -= delta_exec;
2173         expire_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2174
2175         if (likely(cfs_rq->runtime_remaining > 0))
2176                 return;
2177
2178         /*
2179          * if we're unable to extend our runtime we resched so that the active
2180          * hierarchy can be throttled
2181          */
2182         if (!assign_cfs_rq_runtime(cfs_rq) && likely(cfs_rq->curr))
2183                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2184 }
2185
2186 static __always_inline
2187 void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long delta_exec)
2188 {
2189         if (!cfs_bandwidth_used() || !cfs_rq->runtime_enabled)
2190                 return;
2191
2192         __account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
2193 }
2194
2195 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
2196 {
2197         return cfs_bandwidth_used() && cfs_rq->throttled;
2198 }
2199
2200 /* check whether cfs_rq, or any parent, is throttled */
2201 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq)
2202 {
2203         return cfs_bandwidth_used() && cfs_rq->throttle_count;
2204 }
2205
2206 /*
2207  * Ensure that neither of the group entities corresponding to src_cpu or
2208  * dest_cpu are members of a throttled hierarchy when performing group
2209  * load-balance operations.
2210  */
2211 static inline int throttled_lb_pair(struct task_group *tg,
2212                                     int src_cpu, int dest_cpu)
2213 {
2214         struct cfs_rq *src_cfs_rq, *dest_cfs_rq;
2215
2216         src_cfs_rq = tg->cfs_rq[src_cpu];
2217         dest_cfs_rq = tg->cfs_rq[dest_cpu];
2218
2219         return throttled_hierarchy(src_cfs_rq) ||
2220                throttled_hierarchy(dest_cfs_rq);
2221 }
2222
2223 /* updated child weight may affect parent so we have to do this bottom up */
2224 static int tg_unthrottle_up(struct task_group *tg, void *data)
2225 {
2226         struct rq *rq = data;
2227         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu_of(rq)];
2228
2229         cfs_rq->throttle_count--;
2230 #ifdef CONFIG_SMP
2231         if (!cfs_rq->throttle_count) {
2232                 /* adjust cfs_rq_clock_task() */
2233                 cfs_rq->throttled_clock_task_time += rq->clock_task -
2234                                              cfs_rq->throttled_clock_task;
2235         }
2236 #endif
2237
2238         return 0;
2239 }
2240
2241 static int tg_throttle_down(struct task_group *tg, void *data)
2242 {
2243         struct rq *rq = data;
2244         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu_of(rq)];
2245
2246         /* group is entering throttled state, stop time */
2247         if (!cfs_rq->throttle_count)
2248                 cfs_rq->throttled_clock_task = rq->clock_task;
2249         cfs_rq->throttle_count++;
2250
2251         return 0;
2252 }
2253
2254 static void throttle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
2255 {
2256         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2257         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2258         struct sched_entity *se;
2259         long task_delta, dequeue = 1;
2260
2261         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
2262
2263         /* freeze hierarchy runnable averages while throttled */
2264         rcu_read_lock();
2265         walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_throttle_down, tg_nop, (void *)rq);
2266         rcu_read_unlock();
2267
2268         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
2269         for_each_sched_entity(se) {
2270                 struct cfs_rq *qcfs_rq = cfs_rq_of(se);
2271                 /* throttled entity or throttle-on-deactivate */
2272                 if (!se->on_rq)
2273                         break;
2274
2275                 if (dequeue)
2276                         dequeue_entity(qcfs_rq, se, DEQUEUE_SLEEP);
2277                 qcfs_rq->h_nr_running -= task_delta;
2278
2279                 if (qcfs_rq->load.weight)
2280                         dequeue = 0;
2281         }
2282
2283         if (!se)
2284                 rq->nr_running -= task_delta;
2285
2286         cfs_rq->throttled = 1;
2287         cfs_rq->throttled_clock = rq->clock;
2288         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2289         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->throttled_list, &cfs_b->throttled_cfs_rq);
2290         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2291 }
2292
2293 void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
2294 {
2295         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2296         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2297         struct sched_entity *se;
2298         int enqueue = 1;
2299         long task_delta;
2300
2301         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
2302
2303         cfs_rq->throttled = 0;
2304         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2305         cfs_b->throttled_time += rq->clock - cfs_rq->throttled_clock;
2306         list_del_rcu(&cfs_rq->throttled_list);
2307         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2308
2309         update_rq_clock(rq);
2310         /* update hierarchical throttle state */
2311         walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_nop, tg_unthrottle_up, (void *)rq);
2312
2313         if (!cfs_rq->load.weight)
2314                 return;
2315
2316         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
2317         for_each_sched_entity(se) {
2318                 if (se->on_rq)
2319                         enqueue = 0;
2320
2321                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2322                 if (enqueue)
2323                         enqueue_entity(cfs_rq, se, ENQUEUE_WAKEUP);
2324                 cfs_rq->h_nr_running += task_delta;
2325
2326                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2327                         break;
2328         }
2329
2330         if (!se)
2331                 rq->nr_running += task_delta;
2332
2333         /* determine whether we need to wake up potentially idle cpu */
2334         if (rq->curr == rq->idle && rq->cfs.nr_running)
2335                 resched_task(rq->curr);
2336 }
2337
2338 static u64 distribute_cfs_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b,
2339                 u64 remaining, u64 expires)
2340 {
2341         struct cfs_rq *cfs_rq;
2342         u64 runtime = remaining;
2343
2344         rcu_read_lock();
2345         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &cfs_b->throttled_cfs_rq,
2346                                 throttled_list) {
2347                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2348
2349                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2350                 if (!cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2351                         goto next;
2352
2353                 runtime = -cfs_rq->runtime_remaining + 1;
2354                 if (runtime > remaining)
2355                         runtime = remaining;
2356                 remaining -= runtime;
2357
2358                 cfs_rq->runtime_remaining += runtime;
2359                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
2360
2361                 /* we check whether we're throttled above */
2362                 if (cfs_rq->runtime_remaining > 0)
2363                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
2364
2365 next:
2366                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2367
2368                 if (!remaining)
2369                         break;
2370         }
2371         rcu_read_unlock();
2372
2373         return remaining;
2374 }
2375
2376 /*
2377  * Responsible for refilling a task_group's bandwidth and unthrottling its
2378  * cfs_rqs as appropriate. If there has been no activity within the last
2379  * period the timer is deactivated until scheduling resumes; cfs_b->idle is
2380  * used to track this state.
2381  */
2382 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun)
2383 {
2384         u64 runtime, runtime_expires;
2385         int idle = 1, throttled;
2386
2387         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2388         /* no need to continue the timer with no bandwidth constraint */
2389         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
2390                 goto out_unlock;
2391
2392         throttled = !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2393         /* idle depends on !throttled (for the case of a large deficit) */
2394         idle = cfs_b->idle && !throttled;
2395         cfs_b->nr_periods += overrun;
2396
2397         /* if we're going inactive then everything else can be deferred */
2398         if (idle)
2399                 goto out_unlock;
2400
2401         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
2402
2403         if (!throttled) {
2404                 /* mark as potentially idle for the upcoming period */
2405                 cfs_b->idle = 1;
2406                 goto out_unlock;
2407         }
2408
2409         /* account preceding periods in which throttling occurred */
2410         cfs_b->nr_throttled += overrun;
2411
2412         /*
2413          * There are throttled entities so we must first use the new bandwidth
2414          * to unthrottle them before making it generally available.  This
2415          * ensures that all existing debts will be paid before a new cfs_rq is
2416          * allowed to run.
2417          */
2418         runtime = cfs_b->runtime;
2419         runtime_expires = cfs_b->runtime_expires;
2420         cfs_b->runtime = 0;
2421
2422         /*
2423          * This check is repeated as we are holding onto the new bandwidth
2424          * while we unthrottle.  This can potentially race with an unthrottled
2425          * group trying to acquire new bandwidth from the global pool.
2426          */
2427         while (throttled && runtime > 0) {
2428                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2429                 /* we can't nest cfs_b->lock while distributing bandwidth */
2430                 runtime = distribute_cfs_runtime(cfs_b, runtime,
2431                                                  runtime_expires);
2432                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2433
2434                 throttled = !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2435         }
2436
2437         /* return (any) remaining runtime */
2438         cfs_b->runtime = runtime;
2439         /*
2440          * While we are ensured activity in the period following an
2441          * unthrottle, this also covers the case in which the new bandwidth is
2442          * insufficient to cover the existing bandwidth deficit.  (Forcing the
2443          * timer to remain active while there are any throttled entities.)
2444          */
2445         cfs_b->idle = 0;
2446 out_unlock:
2447         if (idle)
2448                 cfs_b->timer_active = 0;
2449         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2450
2451         return idle;
2452 }
2453
2454 /* a cfs_rq won't donate quota below this amount */
2455 static const u64 min_cfs_rq_runtime = 1 * NSEC_PER_MSEC;
2456 /* minimum remaining period time to redistribute slack quota */
2457 static const u64 min_bandwidth_expiration = 2 * NSEC_PER_MSEC;
2458 /* how long we wait to gather additional slack before distributing */
2459 static const u64 cfs_bandwidth_slack_period = 5 * NSEC_PER_MSEC;
2460
2461 /* are we near the end of the current quota period? */
2462 static int runtime_refresh_within(struct cfs_bandwidth *cfs_b, u64 min_expire)
2463 {
2464         struct hrtimer *refresh_timer = &cfs_b->period_timer;
2465         u64 remaining;
2466
2467         /* if the call-back is running a quota refresh is already occurring */
2468         if (hrtimer_callback_running(refresh_timer))
2469                 return 1;
2470
2471         /* is a quota refresh about to occur? */
2472         remaining = ktime_to_ns(hrtimer_expires_remaining(refresh_timer));
2473         if (remaining < min_expire)
2474                 return 1;
2475
2476         return 0;
2477 }
2478
2479 static void start_cfs_slack_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2480 {
2481         u64 min_left = cfs_bandwidth_slack_period + min_bandwidth_expiration;
2482
2483         /* if there's a quota refresh soon don't bother with slack */
2484         if (runtime_refresh_within(cfs_b, min_left))
2485                 return;
2486
2487         start_bandwidth_timer(&cfs_b->slack_timer,
2488                                 ns_to_ktime(cfs_bandwidth_slack_period));
2489 }
2490
2491 /* we know any runtime found here is valid as update_curr() precedes return */
2492 static void __return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2493 {
2494         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2495         s64 slack_runtime = cfs_rq->runtime_remaining - min_cfs_rq_runtime;
2496
2497         if (slack_runtime <= 0)
2498                 return;
2499
2500         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2501         if (cfs_b->quota != RUNTIME_INF &&
2502             cfs_rq->runtime_expires == cfs_b->runtime_expires) {
2503                 cfs_b->runtime += slack_runtime;
2504
2505                 /* we are under rq->lock, defer unthrottling using a timer */
2506                 if (cfs_b->runtime > sched_cfs_bandwidth_slice() &&
2507                     !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq))
2508                         start_cfs_slack_bandwidth(cfs_b);
2509         }
2510         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2511
2512         /* even if it's not valid for return we don't want to try again */
2513         cfs_rq->runtime_remaining -= slack_runtime;
2514 }
2515
2516 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2517 {
2518         if (!cfs_bandwidth_used())
2519                 return;
2520
2521         if (!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->nr_running)
2522                 return;
2523
2524         __return_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2525 }
2526
2527 /*
2528  * This is done with a timer (instead of inline with bandwidth return) since
2529  * it's necessary to juggle rq->locks to unthrottle their respective cfs_rqs.
2530  */
2531 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2532 {
2533         u64 runtime = 0, slice = sched_cfs_bandwidth_slice();
2534         u64 expires;
2535
2536         /* confirm we're still not at a refresh boundary */
2537         if (runtime_refresh_within(cfs_b, min_bandwidth_expiration))
2538                 return;
2539
2540         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2541         if (cfs_b->quota != RUNTIME_INF && cfs_b->runtime > slice) {
2542                 runtime = cfs_b->runtime;
2543                 cfs_b->runtime = 0;
2544         }
2545         expires = cfs_b->runtime_expires;
2546         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2547
2548         if (!runtime)
2549                 return;
2550
2551         runtime = distribute_cfs_runtime(cfs_b, runtime, expires);
2552
2553         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2554         if (expires == cfs_b->runtime_expires)
2555                 cfs_b->runtime = runtime;
2556         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2557 }
2558
2559 /*
2560  * When a group wakes up we want to make sure that its quota is not already
2561  * expired/exceeded, otherwise it may be allowed to steal additional ticks of
2562  * runtime as update_curr() throttling can not not trigger until it's on-rq.
2563  */
2564 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq)
2565 {
2566         if (!cfs_bandwidth_used())
2567                 return;
2568
2569         /* an active group must be handled by the update_curr()->put() path */
2570         if (!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->curr)
2571                 return;
2572
2573         /* ensure the group is not already throttled */
2574         if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2575                 return;
2576
2577         /* update runtime allocation */
2578         account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
2579         if (cfs_rq->runtime_remaining <= 0)
2580                 throttle_cfs_rq(cfs_rq);
2581 }
2582
2583 /* conditionally throttle active cfs_rq's from put_prev_entity() */
2584 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2585 {
2586         if (!cfs_bandwidth_used())
2587                 return;
2588
2589         if (likely(!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->runtime_remaining > 0))
2590                 return;
2591
2592         /*
2593          * it's possible for a throttled entity to be forced into a running
2594          * state (e.g. set_curr_task), in this case we're finished.
2595          */
2596         if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2597                 return;
2598
2599         throttle_cfs_rq(cfs_rq);
2600 }
2601
2602 static inline u64 default_cfs_period(void);
2603 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun);
2604 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
2605
2606 static enum hrtimer_restart sched_cfs_slack_timer(struct hrtimer *timer)
2607 {
2608         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
2609                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, slack_timer);
2610         do_sched_cfs_slack_timer(cfs_b);
2611
2612         return HRTIMER_NORESTART;
2613 }
2614
2615 static enum hrtimer_restart sched_cfs_period_timer(struct hrtimer *timer)
2616 {
2617         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
2618                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, period_timer);
2619         ktime_t now;
2620         int overrun;
2621         int idle = 0;
2622
2623         for (;;) {
2624                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
2625                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, cfs_b->period);
2626
2627                 if (!overrun)
2628                         break;
2629
2630                 idle = do_sched_cfs_period_timer(cfs_b, overrun);
2631         }
2632
2633         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
2634 }
2635
2636 void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2637 {
2638         raw_spin_lock_init(&cfs_b->lock);
2639         cfs_b->runtime = 0;
2640         cfs_b->quota = RUNTIME_INF;
2641         cfs_b->period = ns_to_ktime(default_cfs_period());
2642
2643         INIT_LIST_HEAD(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2644         hrtimer_init(&cfs_b->period_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
2645         cfs_b->period_timer.function = sched_cfs_period_timer;
2646         hrtimer_init(&cfs_b->slack_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
2647         cfs_b->slack_timer.function = sched_cfs_slack_timer;
2648 }
2649
2650 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2651 {
2652         cfs_rq->runtime_enabled = 0;
2653         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->throttled_list);
2654 }
2655
2656 /* requires cfs_b->lock, may release to reprogram timer */
2657 void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2658 {
2659         /*
2660          * The timer may be active because we're trying to set a new bandwidth
2661          * period or because we're racing with the tear-down path
2662          * (timer_active==0 becomes visible before the hrtimer call-back
2663          * terminates).  In either case we ensure that it's re-programmed
2664          */
2665         while (unlikely(hrtimer_active(&cfs_b->period_timer))) {
2666                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2667                 /* ensure cfs_b->lock is available while we wait */
2668                 hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
2669
2670                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2671                 /* if someone else restarted the timer then we're done */
2672                 if (cfs_b->timer_active)
2673                         return;
2674         }
2675
2676         cfs_b->timer_active = 1;
2677         start_bandwidth_timer(&cfs_b->period_timer, cfs_b->period);
2678 }
2679
2680 static void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2681 {
2682         hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
2683         hrtimer_cancel(&cfs_b->slack_timer);
2684 }
2685
2686 static void __maybe_unused unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq)
2687 {
2688         struct cfs_rq *cfs_rq;
2689
2690         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
2691                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2692
2693                 if (!cfs_rq->runtime_enabled)
2694                         continue;
2695
2696                 /*
2697                  * clock_task is not advancing so we just need to make sure
2698                  * there's some valid quota amount
2699                  */
2700                 cfs_rq->runtime_remaining = cfs_b->quota;
2701                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2702                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
2703         }
2704 }
2705
2706 #else /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
2707 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq)
2708 {
2709         return rq_of(cfs_rq)->clock_task;
2710 }
2711
2712 static void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
2713                                      unsigned long delta_exec) {}
2714 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2715 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2716 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2717
2718 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
2719 {
2720         return 0;
2721 }
2722
2723 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq)
2724 {
2725         return 0;
2726 }
2727
2728 static inline int throttled_lb_pair(struct task_group *tg,
2729                                     int src_cpu, int dest_cpu)
2730 {
2731         return 0;
2732 }
2733
2734 void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
2735
2736 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2737 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2738 #endif
2739
2740 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
2741 {
2742         return NULL;
2743 }
2744 static inline void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
2745 static inline void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq) {}
2746
2747 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
2748
2749 /**************************************************
2750  * CFS operations on tasks:
2751  */
2752
2753 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
2754 static void hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2755 {
2756         struct sched_entity *se = &p->se;
2757         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2758
2759         WARN_ON(task_rq(p) != rq);
2760
2761         if (cfs_rq->nr_running > 1) {
2762                 u64 slice = sched_slice(cfs_rq, se);
2763                 u64 ran = se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime;
2764                 s64 delta = slice - ran;
2765
2766                 if (delta < 0) {
2767                         if (rq->curr == p)
2768                                 resched_task(p);
2769                         return;
2770                 }
2771
2772                 /*
2773                  * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
2774                  * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
2775                  */
2776                 if (rq->curr != p)
2777                         delta = max_t(s64, 10000LL, delta);
2778
2779                 hrtick_start(rq, delta);
2780         }
2781 }
2782
2783 /*
2784  * called from enqueue/dequeue and updates the hrtick when the
2785  * current task is from our class and nr_running is low enough
2786  * to matter.
2787  */
2788 static void hrtick_update(struct rq *rq)
2789 {
2790         struct task_struct *curr = rq->curr;
2791
2792         if (!hrtick_enabled(rq) || curr->sched_class != &fair_sched_class)
2793                 return;
2794
2795         if (cfs_rq_of(&curr->se)->nr_running < sched_nr_latency)
2796                 hrtick_start_fair(rq, curr);
2797 }
2798 #else /* !CONFIG_SCHED_HRTICK */
2799 static inline void
2800 hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2801 {
2802 }
2803
2804 static inline void hrtick_update(struct rq *rq)
2805 {
2806 }
2807 #endif
2808
2809 /*
2810  * The enqueue_task method is called before nr_running is
2811  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
2812  * then put the task into the rbtree:
2813  */
2814 static void
2815 enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2816 {
2817         struct cfs_rq *cfs_rq;
2818         struct sched_entity *se = &p->se;
2819
2820         for_each_sched_entity(se) {
2821                 if (se->on_rq)
2822                         break;
2823                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2824                 enqueue_entity(cfs_rq, se, flags);
2825
2826                 /*
2827                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
2828                  *
2829                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
2830                  * post the final h_nr_running increment below.
2831                 */
2832                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2833                         break;
2834                 cfs_rq->h_nr_running++;
2835
2836                 flags = ENQUEUE_WAKEUP;
2837         }
2838
2839         for_each_sched_entity(se) {
2840                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2841                 cfs_rq->h_nr_running++;
2842
2843                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2844                         break;
2845
2846                 update_cfs_shares(cfs_rq);
2847                 update_entity_load_avg(se, 1);
2848         }
2849
2850         if (!se) {
2851                 update_rq_runnable_avg(rq, rq->nr_running);
2852                 inc_nr_running(rq);
2853         }
2854         hrtick_update(rq);
2855 }
2856
2857 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se);
2858
2859 /*
2860  * The dequeue_task method is called before nr_running is
2861  * decreased. We remove the task from the rbtree and
2862  * update the fair scheduling stats:
2863  */
2864 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2865 {
2866         struct cfs_rq *cfs_rq;
2867         struct sched_entity *se = &p->se;
2868         int task_sleep = flags & DEQUEUE_SLEEP;
2869
2870         for_each_sched_entity(se) {
2871                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2872                 dequeue_entity(cfs_rq, se, flags);
2873
2874                 /*
2875                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
2876                  *
2877                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
2878                  * post the final h_nr_running decrement below.
2879                 */
2880                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2881                         break;
2882                 cfs_rq->h_nr_running--;
2883
2884                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
2885                 if (cfs_rq->load.weight) {
2886                         /*
2887                          * Bias pick_next to pick a task from this cfs_rq, as
2888                          * p is sleeping when it is within its sched_slice.
2889                          */
2890                         if (task_sleep && parent_entity(se))
2891                                 set_next_buddy(parent_entity(se));
2892
2893                         /* avoid re-evaluating load for this entity */
2894                         se = parent_entity(se);
2895                         break;
2896                 }
2897                 flags |= DEQUEUE_SLEEP;
2898         }
2899
2900         for_each_sched_entity(se) {
2901                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2902                 cfs_rq->h_nr_running--;
2903
2904                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2905                         break;
2906
2907                 update_cfs_shares(cfs_rq);
2908                 update_entity_load_avg(se, 1);
2909         }
2910
2911         if (!se) {
2912                 dec_nr_running(rq);
2913                 update_rq_runnable_avg(rq, 1);
2914         }
2915         hrtick_update(rq);
2916 }
2917
2918 #ifdef CONFIG_SMP
2919 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
2920 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
2921 {
2922         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
2923 }
2924
2925 /*
2926  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2927  * according to the scheduling class and "nice" value.
2928  *
2929  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2930  * balance conservatively.
2931  */
2932 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2933 {
2934         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2935         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2936
2937         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2938                 return total;
2939
2940         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2941 }
2942
2943 /*
2944  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2945  * according to the scheduling class and "nice" value.
2946  */
2947 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2948 {
2949         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2950         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2951
2952         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2953                 return total;
2954
2955         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2956 }
2957
2958 static unsigned long power_of(int cpu)
2959 {
2960         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
2961 }
2962
2963 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
2964 {
2965         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2966         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
2967
2968         if (nr_running)
2969                 return rq->load.weight / nr_running;
2970
2971         return 0;
2972 }
2973
2974
2975 static void task_waking_fair(struct task_struct *p)
2976 {
2977         struct sched_entity *se = &p->se;
2978         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2979         u64 min_vruntime;
2980
2981 #ifndef CONFIG_64BIT
2982         u64 min_vruntime_copy;
2983
2984         do {
2985                 min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime_copy;
2986                 smp_rmb();
2987                 min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
2988         } while (min_vruntime != min_vruntime_copy);
2989 #else
2990         min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
2991 #endif
2992
2993         se->vruntime -= min_vruntime;
2994 }
2995
2996 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2997 /*
2998  * effective_load() calculates the load change as seen from the root_task_group
2999  *
3000  * Adding load to a group doesn't make a group heavier, but can cause movement
3001  * of group shares between cpus. Assuming the shares were perfectly aligned one
3002  * can calculate the shift in shares.
3003  *
3004  * Calculate the effective load difference if @wl is added (subtracted) to @tg
3005  * on this @cpu and results in a total addition (subtraction) of @wg to the
3006  * total group weight.
3007  *
3008  * Given a runqueue weight distribution (rw_i) we can compute a shares
3009  * distribution (s_i) using:
3010  *
3011  *   s_i = rw_i / \Sum rw_j                                             (1)
3012  *
3013  * Suppose we have 4 CPUs and our @tg is a direct child of the root group and
3014  * has 7 equal weight tasks, distributed as below (rw_i), with the resulting
3015  * shares distribution (s_i):
3016  *
3017  *   rw_i = {   2,   4,   1,   0 }
3018  *   s_i  = { 2/7, 4/7, 1/7,   0 }
3019  *
3020  * As per wake_affine() we're interested in the load of two CPUs (the CPU the
3021  * task used to run on and the CPU the waker is running on), we need to
3022  * compute the effect of waking a task on either CPU and, in case of a sync
3023  * wakeup, compute the effect of the current task going to sleep.
3024  *
3025  * So for a change of @wl to the local @cpu with an overall group weight change
3026  * of @wl we can compute the new shares distribution (s'_i) using:
3027  *
3028  *   s'_i = (rw_i + @wl) / (@wg + \Sum rw_j)                            (2)
3029  *
3030  * Suppose we're interested in CPUs 0 and 1, and want to compute the load
3031  * differences in waking a task to CPU 0. The additional task changes the
3032  * weight and shares distributions like:
3033  *
3034  *   rw'_i = {   3,   4,   1,   0 }
3035  *   s'_i  = { 3/8, 4/8, 1/8,   0 }
3036  *
3037  * We can then compute the difference in effective weight by using:
3038  *
3039  *   dw_i = S * (s'_i - s_i)                                            (3)
3040  *
3041  * Where 'S' is the group weight as seen by its parent.
3042  *
3043  * Therefore the effective change in loads on CPU 0 would be 5/56 (3/8 - 2/7)
3044  * times the weight of the group. The effect on CPU 1 would be -4/56 (4/8 -
3045  * 4/7) times the weight of the group.
3046  */
3047 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu, long wl, long wg)
3048 {
3049         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
3050
3051         if (!tg->parent)        /* the trivial, non-cgroup case */
3052                 return wl;
3053
3054         for_each_sched_entity(se) {
3055                 long w, W;
3056
3057                 tg = se->my_q->tg;
3058
3059                 /*
3060                  * W = @wg + \Sum rw_j
3061                  */
3062                 W = wg + calc_tg_weight(tg, se->my_q);
3063
3064                 /*
3065                  * w = rw_i + @wl
3066                  */
3067                 w = se->my_q->load.weight + wl;
3068
3069                 /*
3070                  * wl = S * s'_i; see (2)
3071                  */
3072                 if (W > 0 && w < W)
3073                         wl = (w * tg->shares) / W;
3074                 else
3075                         wl = tg->shares;
3076
3077                 /*
3078                  * Per the above, wl is the new se->load.weight value; since
3079                  * those are clipped to [MIN_SHARES, ...) do so now. See
3080                  * calc_cfs_shares().
3081                  */
3082                 if (wl < MIN_SHARES)
3083                         wl = MIN_SHARES;
3084
3085                 /*
3086                  * wl = dw_i = S * (s'_i - s_i); see (3)
3087                  */
3088                 wl -= se->load.weight;
3089
3090                 /*
3091                  * Recursively apply this logic to all parent groups to compute
3092                  * the final effective load change on the root group. Since
3093                  * only the @tg group gets extra weight, all parent groups can
3094                  * only redistribute existing shares. @wl is the shift in shares
3095                  * resulting from this level per the above.
3096                  */
3097                 wg = 0;
3098         }
3099
3100         return wl;
3101 }
3102 #else
3103
3104 static inline unsigned long effective_load(struct task_group *tg, int cpu,
3105                 unsigned long wl, unsigned long wg)
3106 {
3107         return wl;
3108 }
3109
3110 #endif
3111
3112 static int wake_affine(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int sync)
3113 {
3114         s64 this_load, load;
3115         int idx, this_cpu, prev_cpu;
3116         unsigned long tl_per_task;
3117         struct task_group *tg;
3118         unsigned long weight;
3119         int balanced;
3120
3121         idx       = sd->wake_idx;
3122         this_cpu  = smp_processor_id();
3123         prev_cpu  = task_cpu(p);
3124         load      = source_load(prev_cpu, idx);
3125         this_load = target_load(this_cpu, idx);
3126
3127         /*
3128          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
3129          * effect of the currently running task from the load
3130          * of the current CPU:
3131          */
3132         if (sync) {
3133                 tg = task_group(current);
3134                 weight = current->se.load.weight;
3135
3136                 this_load += effective_load(tg, this_cpu, -weight, -weight);
3137                 load += effective_load(tg, prev_cpu, 0, -weight);
3138         }
3139
3140         tg = task_group(p);
3141         weight = p->se.load.weight;
3142
3143         /*
3144          * In low-load situations, where prev_cpu is idle and this_cpu is idle
3145          * due to the sync cause above having dropped this_load to 0, we'll
3146          * always have an imbalance, but there's really nothing you can do
3147          * about that, so that's good too.
3148          *
3149          * Otherwise check if either cpus are near enough in load to allow this
3150          * task to be woken on this_cpu.
3151          */
3152         if (this_load > 0) {
3153                 s64 this_eff_load, prev_eff_load;
3154
3155                 this_eff_load = 100;
3156                 this_eff_load *= power_of(prev_cpu);
3157                 this_eff_load *= this_load +
3158                         effective_load(tg, this_cpu, weight, weight);
3159
3160                 prev_eff_load = 100 + (sd->imbalance_pct - 100) / 2;
3161                 prev_eff_load *= power_of(this_cpu);
3162                 prev_eff_load *= load + effective_load(tg, prev_cpu, 0, weight);
3163
3164                 balanced = this_eff_load <= prev_eff_load;
3165         } else
3166                 balanced = true;
3167
3168         /*
3169          * If the currently running task will sleep within
3170          * a reasonable amount of time then attract this newly
3171          * woken task:
3172          */
3173         if (sync && balanced)
3174                 return 1;
3175
3176         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine_attempts);
3177         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3178
3179         if (balanced ||
3180             (this_load <= load &&
3181              this_load + target_load(prev_cpu, idx) <= tl_per_task)) {
3182                 /*
3183                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
3184                  * p is cache cold in this domain, and
3185                  * there is no bad imbalance.
3186                  */
3187                 schedstat_inc(sd, ttwu_move_affine);
3188                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine);
3189
3190                 return 1;
3191         }
3192         return 0;
3193 }
3194
3195 /*
3196  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
3197  * domain.
3198  */
3199 static struct sched_group *
3200 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p,
3201                   int this_cpu, int load_idx)
3202 {
3203         struct sched_group *idlest = NULL, *group = sd->groups;
3204         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
3205         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
3206
3207         do {
3208                 unsigned long load, avg_load;
3209                 int local_group;
3210                 int i;
3211
3212                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
3213                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
3214                                         tsk_cpus_allowed(p)))
3215                         continue;
3216
3217                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3218                                                sched_group_cpus(group));
3219
3220                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3221                 avg_load = 0;
3222
3223                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3224                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3225                         if (local_group)
3226                                 load = source_load(i, load_idx);
3227                         else
3228                                 load = target_load(i, load_idx);
3229
3230                         avg_load += load;
3231                 }
3232
3233                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3234                 avg_load = (avg_load * SCHED_POWER_SCALE) / group->sgp->power;
3235
3236                 if (local_group) {
3237                         this_load = avg_load;
3238                 } else if (avg_load < min_load) {
3239                         min_load = avg_load;
3240                         idlest = group;
3241                 }
3242         } while (group = group->next, group != sd->groups);
3243
3244         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
3245                 return NULL;
3246         return idlest;
3247 }
3248
3249 /*
3250  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
3251  */
3252 static int
3253 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
3254 {
3255         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
3256         int idlest = -1;
3257         int i;
3258
3259         /* Traverse only the allowed CPUs */
3260         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), tsk_cpus_allowed(p)) {
3261                 load = weighted_cpuload(i);
3262
3263                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
3264                         min_load = load;
3265                         idlest = i;
3266                 }
3267         }
3268
3269         return idlest;
3270 }
3271
3272 /*
3273  * Try and locate an idle CPU in the sched_domain.
3274  */
3275 static int select_idle_sibling(struct task_struct *p, int target)
3276 {
3277         struct sched_domain *sd;
3278         struct sched_group *sg;
3279         int i = task_cpu(p);
3280
3281         if (idle_cpu(target))
3282                 return target;
3283
3284         /*
3285          * If the prevous cpu is cache affine and idle, don't be stupid.
3286          */
3287         if (i != target && cpus_share_cache(i, target) && idle_cpu(i))
3288                 return i;
3289
3290         /*
3291          * Otherwise, iterate the domains and find an elegible idle cpu.
3292          */
3293         sd = rcu_dereference(per_cpu(sd_llc, target));
3294         for_each_lower_domain(sd) {
3295                 sg = sd->groups;
3296                 do {
3297                         if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(sg),
3298                                                 tsk_cpus_allowed(p)))
3299                                 goto next;
3300
3301                         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(sg)) {
3302                                 if (i == target || !idle_cpu(i))
3303                                         goto next;
3304                         }
3305
3306                         target = cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg),
3307                                         tsk_cpus_allowed(p));
3308                         goto done;
3309 next:
3310                         sg = sg->next;
3311                 } while (sg != sd->groups);
3312         }
3313 done:
3314         return target;
3315 }
3316
3317 /*
3318  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
3319  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
3320  * SD_BALANCE_EXEC.
3321  *
3322  * Balance, ie. select the least loaded group.
3323  *
3324  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
3325  *
3326  * preempt must be disabled.
3327  */
3328 static int
3329 select_task_rq_fair(struct task_struct *p, int sd_flag, int wake_flags)
3330 {
3331         struct sched_domain *tmp, *affine_sd = NULL, *sd = NULL;
3332         int cpu = smp_processor_id();
3333         int prev_cpu = task_cpu(p);
3334         int new_cpu = cpu;
3335         int want_affine = 0;
3336         int sync = wake_flags & WF_SYNC;
3337
3338         if (p->nr_cpus_allowed == 1)
3339                 return prev_cpu;
3340
3341         if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE) {
3342                 if (cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
3343                         want_affine = 1;
3344                 new_cpu = prev_cpu;
3345         }
3346
3347         rcu_read_lock();
3348         for_each_domain(cpu, tmp) {
3349                 if (!(tmp->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3350                         continue;
3351
3352                 /*
3353                  * If both cpu and prev_cpu are part of this domain,
3354                  * cpu is a valid SD_WAKE_AFFINE target.
3355                  */
3356                 if (want_affine && (tmp->flags & SD_WAKE_AFFINE) &&
3357                     cpumask_test_cpu(prev_cpu, sched_domain_span(tmp))) {
3358                         affine_sd = tmp;
3359                         break;
3360                 }
3361
3362                 if (tmp->flags & sd_flag)
3363                         sd = tmp;
3364         }
3365
3366         if (affine_sd) {
3367                 if (cpu != prev_cpu && wake_affine(affine_sd, p, sync))
3368                         prev_cpu = cpu;
3369
3370                 new_cpu = select_idle_sibling(p, prev_cpu);
3371                 goto unlock;
3372         }
3373
3374         while (sd) {
3375                 int load_idx = sd->forkexec_idx;
3376                 struct sched_group *group;
3377                 int weight;
3378
3379                 if (!(sd->flags & sd_flag)) {
3380                         sd = sd->child;
3381                         continue;
3382                 }
3383
3384                 if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE)
3385                         load_idx = sd->wake_idx;
3386
3387                 group = find_idlest_group(sd, p, cpu, load_idx);
3388                 if (!group) {
3389                         sd = sd->child;
3390                         continue;
3391                 }
3392
3393                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, p, cpu);
3394                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
3395                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
3396                         sd = sd->child;
3397                         continue;
3398                 }
3399
3400                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
3401                 cpu = new_cpu;
3402                 weight = sd->span_weight;
3403                 sd = NULL;
3404                 for_each_domain(cpu, tmp) {
3405                         if (weight <= tmp->span_weight)
3406                                 break;
3407                         if (tmp->flags & sd_flag)
3408                                 sd = tmp;
3409                 }
3410                 /* while loop will break here if sd == NULL */
3411         }
3412 unlock:
3413         rcu_read_unlock();
3414
3415         return new_cpu;
3416 }
3417
3418 /*
3419  * Load-tracking only depends on SMP, FAIR_GROUP_SCHED dependency below may be
3420  * removed when useful for applications beyond shares distribution (e.g.
3421  * load-balance).
3422  */
3423 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3424 /*
3425  * Called immediately before a task is migrated to a new cpu; task_cpu(p) and
3426  * cfs_rq_of(p) references at time of call are still valid and identify the
3427  * previous cpu.  However, the caller only guarantees p->pi_lock is held; no
3428  * other assumptions, including the state of rq->lock, should be made.
3429  */
3430 static void
3431 migrate_task_rq_fair(struct task_struct *p, int next_cpu)
3432 {
3433         struct sched_entity *se = &p->se;
3434         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3435
3436         /*
3437          * Load tracking: accumulate removed load so that it can be processed
3438          * when we next update owning cfs_rq under rq->lock.  Tasks contribute
3439          * to blocked load iff they have a positive decay-count.  It can never
3440          * be negative here since on-rq tasks have decay-count == 0.
3441          */
3442         if (se->avg.decay_count) {
3443                 se->avg.decay_count = -__synchronize_entity_decay(se);
3444                 atomic64_add(se->avg.load_avg_contrib, &cfs_rq->removed_load);
3445         }
3446 }
3447 #endif
3448 #endif /* CONFIG_SMP */
3449
3450 static unsigned long
3451 wakeup_gran(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
3452 {
3453         unsigned long gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
3454
3455         /*
3456          * Since its curr running now, convert the gran from real-time
3457          * to virtual-time in his units.
3458          *
3459          * By using 'se' instead of 'curr' we penalize light tasks, so
3460          * they get preempted easier. That is, if 'se' < 'curr' then
3461          * the resulting gran will be larger, therefore penalizing the
3462          * lighter, if otoh 'se' > 'curr' then the resulting gran will
3463          * be smaller, again penalizing the lighter task.
3464          *
3465          * This is especially important for buddies when the leftmost
3466          * task is higher priority than the buddy.
3467          */
3468         return calc_delta_fair(gran, se);
3469 }
3470
3471 /*
3472  * Should 'se' preempt 'curr'.
3473  *
3474  *             |s1
3475  *        |s2
3476  *   |s3
3477  *         g
3478  *      |<--->|c
3479  *
3480  *  w(c, s1) = -1
3481  *  w(c, s2) =  0
3482  *  w(c, s3) =  1
3483  *
3484  */
3485 static int
3486 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
3487 {
3488         s64 gran, vdiff = curr->vruntime - se->vruntime;
3489
3490         if (vdiff <= 0)
3491                 return -1;
3492
3493         gran = wakeup_gran(curr, se);
3494         if (vdiff > gran)
3495                 return 1;
3496
3497         return 0;
3498 }
3499
3500 static void set_last_buddy(struct sched_entity *se)
3501 {
3502         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
3503                 return;
3504
3505         for_each_sched_entity(se)
3506                 cfs_rq_of(se)->last = se;
3507 }
3508
3509 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se)
3510 {
3511         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
3512                 return;
3513
3514         for_each_sched_entity(se)
3515                 cfs_rq_of(se)->next = se;
3516 }
3517
3518 static void set_skip_buddy(struct sched_entity *se)
3519 {
3520         for_each_sched_entity(se)
3521                 cfs_rq_of(se)->skip = se;
3522 }
3523
3524 /*
3525  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
3526  */
3527 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
3528 {
3529         struct task_struct *curr = rq->curr;
3530         struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
3531         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
3532         int scale = cfs_rq->nr_running >= sched_nr_latency;
3533         int next_buddy_marked = 0;
3534
3535         if (unlikely(se == pse))
3536                 return;
3537
3538         /*
3539          * This is possible from callers such as move_task(), in which we
3540          * unconditionally check_prempt_curr() after an enqueue (which may have
3541          * lead to a throttle).  This both saves work and prevents false
3542          * next-buddy nomination below.
3543          */
3544         if (unlikely(throttled_hierarchy(cfs_rq_of(pse))))
3545                 return;
3546
3547         if (sched_feat(NEXT_BUDDY) && scale && !(wake_flags & WF_FORK)) {
3548                 set_next_buddy(pse);
3549                 next_buddy_marked = 1;
3550         }
3551
3552         /*
3553          * We can come here with TIF_NEED_RESCHED already set from new task
3554          * wake up path.
3555          *
3556          * Note: this also catches the edge-case of curr being in a throttled
3557          * group (e.g. via set_curr_task), since update_curr() (in the
3558          * enqueue of curr) will have resulted in resched being set.  This
3559          * prevents us from potentially nominating it as a false LAST_BUDDY
3560          * below.
3561          */
3562         if (test_tsk_need_resched(curr))
3563                 return;
3564
3565         /* Idle tasks are by definition preempted by non-idle tasks. */
3566         if (unlikely(curr->policy == SCHED_IDLE) &&
3567             likely(p->policy != SCHED_IDLE))
3568                 goto preempt;
3569
3570         /*
3571          * Batch and idle tasks do not preempt non-idle tasks (their preemption
3572          * is driven by the tick):
3573          */
3574         if (unlikely(p->policy != SCHED_NORMAL) || !sched_feat(WAKEUP_PREEMPTION))
3575                 return;
3576
3577         find_matching_se(&se, &pse);
3578         update_curr(cfs_rq_of(se));
3579         BUG_ON(!pse);
3580         if (wakeup_preempt_entity(se, pse) == 1) {
3581                 /*
3582                  * Bias pick_next to pick the sched entity that is
3583                  * triggering this preemption.
3584                  */
3585                 if (!next_buddy_marked)
3586                         set_next_buddy(pse);
3587                 goto preempt;
3588         }
3589
3590         return;
3591
3592 preempt:
3593         resched_task(curr);
3594         /*
3595          * Only set the backward buddy when the current task is still
3596          * on the rq. This can happen when a wakeup gets interleaved
3597          * with schedule on the ->pre_schedule() or idle_balance()
3598          * point, either of which can * drop the rq lock.
3599          *
3600          * Also, during early boot the idle thread is in the fair class,
3601          * for obvious reasons its a bad idea to schedule back to it.
3602          */
3603         if (unlikely(!se->on_rq || curr == rq->idle))
3604                 return;
3605
3606         if (sched_feat(LAST_BUDDY) && scale && entity_is_task(se))
3607                 set_last_buddy(se);
3608 }
3609
3610 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
3611 {
3612         struct task_struct *p;
3613         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
3614         struct sched_entity *se;
3615
3616         if (!cfs_rq->nr_running)
3617                 return NULL;
3618
3619         do {
3620                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
3621                 set_next_entity(cfs_rq, se);
3622                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
3623         } while (cfs_rq);
3624
3625         p = task_of(se);
3626         if (hrtick_enabled(rq))
3627                 hrtick_start_fair(rq, p);
3628
3629         return p;
3630 }
3631
3632 /*
3633  * Account for a descheduled task:
3634  */
3635 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3636 {
3637         struct sched_entity *se = &prev->se;
3638         struct cfs_rq *cfs_rq;
3639
3640         for_each_sched_entity(se) {
3641                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3642                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
3643         }
3644 }
3645
3646 /*
3647  * sched_yield() is very simple
3648  *
3649  * The magic of dealing with the ->skip buddy is in pick_next_entity.
3650  */
3651 static void yield_task_fair(struct rq *rq)
3652 {
3653         struct task_struct *curr = rq->curr;
3654         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
3655         struct sched_entity *se = &curr->se;
3656
3657         /*
3658          * Are we the only task in the tree?
3659          */
3660         if (unlikely(rq->nr_running == 1))
3661                 return;
3662
3663         clear_buddies(cfs_rq, se);
3664
3665         if (curr->policy != SCHED_BATCH) {
3666                 update_rq_clock(rq);
3667                 /*
3668                  * Update run-time statistics of the 'current'.
3669                  */
3670                 update_curr(cfs_rq);
3671                 /*
3672                  * Tell update_rq_clock() that we've just updated,
3673                  * so we don't do microscopic update in schedule()
3674                  * and double the fastpath cost.
3675                  */
3676                  rq->skip_clock_update = 1;
3677         }
3678
3679         set_skip_buddy(se);
3680 }
3681
3682 static bool yield_to_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt)
3683 {
3684         struct sched_entity *se = &p->se;
3685
3686         /* throttled hierarchies are not runnable */
3687         if (!se->on_rq || throttled_hierarchy(cfs_rq_of(se)))
3688                 return false;
3689
3690         /* Tell the scheduler that we'd really like pse to run next. */
3691         set_next_buddy(se);
3692
3693         yield_task_fair(rq);
3694
3695         return true;
3696 }
3697
3698 #ifdef CONFIG_SMP
3699 /**************************************************
3700  * Fair scheduling class load-balancing methods.
3701  *
3702  * BASICS
3703  *
3704  * The purpose of load-balancing is to achieve the same basic fairness the
3705  * per-cpu scheduler provides, namely provide a proportional amount of compute
3706  * time to each task. This is expressed in the following equation:
3707  *
3708  *   W_i,n/P_i == W_j,n/P_j for all i,j                               (1)
3709  *
3710  * Where W_i,n is the n-th weight average for cpu i. The instantaneous weight
3711  * W_i,0 is defined as:
3712  *
3713  *   W_i,0 = \Sum_j w_i,j                                             (2)
3714  *
3715  * Where w_i,j is the weight of the j-th runnable task on cpu i. This weight
3716  * is derived from the nice value as per prio_to_weight[].
3717  *
3718  * The weight average is an exponential decay average of the instantaneous
3719  * weight:
3720  *
3721  *   W'_i,n = (2^n - 1) / 2^n * W_i,n + 1 / 2^n * W_i,0               (3)
3722  *
3723  * P_i is the cpu power (or compute capacity) of cpu i, typically it is the
3724  * fraction of 'recent' time available for SCHED_OTHER task execution. But it
3725  * can also include other factors [XXX].
3726  *
3727  * To achieve this balance we define a measure of imbalance which follows
3728  * directly from (1):
3729  *
3730  *   imb_i,j = max{ avg(W/P), W_i/P_i } - min{ avg(W/P), W_j/P_j }    (4)
3731  *
3732  * We them move tasks around to minimize the imbalance. In the continuous
3733  * function space it is obvious this converges, in the discrete case we get
3734  * a few fun cases generally called infeasible weight scenarios.
3735  *
3736  * [XXX expand on:
3737  *     - infeasible weights;
3738  *     - local vs global optima in the discrete case. ]
3739  *
3740  *
3741  * SCHED DOMAINS
3742  *
3743  * In order to solve the imbalance equation (4), and avoid the obvious O(n^2)
3744  * for all i,j solution, we create a tree of cpus that follows the hardware
3745  * topology where each level pairs two lower groups (or better). This results
3746  * in O(log n) layers. Furthermore we reduce the number of cpus going up the
3747  * tree to only the first of the previous level and we decrease the frequency
3748  * of load-balance at each level inv. proportional to the number of cpus in
3749  * the groups.
3750  *
3751  * This yields:
3752  *
3753  *     log_2 n     1     n
3754  *   \Sum       { --- * --- * 2^i } = O(n)                            (5)
3755  *     i = 0      2^i   2^i
3756  *                               `- size of each group
3757  *         |         |     `- number of cpus doing load-balance
3758  *         |         `- freq
3759  *         `- sum over all levels
3760  *
3761  * Coupled with a limit on how many tasks we can migrate every balance pass,
3762  * this makes (5) the runtime complexity of the balancer.
3763  *
3764  * An important property here is that each CPU is still (indirectly) connected
3765  * to every other cpu in at most O(log n) steps:
3766  *
3767  * The adjacency matrix of the resulting graph is given by:
3768  *
3769  *             log_2 n     
3770  *   A_i,j = \Union     (i % 2^k == 0) && i / 2^(k+1) == j / 2^(k+1)  (6)
3771  *             k = 0
3772  *
3773  * And you'll find that:
3774  *
3775  *   A^(log_2 n)_i,j != 0  for all i,j                                (7)
3776  *
3777  * Showing there's indeed a path between every cpu in at most O(log n) steps.
3778  * The task movement gives a factor of O(m), giving a convergence complexity
3779  * of:
3780  *
3781  *   O(nm log n),  n := nr_cpus, m := nr_tasks                        (8)
3782  *
3783  *
3784  * WORK CONSERVING
3785  *
3786  * In order to avoid CPUs going idle while there's still work to do, new idle
3787  * balancing is more aggressive and has the newly idle cpu iterate up the domain
3788  * tree itself instead of relying on other CPUs to bring it work.
3789  *
3790  * This adds some complexity to both (5) and (8) but it reduces the total idle
3791  * time.
3792  *
3793  * [XXX more?]
3794  *
3795  *
3796  * CGROUPS
3797  *
3798  * Cgroups make a horror show out of (2), instead of a simple sum we get:
3799  *
3800  *                                s_k,i
3801  *   W_i,0 = \Sum_j \Prod_k w_k * -----                               (9)
3802  *                                 S_k
3803  *
3804  * Where
3805  *
3806  *   s_k,i = \Sum_j w_i,j,k  and  S_k = \Sum_i s_k,i                 (10)
3807  *
3808  * w_i,j,k is the weight of the j-th runnable task in the k-th cgroup on cpu i.
3809  *
3810  * The big problem is S_k, its a global sum needed to compute a local (W_i)
3811  * property.
3812  *
3813  * [XXX write more on how we solve this.. _after_ merging pjt's patches that
3814  *      rewrite all of this once again.]
3815  */ 
3816
3817 static unsigned long __read_mostly max_load_balance_interval = HZ/10;
3818
3819 #define LBF_ALL_PINNED  0x01
3820 #define LBF_NEED_BREAK  0x02
3821 #define LBF_SOME_PINNED 0x04
3822
3823 struct lb_env {
3824         struct sched_domain     *sd;
3825
3826         struct rq               *src_rq;
3827         int                     src_cpu;
3828
3829         int                     dst_cpu;
3830         struct rq               *dst_rq;
3831
3832         struct cpumask          *dst_grpmask;
3833         int                     new_dst_cpu;
3834         enum cpu_idle_type      idle;
3835         long                    imbalance;
3836         /* The set of CPUs under consideration for load-balancing */
3837         struct cpumask          *cpus;
3838
3839         unsigned int            flags;
3840
3841         unsigned int            loop;
3842         unsigned int            loop_break;
3843         unsigned int            loop_max;
3844 };
3845
3846 /*
3847  * move_task - move a task from one runqueue to another runqueue.
3848  * Both runqueues must be locked.
3849  */
3850 static void move_task(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
3851 {
3852         deactivate_task(env->src_rq, p, 0);
3853         set_task_cpu(p, env->dst_cpu);
3854         activate_task(env->dst_rq, p, 0);
3855         check_preempt_curr(env->dst_rq, p, 0);
3856 }
3857
3858 /*
3859  * Is this task likely cache-hot:
3860  */
3861 static int
3862 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
3863 {
3864         s64 delta;
3865
3866         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
3867                 return 0;
3868
3869         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
3870                 return 0;
3871
3872         /*
3873          * Buddy candidates are cache hot:
3874          */
3875         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
3876                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
3877                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
3878                 return 1;
3879
3880         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
3881                 return 1;
3882         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
3883                 return 0;
3884
3885         delta = now - p->se.exec_start;
3886
3887         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
3888 }
3889
3890 /*
3891  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3892  */
3893 static
3894 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
3895 {
3896         int tsk_cache_hot = 0;
3897         /*
3898          * We do not migrate tasks that are:
3899          * 1) throttled_lb_pair, or
3900          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3901          * 3) running (obviously), or
3902          * 4) are cache-hot on their current CPU.
3903          */
3904         if (throttled_lb_pair(task_group(p), env->src_cpu, env->dst_cpu))
3905                 return 0;
3906
3907         if (!cpumask_test_cpu(env->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(p))) {
3908                 int new_dst_cpu;
3909
3910                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_affine);
3911
3912                 /*
3913                  * Remember if this task can be migrated to any other cpu in
3914                  * our sched_group. We may want to revisit it if we couldn't
3915                  * meet load balance goals by pulling other tasks on src_cpu.
3916                  *
3917                  * Also avoid computing new_dst_cpu if we have already computed
3918                  * one in current iteration.
3919                  */
3920                 if (!env->dst_grpmask || (env->flags & LBF_SOME_PINNED))
3921                         return 0;
3922
3923                 new_dst_cpu = cpumask_first_and(env->dst_grpmask,
3924                                                 tsk_cpus_allowed(p));
3925                 if (new_dst_cpu < nr_cpu_ids) {
3926                         env->flags |= LBF_SOME_PINNED;
3927                         env->new_dst_cpu = new_dst_cpu;
3928                 }
3929                 return 0;
3930         }
3931
3932         /* Record that we found atleast one task that could run on dst_cpu */
3933         env->flags &= ~LBF_ALL_PINNED;
3934
3935         if (task_running(env->src_rq, p)) {
3936                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_running);
3937                 return 0;
3938         }
3939
3940         /*
3941          * Aggressive migration if:
3942          * 1) task is cache cold, or
3943          * 2) too many balance attempts have failed.
3944          */
3945
3946         tsk_cache_hot = task_hot(p, env->src_rq->clock_task, env->sd);
3947         if (!tsk_cache_hot ||
3948                 env->sd->nr_balance_failed > env->sd->cache_nice_tries) {
3949
3950                 if (tsk_cache_hot) {
3951                         schedstat_inc(env->sd, lb_hot_gained[env->idle]);
3952                         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_forced_migrations);
3953                 }
3954
3955                 return 1;
3956         }
3957
3958         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_hot);
3959         return 0;
3960 }
3961
3962 /*
3963  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3964  * part of active balancing operations within "domain".
3965  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3966  *
3967  * Called with both runqueues locked.
3968  */
3969 static int move_one_task(struct lb_env *env)
3970 {
3971         struct task_struct *p, *n;
3972
3973         list_for_each_entry_safe(p, n, &env->src_rq->cfs_tasks, se.group_node) {
3974                 if (!can_migrate_task(p, env))
3975                         continue;
3976
3977                 move_task(p, env);
3978                 /*
3979                  * Right now, this is only the second place move_task()
3980                  * is called, so we can safely collect move_task()
3981                  * stats here rather than inside move_task().
3982                  */
3983                 schedstat_inc(env->sd, lb_gained[env->idle]);
3984                 return 1;
3985         }
3986         return 0;
3987 }
3988
3989 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p);
3990
3991 static const unsigned int sched_nr_migrate_break = 32;
3992
3993 /*
3994  * move_tasks tries to move up to imbalance weighted load from busiest to
3995  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3996  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3997  *
3998  * Called with both runqueues locked.
3999  */
4000 static int move_tasks(struct lb_env *env)
4001 {
4002         struct list_head *tasks = &env->src_rq->cfs_tasks;
4003         struct task_struct *p;
4004         unsigned long load;
4005         int pulled = 0;
4006
4007         if (env->imbalance <= 0)
4008                 return 0;
4009
4010         while (!list_empty(tasks)) {
4011                 p = list_first_entry(tasks, struct task_struct, se.group_node);
4012
4013                 env->loop++;
4014                 /* We've more or less seen every task there is, call it quits */
4015                 if (env->loop > env->loop_max)
4016                         break;
4017
4018                 /* take a breather every nr_migrate tasks */
4019                 if (env->loop > env->loop_break) {
4020                         env->loop_break += sched_nr_migrate_break;
4021                         env->flags |= LBF_NEED_BREAK;
4022                         break;
4023                 }
4024
4025                 if (!can_migrate_task(p, env))
4026                         goto next;
4027
4028                 load = task_h_load(p);
4029
4030                 if (sched_feat(LB_MIN) && load < 16 && !env->sd->nr_balance_failed)
4031                         goto next;
4032
4033                 if ((load / 2) > env->imbalance)
4034                         goto next;
4035
4036                 move_task(p, env);
4037                 pulled++;
4038                 env->imbalance -= load;
4039
4040 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4041                 /*
4042                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
4043                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
4044                  * the critical section.
4045                  */
4046                 if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE)
4047                         break;
4048 #endif
4049
4050                 /*
4051                  * We only want to steal up to the prescribed amount of
4052                  * weighted load.
4053                  */
4054                 if (env->imbalance <= 0)
4055                         break;
4056
4057                 continue;
4058 next:
4059                 list_move_tail(&p->se.group_node, tasks);
4060         }
4061
4062         /*
4063          * Right now, this is one of only two places move_task() is called,
4064          * so we can safely collect move_task() stats here rather than
4065          * inside move_task().
4066          */
4067         schedstat_add(env->sd, lb_gained[env->idle], pulled);
4068
4069         return pulled;
4070 }
4071
4072 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4073 /*
4074  * update tg->load_weight by folding this cpu's load_avg
4075  */
4076 static void __update_blocked_averages_cpu(struct task_group *tg, int cpu)
4077 {
4078         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
4079         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
4080
4081         /* throttled entities do not contribute to load */
4082         if (throttled_hierarchy(cfs_rq))
4083                 return;
4084
4085         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 1);
4086
4087         if (se) {
4088                 update_entity_load_avg(se, 1);
4089                 /*
4090                  * We pivot on our runnable average having decayed to zero for
4091                  * list removal.  This generally implies that all our children
4092                  * have also been removed (modulo rounding error or bandwidth
4093                  * control); however, such cases are rare and we can fix these
4094                  * at enqueue.
4095                  *
4096                  * TODO: fix up out-of-order children on enqueue.
4097                  */
4098                 if (!se->avg.runnable_avg_sum && !cfs_rq->nr_running)
4099                         list_del_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
4100         } else {
4101                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
4102                 update_rq_runnable_avg(rq, rq->nr_running);
4103         }
4104 }
4105
4106 static void update_blocked_averages(int cpu)
4107 {
4108         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4109         struct cfs_rq *cfs_rq;
4110         unsigned long flags;
4111
4112         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4113         update_rq_clock(rq);
4114         /*
4115          * Iterates the task_group tree in a bottom up fashion, see
4116          * list_add_leaf_cfs_rq() for details.
4117          */
4118         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
4119                 /*
4120                  * Note: We may want to consider periodically releasing
4121                  * rq->lock about these updates so that creating many task
4122                  * groups does not result in continually extending hold time.
4123                  */
4124                 __update_blocked_averages_cpu(cfs_rq->tg, rq->cpu);
4125         }
4126
4127         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4128 }
4129
4130 /*
4131  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
4132  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
4133  * group is a fraction of its parents load.
4134  */
4135 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
4136 {
4137         unsigned long load;
4138         long cpu = (long)data;
4139
4140         if (!tg->parent) {
4141                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
4142         } else {
4143                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
4144                 load *= tg->se[cpu]->load.weight;
4145                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
4146         }
4147
4148         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
4149
4150         return 0;
4151 }
4152
4153 static void update_h_load(long cpu)
4154 {
4155         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4156         unsigned long now = jiffies;
4157
4158         if (rq->h_load_throttle == now)
4159                 return;
4160
4161         rq->h_load_throttle = now;
4162
4163         rcu_read_lock();
4164         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
4165         rcu_read_unlock();
4166 }
4167
4168 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p)
4169 {
4170         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
4171         unsigned long load;
4172
4173         load = p->se.load.weight;
4174         load = div_u64(load * cfs_rq->h_load, cfs_rq->load.weight + 1);
4175
4176         return load;
4177 }
4178 #else
4179 static inline void update_blocked_averages(int cpu)
4180 {
4181 }
4182
4183 static inline void update_h_load(long cpu)
4184 {
4185 }
4186
4187 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p)
4188 {
4189         return p->se.load.weight;
4190 }
4191 #endif
4192
4193 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
4194 /*
4195  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
4196  *              during load balancing.
4197  */
4198 struct sd_lb_stats {
4199         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
4200         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
4201         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
4202         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
4203         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
4204
4205         /** Statistics of this group */
4206         unsigned long this_load;
4207         unsigned long this_load_per_task;
4208         unsigned long this_nr_running;
4209         unsigned long this_has_capacity;
4210         unsigned int  this_idle_cpus;
4211
4212         /* Statistics of the busiest group */
4213         unsigned int  busiest_idle_cpus;
4214         unsigned long max_load;
4215         unsigned long busiest_load_per_task;
4216         unsigned long busiest_nr_running;
4217         unsigned long busiest_group_capacity;
4218         unsigned long busiest_has_capacity;
4219         unsigned int  busiest_group_weight;
4220
4221         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
4222 };
4223
4224 /*
4225  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
4226  */
4227 struct sg_lb_stats {
4228         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
4229         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
4230         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
4231         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
4232         unsigned long group_capacity;
4233         unsigned long idle_cpus;
4234         unsigned long group_weight;
4235         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
4236         int group_has_capacity; /* Is there extra capacity in the group? */
4237 };
4238
4239 /**
4240  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
4241  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
4242  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
4243  */
4244 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
4245                                         enum cpu_idle_type idle)
4246 {
4247         int load_idx;
4248
4249         switch (idle) {
4250         case CPU_NOT_IDLE:
4251                 load_idx = sd->busy_idx;
4252                 break;
4253
4254         case CPU_NEWLY_IDLE:
4255                 load_idx = sd->newidle_idx;
4256                 break;
4257         default:
4258                 load_idx = sd->idle_idx;
4259                 break;
4260         }
4261
4262         return load_idx;
4263 }
4264
4265 static unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4266 {
4267         return SCHED_POWER_SCALE;
4268 }
4269
4270 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4271 {
4272         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
4273 }
4274
4275 static unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4276 {
4277         unsigned long weight = sd->span_weight;
4278         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
4279
4280         smt_gain /= weight;
4281
4282         return smt_gain;
4283 }
4284
4285 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4286 {
4287         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
4288 }
4289
4290 static unsigned long scale_rt_power(int cpu)
4291 {
4292         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4293         u64 total, available, age_stamp, avg;
4294
4295         /*
4296          * Since we're reading these variables without serialization make sure
4297          * we read them once before doing sanity checks on them.
4298          */
4299         age_stamp = ACCESS_ONCE(rq->age_stamp);
4300         avg = ACCESS_ONCE(rq->rt_avg);
4301
4302         total = sched_avg_period() + (rq->clock - age_stamp);
4303
4304         if (unlikely(total < avg)) {
4305                 /* Ensures that power won't end up being negative */
4306                 available = 0;
4307         } else {
4308                 available = total - avg;
4309         }
4310
4311         if (unlikely((s64)total < SCHED_POWER_SCALE))
4312                 total = SCHED_POWER_SCALE;
4313
4314         total >>= SCHED_POWER_SHIFT;
4315
4316         return div_u64(available, total);
4317 }
4318
4319 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4320 {
4321         unsigned long weight = sd->span_weight;
4322         unsigned long power = SCHED_POWER_SCALE;
4323         struct sched_group *sdg = sd->groups;
4324
4325         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
4326                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
4327                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
4328                 else
4329                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
4330
4331                 power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
4332         }
4333
4334         sdg->sgp->power_orig = power;
4335
4336         if (sched_feat(ARCH_POWER))
4337                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
4338         else
4339                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
4340
4341         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
4342
4343         power *= scale_rt_power(cpu);
4344         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
4345
4346         if (!power)
4347                 power = 1;
4348
4349         cpu_rq(cpu)->cpu_power = power;
4350         sdg->sgp->power = power;
4351 }
4352
4353 void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4354 {
4355         struct sched_domain *child = sd->child;
4356         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
4357         unsigned long power;
4358         unsigned long interval;
4359
4360         interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4361         interval = clamp(interval, 1UL, max_load_balance_interval);
4362         sdg->sgp->next_update = jiffies + interval;
4363
4364         if (!child) {
4365                 update_cpu_power(sd, cpu);
4366                 return;
4367         }
4368
4369         power = 0;
4370
4371         if (child->flags & SD_OVERLAP) {
4372                 /*
4373                  * SD_OVERLAP domains cannot assume that child groups
4374                  * span the current group.
4375                  */
4376
4377                 for_each_cpu(cpu, sched_group_cpus(sdg))
4378                         power += power_of(cpu);
4379         } else  {
4380                 /*
4381                  * !SD_OVERLAP domains can assume that child groups
4382                  * span the current group.
4383                  */ 
4384
4385                 group = child->groups;
4386                 do {
4387                         power += group->sgp->power;
4388                         group = group->next;
4389                 } while (group != child->groups);
4390         }
4391
4392         sdg->sgp->power_orig = sdg->sgp->power = power;
4393 }
4394
4395 /*
4396  * Try and fix up capacity for tiny siblings, this is needed when
4397  * things like SD_ASYM_PACKING need f_b_g to select another sibling
4398  * which on its own isn't powerful enough.
4399  *
4400  * See update_sd_pick_busiest() and check_asym_packing().
4401  */
4402 static inline int
4403 fix_small_capacity(struct sched_domain *sd, struct sched_group *group)
4404 {
4405         /*
4406          * Only siblings can have significantly less than SCHED_POWER_SCALE
4407          */
4408         if (!(sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER))
4409                 return 0;
4410
4411         /*
4412          * If ~90% of the cpu_power is still there, we're good.
4413          */
4414         if (group->sgp->power * 32 > group->sgp->power_orig * 29)
4415                 return 1;
4416
4417         return 0;
4418 }
4419
4420 /**
4421  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
4422  * @env: The load balancing environment.
4423  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
4424  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
4425  * @local_group: Does group contain this_cpu.
4426  * @balance: Should we balance.
4427  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
4428  */
4429 static inline void update_sg_lb_stats(struct lb_env *env,
4430                         struct sched_group *group, int load_idx,
4431                         int local_group, int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
4432 {
4433         unsigned long nr_running, max_nr_running, min_nr_running;
4434         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
4435         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
4436         unsigned long avg_load_per_task = 0;
4437         int i;
4438
4439         if (local_group)
4440                 balance_cpu = group_balance_cpu(group);
4441
4442         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
4443         max_cpu_load = 0;
4444         min_cpu_load = ~0UL;
4445         max_nr_running = 0;
4446         min_nr_running = ~0UL;
4447
4448         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), env->cpus) {
4449                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
4450
4451                 nr_running = rq->nr_running;
4452
4453                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
4454                 if (local_group) {
4455                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu &&
4456                                         cpumask_test_cpu(i, sched_group_mask(group))) {
4457                                 first_idle_cpu = 1;
4458                                 balance_cpu = i;
4459                         }
4460
4461                         load = target_load(i, load_idx);
4462                 } else {
4463                         load = source_load(i, load_idx);
4464                         if (load > max_cpu_load)
4465                                 max_cpu_load = load;
4466                         if (min_cpu_load > load)
4467                                 min_cpu_load = load;
4468
4469                         if (nr_running > max_nr_running)
4470                                 max_nr_running = nr_running;
4471                         if (min_nr_running > nr_running)
4472                                 min_nr_running = nr_running;
4473                 }
4474
4475                 sgs->group_load += load;
4476                 sgs->sum_nr_running += nr_running;
4477                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
4478                 if (idle_cpu(i))
4479                         sgs->idle_cpus++;
4480         }
4481
4482         /*
4483          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
4484          * is eligible for doing load balancing at this and above
4485          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
4486          * to do the newly idle load balance.
4487          */
4488         if (local_group) {
4489                 if (env->idle != CPU_NEWLY_IDLE) {
4490                         if (balance_cpu != env->dst_cpu) {
4491                                 *balance = 0;
4492                                 return;
4493                         }
4494                         update_group_power(env->sd, env->dst_cpu);
4495                 } else if (time_after_eq(jiffies, group->sgp->next_update))
4496                         update_group_power(env->sd, env->dst_cpu);
4497         }
4498
4499         /* Adjust by relative CPU power of the group */
4500         sgs->avg_load = (sgs->group_load*SCHED_POWER_SCALE) / group->sgp->power;
4501
4502         /*
4503          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
4504          * than the average weight of a task.
4505          *
4506          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
4507          *      might not be a suitable number - should we keep a
4508          *      normalized nr_running number somewhere that negates
4509          *      the hierarchy?
4510          */
4511         if (sgs->sum_nr_running)
4512                 avg_load_per_task = sgs->sum_weighted_load / sgs->sum_nr_running;
4513
4514         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) >= avg_load_per_task &&
4515             (max_nr_running - min_nr_running) > 1)
4516                 sgs->group_imb = 1;
4517
4518         sgs->group_capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(group->sgp->power,
4519                                                 SCHED_POWER_SCALE);
4520         if (!sgs->group_capacity)
4521                 sgs->group_capacity = fix_small_capacity(env->sd, group);
4522         sgs->group_weight = group->group_weight;
4523
4524         if (sgs->group_capacity > sgs->sum_nr_running)
4525                 sgs->group_has_capacity = 1;
4526 }
4527
4528 /**
4529  * update_sd_pick_busiest - return 1 on busiest group
4530  * @env: The load balancing environment.
4531  * @sds: sched_domain statistics
4532  * @sg: sched_group candidate to be checked for being the busiest
4533  * @sgs: sched_group statistics
4534  *
4535  * Determine if @sg is a busier group than the previously selected
4536  * busiest group.
4537  */
4538 static bool update_sd_pick_busiest(struct lb_env *env,
4539                                    struct sd_lb_stats *sds,
4540                                    struct sched_group *sg,
4541                                    struct sg_lb_stats *sgs)
4542 {
4543         if (sgs->avg_load <= sds->max_load)
4544                 return false;
4545
4546         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity)
4547                 return true;
4548
4549         if (sgs->group_imb)
4550                 return true;
4551
4552         /*
4553          * ASYM_PACKING needs to move all the work to the lowest
4554          * numbered CPUs in the group, therefore mark all groups
4555          * higher than ourself as busy.
4556          */
4557         if ((env->sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && sgs->sum_nr_running &&
4558             env->dst_cpu < group_first_cpu(sg)) {
4559                 if (!sds->busiest)
4560                         return true;
4561
4562                 if (group_first_cpu(sds->busiest) > group_first_cpu(sg))
4563                         return true;
4564         }
4565
4566         return false;
4567 }
4568
4569 /**
4570  * update_sd_lb_stats - Update sched_domain's statistics for load balancing.
4571  * @env: The load balancing environment.
4572  * @balance: Should we balance.
4573  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
4574  */
4575 static inline void update_sd_lb_stats(struct lb_env *env,
4576                                         int *balance, struct sd_lb_stats *sds)
4577 {
4578         struct sched_domain *child = env->sd->child;
4579         struct sched_group *sg = env->sd->groups;
4580         struct sg_lb_stats sgs;
4581         int load_idx, prefer_sibling = 0;
4582
4583         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
4584                 prefer_sibling = 1;
4585
4586         load_idx = get_sd_load_idx(env->sd, env->idle);
4587
4588         do {
4589                 int local_group;
4590
4591                 local_group = cpumask_test_cpu(env->dst_cpu, sched_group_cpus(sg));
4592                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
4593                 update_sg_lb_stats(env, sg, load_idx, local_group, balance, &sgs);
4594
4595                 if (local_group && !(*balance))
4596                         return;
4597
4598                 sds->total_load += sgs.group_load;
4599                 sds->total_pwr += sg->sgp->power;
4600
4601                 /*
4602                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
4603                  * first, lower the sg capacity to one so that we'll try
4604                  * and move all the excess tasks away. We lower the capacity
4605                  * of a group only if the local group has the capacity to fit
4606                  * these excess tasks, i.e. nr_running < group_capacity. The
4607                  * extra check prevents the case where you always pull from the
4608                  * heaviest group when it is already under-utilized (possible
4609                  * with a large weight task outweighs the tasks on the system).
4610                  */
4611                 if (prefer_sibling && !local_group && sds->this_has_capacity)
4612                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
4613
4614                 if (local_group) {
4615                         sds->this_load = sgs.avg_load;
4616                         sds->this = sg;
4617                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
4618                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
4619                         sds->this_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
4620                         sds->this_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
4621                 } else if (update_sd_pick_busiest(env, sds, sg, &sgs)) {
4622                         sds->max_load = sgs.avg_load;
4623                         sds->busiest = sg;
4624                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
4625                         sds->busiest_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
4626                         sds->busiest_group_capacity = sgs.group_capacity;
4627                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
4628                         sds->busiest_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
4629                         sds->busiest_group_weight = sgs.group_weight;
4630                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
4631                 }
4632
4633                 sg = sg->next;
4634         } while (sg != env->sd->groups);
4635 }
4636
4637 /**
4638  * check_asym_packing - Check to see if the group is packed into the
4639  *                      sched doman.
4640  *
4641  * This is primarily intended to used at the sibling level.  Some
4642  * cores like POWER7 prefer to use lower numbered SMT threads.  In the
4643  * case of POWER7, it can move to lower SMT modes only when higher
4644  * threads are idle.  When in lower SMT modes, the threads will
4645  * perform better since they share less core resources.  Hence when we
4646  * have idle threads, we want them to be the higher ones.
4647  *
4648  * This packing function is run on idle threads.  It checks to see if
4649  * the busiest CPU in this domain (core in the P7 case) has a higher
4650  * CPU number than the packing function is being run on.  Here we are
4651  * assuming lower CPU number will be equivalent to lower a SMT thread
4652  * number.
4653  *
4654  * Returns 1 when packing is required and a task should be moved to
4655  * this CPU.  The amount of the imbalance is returned in *imbalance.
4656  *
4657  * @env: The load balancing environment.
4658  * @sds: Statistics of the sched_domain which is to be packed
4659  */
4660 static int check_asym_packing(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
4661 {
4662         int busiest_cpu;
4663
4664         if (!(env->sd->flags & SD_ASYM_PACKING))
4665                 return 0;
4666
4667         if (!sds->busiest)
4668                 return 0;
4669
4670         busiest_cpu = group_first_cpu(sds->busiest);
4671         if (env->dst_cpu > busiest_cpu)
4672                 return 0;
4673
4674         env->imbalance = DIV_ROUND_CLOSEST(
4675                 sds->max_load * sds->busiest->sgp->power, SCHED_POWER_SCALE);
4676
4677         return 1;
4678 }
4679
4680 /**
4681  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
4682  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
4683  *                      load balancing.
4684  * @env: The load balancing environment.
4685  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
4686  */
4687 static inline
4688 void fix_small_imbalance(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
4689 {
4690         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
4691         unsigned int imbn = 2;
4692         unsigned long scaled_busy_load_per_task;
4693
4694         if (sds->this_nr_running) {
4695                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
4696                 if (sds->busiest_load_per_task >
4697                                 sds->this_load_per_task)
4698                         imbn = 1;
4699         } else {
4700                 sds->this_load_per_task =
4701                         cpu_avg_load_per_task(env->dst_cpu);
4702         }
4703
4704         scaled_busy_load_per_task = sds->busiest_load_per_task
4705                                          * SCHED_POWER_SCALE;
4706         scaled_busy_load_per_task /= sds->busiest->sgp->power;
4707
4708         if (sds->max_load - sds->this_load + scaled_busy_load_per_task >=
4709                         (scaled_busy_load_per_task * imbn)) {
4710                 env->imbalance = sds->busiest_load_per_task;
4711                 return;
4712         }
4713
4714         /*
4715          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
4716          * however we may be able to increase total CPU power used by
4717          * moving them.
4718          */
4719
4720         pwr_now += sds->busiest->sgp->power *
4721                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
4722         pwr_now += sds->this->sgp->power *
4723                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
4724         pwr_now /= SCHED_POWER_SCALE;
4725
4726         /* Amount of load we'd subtract */
4727         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
4728                 sds->busiest->sgp->power;
4729         if (sds->max_load > tmp)
4730                 pwr_move += sds->busiest->sgp->power *
4731                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
4732
4733         /* Amount of load we'd add */
4734         if (sds->max_load * sds->busiest->sgp->power <
4735                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE)
4736                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->sgp->power) /
4737                         sds->this->sgp->power;
4738         else
4739                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
4740                         sds->this->sgp->power;
4741         pwr_move += sds->this->sgp->power *
4742                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
4743         pwr_move /= SCHED_POWER_SCALE;
4744
4745         /* Move if we gain throughput */
4746         if (pwr_move > pwr_now)
4747                 env->imbalance = sds->busiest_load_per_task;
4748 }
4749
4750 /**
4751  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
4752  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
4753  * @env: load balance environment
4754  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
4755  */
4756 static inline void calculate_imbalance(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
4757 {
4758         unsigned long max_pull, load_above_capacity = ~0UL;
4759
4760         sds->busiest_load_per_task /= sds->busiest_nr_running;
4761         if (sds->group_imb) {
4762                 sds->busiest_load_per_task =
4763                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->avg_load);
4764         }
4765
4766         /*
4767          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
4768          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
4769          * its cpu_power, while calculating max_load..)
4770          */
4771         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
4772                 env->imbalance = 0;
4773                 return fix_small_imbalance(env, sds);
4774         }
4775
4776         if (!sds->group_imb) {
4777                 /*
4778                  * Don't want to pull so many tasks that a group would go idle.
4779                  */
4780                 load_above_capacity = (sds->busiest_nr_running -
4781                                                 sds->busiest_group_capacity);
4782
4783                 load_above_capacity *= (SCHED_LOAD_SCALE * SCHED_POWER_SCALE);
4784
4785                 load_above_capacity /= sds->busiest->sgp->power;
4786         }
4787
4788         /*
4789          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4790          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4791          * reduce the max loaded cpu below the average load. At the same time,
4792          * we also don't want to reduce the group load below the group capacity
4793          * (so that we can implement power-savings policies etc). Thus we look
4794          * for the minimum possible imbalance.
4795          * Be careful of negative numbers as they'll appear as very large values
4796          * with unsigned longs.
4797          */
4798         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load, load_above_capacity);
4799
4800         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
4801         env->imbalance = min(max_pull * sds->busiest->sgp->power,
4802                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->sgp->power)
4803                         / SCHED_POWER_SCALE;
4804
4805         /*
4806          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
4807          * there is no guarantee that any tasks will be moved so we'll have
4808          * a think about bumping its value to force at least one task to be
4809          * moved
4810          */
4811         if (env->imbalance < sds->busiest_load_per_task)
4812                 return fix_small_imbalance(env, sds);
4813
4814 }
4815
4816 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
4817
4818 /**
4819  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
4820  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
4821  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
4822  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
4823  * such a group exists.
4824  *
4825  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
4826  * to restore balance.
4827  *
4828  * @env: The load balancing environment.
4829  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
4830  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
4831  *
4832  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
4833  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
4834  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
4835  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
4836  */
4837 static struct sched_group *
4838 find_busiest_group(struct lb_env *env, int *balance)
4839 {
4840         struct sd_lb_stats sds;
4841
4842         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
4843
4844         /*
4845          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
4846          * this level.
4847          */
4848         update_sd_lb_stats(env, balance, &sds);
4849
4850         /*
4851          * this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing at
4852          * this level.
4853          */
4854         if (!(*balance))
4855                 goto ret;
4856
4857         if ((env->idle == CPU_IDLE || env->idle == CPU_NEWLY_IDLE) &&
4858             check_asym_packing(env, &sds))
4859                 return sds.busiest;
4860
4861         /* There is no busy sibling group to pull tasks from */
4862         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
4863                 goto out_balanced;
4864
4865         sds.avg_load = (SCHED_POWER_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
4866
4867         /*
4868          * If the busiest group is imbalanced the below checks don't
4869          * work because they assumes all things are equal, which typically
4870          * isn't true due to cpus_allowed constraints and the like.
4871          */
4872         if (sds.group_imb)
4873                 goto force_balance;
4874
4875         /* SD_BALANCE_NEWIDLE trumps SMP nice when underutilized */
4876         if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE && sds.this_has_capacity &&
4877                         !sds.busiest_has_capacity)
4878                 goto force_balance;
4879
4880         /*
4881          * If the local group is more busy than the selected busiest group
4882          * don't try and pull any tasks.
4883          */
4884         if (sds.this_load >= sds.max_load)
4885                 goto out_balanced;
4886
4887         /*
4888          * Don't pull any tasks if this group is already above the domain
4889          * average load.
4890          */
4891         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
4892                 goto out_balanced;
4893
4894         if (env->idle == CPU_IDLE) {
4895                 /*
4896                  * This cpu is idle. If the busiest group load doesn't
4897                  * have more tasks than the number of available cpu's and
4898                  * there is no imbalance between this and busiest group
4899                  * wrt to idle cpu's, it is balanced.
4900                  */
4901                 if ((sds.this_idle_cpus <= sds.busiest_idle_cpus + 1) &&
4902                     sds.busiest_nr_running <= sds.busiest_group_weight)
4903                         goto out_balanced;
4904         } else {
4905                 /*
4906                  * In the CPU_NEWLY_IDLE, CPU_NOT_IDLE cases, use
4907                  * imbalance_pct to be conservative.
4908                  */
4909                 if (100 * sds.max_load <= env->sd->imbalance_pct * sds.this_load)
4910                         goto out_balanced;
4911         }
4912
4913 force_balance:
4914         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4915         calculate_imbalance(env, &sds);
4916         return sds.busiest;
4917
4918 out_balanced:
4919 ret:
4920         env->imbalance = 0;
4921         return NULL;
4922 }
4923
4924 /*
4925  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4926  */
4927 static struct rq *find_busiest_queue(struct lb_env *env,
4928                                      struct sched_group *group)
4929 {
4930         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4931         unsigned long max_load = 0;
4932         int i;
4933
4934         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4935                 unsigned long power = power_of(i);
4936                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power,
4937                                                            SCHED_POWER_SCALE);
4938                 unsigned long wl;
4939
4940                 if (!capacity)
4941                         capacity = fix_small_capacity(env->sd, group);
4942
4943                 if (!cpumask_test_cpu(i, env->cpus))
4944                         continue;
4945
4946                 rq = cpu_rq(i);
4947                 wl = weighted_cpuload(i);
4948
4949                 /*
4950                  * When comparing with imbalance, use weighted_cpuload()
4951                  * which is not scaled with the cpu power.
4952                  */
4953                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > env->imbalance)
4954                         continue;
4955
4956                 /*
4957                  * For the load comparisons with the other cpu's, consider
4958                  * the weighted_cpuload() scaled with the cpu power, so that
4959                  * the load can be moved away from the cpu that is potentially
4960                  * running at a lower capacity.
4961                  */
4962                 wl = (wl * SCHED_POWER_SCALE) / power;
4963
4964                 if (wl > max_load) {
4965                         max_load = wl;
4966                         busiest = rq;
4967                 }
4968         }
4969
4970         return busiest;
4971 }
4972
4973 /*
4974  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4975  * so long as it is large enough.
4976  */
4977 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4978
4979 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4980 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4981
4982 static int need_active_balance(struct lb_env *env)
4983 {
4984         struct sched_domain *sd = env->sd;
4985
4986         if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE) {
4987
4988                 /*
4989                  * ASYM_PACKING needs to force migrate tasks from busy but
4990                  * higher numbered CPUs in order to pack all tasks in the
4991                  * lowest numbered CPUs.
4992                  */
4993                 if ((sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && env->src_cpu > env->dst_cpu)
4994                         return 1;
4995         }
4996
4997         return unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2);
4998 }
4999
5000 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data);
5001
5002 /*
5003  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
5004  * tasks if there is an imbalance.
5005  */
5006 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
5007                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
5008                         int *balance)
5009 {
5010         int ld_moved, cur_ld_moved, active_balance = 0;
5011         int lb_iterations, max_lb_iterations;
5012         struct sched_group *group;
5013         struct rq *busiest;
5014         unsigned long flags;
5015         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
5016
5017         struct lb_env env = {
5018                 .sd             = sd,
5019                 .dst_cpu        = this_cpu,
5020                 .dst_rq         = this_rq,
5021                 .dst_grpmask    = sched_group_cpus(sd->groups),
5022                 .idle           = idle,
5023                 .loop_break     = sched_nr_migrate_break,
5024                 .cpus           = cpus,
5025         };
5026
5027         /*
5028          * For NEWLY_IDLE load_balancing, we don't need to consider
5029          * other cpus in our group
5030          */
5031         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE) {
5032                 env.dst_grpmask = NULL;
5033                 /*
5034                  * we don't care max_lb_iterations in this case,
5035                  * in following patch, this will be removed
5036                  */
5037                 max_lb_iterations = 0;
5038         } else
5039                 max_lb_iterations = cpumask_weight(env.dst_grpmask);
5040
5041         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
5042
5043         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
5044
5045 redo:
5046         group = find_busiest_group(&env, balance);
5047
5048         if (*balance == 0)
5049                 goto out_balanced;
5050
5051         if (!group) {
5052                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
5053                 goto out_balanced;
5054         }
5055
5056         busiest = find_busiest_queue(&env, group);
5057         if (!busiest) {
5058                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
5059                 goto out_balanced;
5060         }
5061
5062         BUG_ON(busiest == env.dst_rq);
5063
5064         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], env.imbalance);
5065
5066         ld_moved = 0;
5067         lb_iterations = 1;
5068         if (busiest->nr_running > 1) {
5069                 /*
5070                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
5071                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
5072                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
5073                  * correctly treated as an imbalance.
5074                  */
5075                 env.flags |= LBF_ALL_PINNED;
5076                 env.src_cpu   = busiest->cpu;
5077                 env.src_rq    = busiest;
5078                 env.loop_max  = min(sysctl_sched_nr_migrate, busiest->nr_running);
5079
5080                 update_h_load(env.src_cpu);
5081 more_balance:
5082                 local_irq_save(flags);
5083                 double_rq_lock(env.dst_rq, busiest);
5084
5085                 /*
5086                  * cur_ld_moved - load moved in current iteration
5087                  * ld_moved     - cumulative load moved across iterations
5088                  */
5089                 cur_ld_moved = move_tasks(&env);
5090                 ld_moved += cur_ld_moved;
5091                 double_rq_unlock(env.dst_rq, busiest);
5092                 local_irq_restore(flags);
5093
5094                 /*
5095                  * some other cpu did the load balance for us.
5096                  */
5097                 if (cur_ld_moved && env.dst_cpu != smp_processor_id())
5098                         resched_cpu(env.dst_cpu);
5099
5100                 if (env.flags & LBF_NEED_BREAK) {
5101                         env.flags &= ~LBF_NEED_BREAK;
5102                         goto more_balance;
5103                 }
5104
5105                 /*
5106                  * Revisit (affine) tasks on src_cpu that couldn't be moved to
5107                  * us and move them to an alternate dst_cpu in our sched_group
5108                  * where they can run. The upper limit on how many times we
5109                  * iterate on same src_cpu is dependent on number of cpus in our
5110                  * sched_group.
5111                  *
5112                  * This changes load balance semantics a bit on who can move
5113                  * load to a given_cpu. In addition to the given_cpu itself
5114                  * (or a ilb_cpu acting on its behalf where given_cpu is
5115                  * nohz-idle), we now have balance_cpu in a position to move
5116                  * load to given_cpu. In rare situations, this may cause
5117                  * conflicts (balance_cpu and given_cpu/ilb_cpu deciding
5118                  * _independently_ and at _same_ time to move some load to
5119                  * given_cpu) causing exceess load to be moved to given_cpu.
5120                  * This however should not happen so much in practice and
5121                  * moreover subsequent load balance cycles should correct the
5122                  * excess load moved.
5123                  */
5124                 if ((env.flags & LBF_SOME_PINNED) && env.imbalance > 0 &&
5125                                 lb_iterations++ < max_lb_iterations) {
5126
5127                         env.dst_rq       = cpu_rq(env.new_dst_cpu);
5128                         env.dst_cpu      = env.new_dst_cpu;
5129                         env.flags       &= ~LBF_SOME_PINNED;
5130                         env.loop         = 0;
5131                         env.loop_break   = sched_nr_migrate_break;
5132                         /*
5133                          * Go back to "more_balance" rather than "redo" since we
5134                          * need to continue with same src_cpu.
5135                          */
5136                         goto more_balance;
5137                 }
5138
5139                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
5140                 if (unlikely(env.flags & LBF_ALL_PINNED)) {
5141                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
5142                         if (!cpumask_empty(cpus)) {
5143                                 env.loop = 0;
5144                                 env.loop_break = sched_nr_migrate_break;
5145                                 goto redo;
5146                         }
5147                         goto out_balanced;
5148                 }
5149         }
5150
5151         if (!ld_moved) {
5152                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
5153                 /*
5154                  * Increment the failure counter only on periodic balance.
5155                  * We do not want newidle balance, which can be very
5156                  * frequent, pollute the failure counter causing
5157                  * excessive cache_hot migrations and active balances.
5158                  */
5159                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE)
5160                         sd->nr_balance_failed++;
5161
5162                 if (need_active_balance(&env)) {
5163                         raw_spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
5164
5165                         /* don't kick the active_load_balance_cpu_stop,
5166                          * if the curr task on busiest cpu can't be
5167                          * moved to this_cpu
5168                          */
5169                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
5170                                         tsk_cpus_allowed(busiest->curr))) {
5171                                 raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock,
5172                                                             flags);
5173                                 env.flags |= LBF_ALL_PINNED;
5174                                 goto out_one_pinned;
5175                         }
5176
5177                         /*
5178                          * ->active_balance synchronizes accesses to
5179                          * ->active_balance_work.  Once set, it's cleared
5180                          * only after active load balance is finished.
5181                          */
5182                         if (!busiest->active_balance) {
5183                                 busiest->active_balance = 1;
5184                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
5185                                 active_balance = 1;
5186                         }
5187                         raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
5188
5189                         if (active_balance) {
5190                                 stop_one_cpu_nowait(cpu_of(busiest),
5191                                         active_load_balance_cpu_stop, busiest,
5192                                         &busiest->active_balance_work);
5193                         }
5194
5195                         /*
5196                          * We've kicked active balancing, reset the failure
5197                          * counter.
5198                          */
5199                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
5200                 }
5201         } else
5202                 sd->nr_balance_failed = 0;
5203
5204         if (likely(!active_balance)) {
5205                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
5206                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
5207         } else {
5208                 /*
5209                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
5210                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
5211                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
5212                  * move_tasks).
5213                  */
5214                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
5215                         sd->balance_interval *= 2;
5216         }
5217
5218         goto out;
5219
5220 out_balanced:
5221         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
5222
5223         sd->nr_balance_failed = 0;
5224
5225 out_one_pinned:
5226         /* tune up the balancing interval */
5227         if (((env.flags & LBF_ALL_PINNED) &&
5228                         sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
5229                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
5230                 sd->balance_interval *= 2;
5231
5232         ld_moved = 0;
5233 out:
5234         return ld_moved;
5235 }
5236
5237 /*
5238  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
5239  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
5240  */
5241 void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
5242 {
5243         struct sched_domain *sd;
5244         int pulled_task = 0;
5245         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
5246
5247         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
5248
5249         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
5250                 return;
5251
5252         /*
5253          * Drop the rq->lock, but keep IRQ/preempt disabled.
5254          */
5255         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
5256
5257         update_blocked_averages(this_cpu);
5258         rcu_read_lock();
5259         for_each_domain(this_cpu, sd) {
5260                 unsigned long interval;
5261                 int balance = 1;
5262
5263                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
5264                         continue;
5265
5266                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE) {
5267                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
5268                         pulled_task = load_balance(this_cpu, this_rq,
5269                                                    sd, CPU_NEWLY_IDLE, &balance);
5270                 }
5271
5272                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
5273                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
5274                         next_balance = sd->last_balance + interval;
5275                 if (pulled_task) {
5276                         this_rq->idle_stamp = 0;
5277                         break;
5278                 }
5279         }
5280         rcu_read_unlock();
5281
5282         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
5283
5284         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
5285                 /*
5286                  * We are going idle. next_balance may be set based on
5287                  * a busy processor. So reset next_balance.
5288                  */
5289                 this_rq->next_balance = next_balance;
5290         }
5291 }
5292
5293 /*
5294  * active_load_balance_cpu_stop is run by cpu stopper. It pushes
5295  * running tasks off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at
5296  * least 1 task to be running on each physical CPU where possible, and
5297  * avoids physical / logical imbalances.
5298  */
5299 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data)
5300 {
5301         struct rq *busiest_rq = data;
5302         int busiest_cpu = cpu_of(busiest_rq);
5303         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
5304         struct rq *target_rq = cpu_rq(target_cpu);
5305         struct sched_domain *sd;
5306
5307         raw_spin_lock_irq(&busiest_rq->lock);
5308
5309         /* make sure the requested cpu hasn't gone down in the meantime */
5310         if (unlikely(busiest_cpu != smp_processor_id() ||
5311                      !busiest_rq->active_balance))
5312                 goto out_unlock;
5313
5314         /* Is there any task to move? */
5315         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
5316                 goto out_unlock;
5317
5318         /*
5319          * This condition is "impossible", if it occurs
5320          * we need to fix it. Originally reported by
5321          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
5322          */
5323         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
5324
5325         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
5326         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
5327
5328         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
5329         rcu_read_lock();
5330         for_each_domain(target_cpu, sd) {
5331                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
5332                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
5333                                 break;
5334         }
5335
5336         if (likely(sd)) {
5337                 struct lb_env env = {
5338                         .sd             = sd,
5339                         .dst_cpu        = target_cpu,
5340                         .dst_rq         = target_rq,
5341                         .src_cpu        = busiest_rq->cpu,
5342                         .src_rq         = busiest_rq,
5343                         .idle           = CPU_IDLE,
5344                 };
5345
5346                 schedstat_inc(sd, alb_count);
5347
5348                 if (move_one_task(&env))
5349                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
5350                 else
5351                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
5352         }
5353         rcu_read_unlock();
5354         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
5355 out_unlock:
5356         busiest_rq->active_balance = 0;
5357         raw_spin_unlock_irq(&busiest_rq->lock);
5358         return 0;
5359 }
5360
5361 #ifdef CONFIG_NO_HZ
5362 /*
5363  * idle load balancing details
5364  * - When one of the busy CPUs notice that there may be an idle rebalancing
5365  *   needed, they will kick the idle load balancer, which then does idle
5366  *   load balancing for all the idle CPUs.
5367  */
5368 static struct {
5369         cpumask_var_t idle_cpus_mask;
5370         atomic_t nr_cpus;
5371         unsigned long next_balance;     /* in jiffy units */
5372 } nohz ____cacheline_aligned;
5373
5374 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
5375 {
5376         int ilb = cpumask_first(nohz.idle_cpus_mask);
5377
5378         if (ilb < nr_cpu_ids && idle_cpu(ilb))
5379                 return ilb;
5380
5381         return nr_cpu_ids;
5382 }
5383
5384 /*
5385  * Kick a CPU to do the nohz balancing, if it is time for it. We pick the
5386  * nohz_load_balancer CPU (if there is one) otherwise fallback to any idle
5387  * CPU (if there is one).
5388  */
5389 static void nohz_balancer_kick(int cpu)
5390 {
5391         int ilb_cpu;
5392
5393         nohz.next_balance++;
5394
5395         ilb_cpu = find_new_ilb(cpu);
5396
5397         if (ilb_cpu >= nr_cpu_ids)
5398                 return;
5399
5400         if (test_and_set_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(ilb_cpu)))
5401                 return;
5402         /*
5403          * Use smp_send_reschedule() instead of resched_cpu().
5404          * This way we generate a sched IPI on the target cpu which
5405          * is idle. And the softirq performing nohz idle load balance
5406          * will be run before returning from the IPI.
5407          */
5408         smp_send_reschedule(ilb_cpu);
5409         return;
5410 }
5411
5412 static inline void nohz_balance_exit_idle(int cpu)
5413 {
5414         if (unlikely(test_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu)))) {
5415                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
5416                 atomic_dec(&nohz.nr_cpus);
5417                 clear_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu));
5418         }
5419 }
5420
5421 static inline void set_cpu_sd_state_busy(void)
5422 {
5423         struct sched_domain *sd;
5424         int cpu = smp_processor_id();
5425
5426         if (!test_bit(NOHZ_IDLE, nohz_flags(cpu)))
5427                 return;
5428         clear_bit(NOHZ_IDLE, nohz_flags(cpu));
5429
5430         rcu_read_lock();
5431         for_each_domain(cpu, sd)
5432                 atomic_inc(&sd->groups->sgp->nr_busy_cpus);
5433         rcu_read_unlock();
5434 }
5435
5436 void set_cpu_sd_state_idle(void)
5437 {
5438         struct sched_domain *sd;
5439         int cpu = smp_processor_id();
5440
5441         if (test_bit(NOHZ_IDLE, nohz_flags(cpu)))
5442                 return;
5443         set_bit(NOHZ_IDLE, nohz_flags(cpu));
5444
5445         rcu_read_lock();
5446         for_each_domain(cpu, sd)
5447                 atomic_dec(&sd->groups->sgp->nr_busy_cpus);
5448         rcu_read_unlock();
5449 }
5450
5451 /*
5452  * This routine will record that the cpu is going idle with tick stopped.
5453  * This info will be used in performing idle load balancing in the future.
5454  */
5455 void nohz_balance_enter_idle(int cpu)
5456 {
5457         /*
5458          * If this cpu is going down, then nothing needs to be done.
5459          */
5460         if (!cpu_active(cpu))
5461                 return;
5462
5463         if (test_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu)))
5464                 return;
5465
5466         cpumask_set_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
5467         atomic_inc(&nohz.nr_cpus);
5468         set_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu));
5469 }
5470
5471 static int __cpuinit sched_ilb_notifier(struct notifier_block *nfb,
5472                                         unsigned long action, void *hcpu)
5473 {
5474         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5475         case CPU_DYING:
5476                 nohz_balance_exit_idle(smp_processor_id());
5477                 return NOTIFY_OK;
5478         default:
5479                 return NOTIFY_DONE;
5480         }
5481 }
5482 #endif
5483
5484 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
5485
5486 /*
5487  * Scale the max load_balance interval with the number of CPUs in the system.
5488  * This trades load-balance latency on larger machines for less cross talk.
5489  */
5490 void update_max_interval(void)
5491 {
5492         max_load_balance_interval = HZ*num_online_cpus()/10;
5493 }
5494
5495 /*
5496  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
5497  * and initiates a balancing operation if so.
5498  *
5499  * Balancing parameters are set up in init_sched_domains.
5500  */
5501 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
5502 {
5503         int balance = 1;
5504         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5505         unsigned long interval;
5506         struct sched_domain *sd;
5507         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
5508         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
5509         int update_next_balance = 0;
5510         int need_serialize;
5511
5512         update_blocked_averages(cpu);
5513
5514         rcu_read_lock();
5515         for_each_domain(cpu, sd) {
5516                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
5517                         continue;
5518
5519                 interval = sd->balance_interval;
5520                 if (idle != CPU_IDLE)
5521                         interval *= sd->busy_factor;
5522
5523                 /* scale ms to jiffies */
5524                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
5525                 interval = clamp(interval, 1UL, max_load_balance_interval);
5526
5527                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
5528
5529                 if (need_serialize) {
5530                         if (!spin_trylock(&balancing))
5531                                 goto out;
5532                 }
5533
5534                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
5535                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
5536                                 /*
5537                                  * The LBF_SOME_PINNED logic could have changed
5538                                  * env->dst_cpu, so we can't know our idle
5539                                  * state even if we migrated tasks. Update it.
5540                                  */
5541                                 idle = idle_cpu(cpu) ? CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
5542                         }
5543                         sd->last_balance = jiffies;
5544                 }
5545                 if (need_serialize)
5546                         spin_unlock(&balancing);
5547 out:
5548                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
5549                         next_balance = sd->last_balance + interval;
5550                         update_next_balance = 1;
5551                 }
5552
5553                 /*
5554                  * Stop the load balance at this level. There is another
5555                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
5556                  * actively.
5557                  */
5558                 if (!balance)
5559                         break;
5560         }
5561         rcu_read_unlock();
5562
5563         /*
5564          * next_balance will be updated only when there is a need.
5565          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
5566          * updated.
5567          */
5568         if (likely(update_next_balance))
5569                 rq->next_balance = next_balance;
5570 }
5571
5572 #ifdef CONFIG_NO_HZ
5573 /*
5574  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle balance kickee will do the
5575  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
5576  */
5577 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle)
5578 {
5579         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
5580         struct rq *rq;
5581         int balance_cpu;
5582
5583         if (idle != CPU_IDLE ||
5584             !test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(this_cpu)))
5585                 goto end;
5586
5587         for_each_cpu(balance_cpu, nohz.idle_cpus_mask) {
5588                 if (balance_cpu == this_cpu || !idle_cpu(balance_cpu))
5589                         continue;
5590
5591                 /*
5592                  * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
5593                  * work being done for other cpus. Next load
5594                  * balancing owner will pick it up.
5595                  */
5596                 if (need_resched())
5597                         break;
5598
5599                 rq = cpu_rq(balance_cpu);
5600
5601                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5602                 update_rq_clock(rq);
5603                 update_idle_cpu_load(rq);
5604                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5605
5606                 rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
5607
5608                 if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
5609                         this_rq->next_balance = rq->next_balance;
5610         }
5611         nohz.next_balance = this_rq->next_balance;
5612 end:
5613         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(this_cpu));
5614 }
5615
5616 /*
5617  * Current heuristic for kicking the idle load balancer in the presence
5618  * of an idle cpu is the system.
5619  *   - This rq has more than one task.
5620  *   - At any scheduler domain level, this cpu's scheduler group has multiple
5621  *     busy cpu's exceeding the group's power.
5622  *   - For SD_ASYM_PACKING, if the lower numbered cpu's in the scheduler
5623  *     domain span are idle.
5624  */
5625 static inline int nohz_kick_needed(struct rq *rq, int cpu)
5626 {
5627         unsigned long now = jiffies;
5628         struct sched_domain *sd;
5629
5630         if (unlikely(idle_cpu(cpu)))
5631                 return 0;
5632
5633        /*
5634         * We may be recently in ticked or tickless idle mode. At the first
5635         * busy tick after returning from idle, we will update the busy stats.
5636         */
5637         set_cpu_sd_state_busy();
5638         nohz_balance_exit_idle(cpu);
5639
5640         /*
5641          * None are in tickless mode and hence no need for NOHZ idle load
5642          * balancing.
5643          */
5644         if (likely(!atomic_read(&nohz.nr_cpus)))
5645                 return 0;
5646
5647         if (time_before(now, nohz.next_balance))
5648                 return 0;
5649
5650         if (rq->nr_running >= 2)
5651                 goto need_kick;
5652
5653         rcu_read_lock();
5654         for_each_domain(cpu, sd) {
5655                 struct sched_group *sg = sd->groups;
5656                 struct sched_group_power *sgp = sg->sgp;
5657                 int nr_busy = atomic_read(&sgp->nr_busy_cpus);
5658
5659                 if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES && nr_busy > 1)
5660                         goto need_kick_unlock;
5661
5662                 if (sd->flags & SD_ASYM_PACKING && nr_busy != sg->group_weight
5663                     && (cpumask_first_and(nohz.idle_cpus_mask,
5664                                           sched_domain_span(sd)) < cpu))
5665                         goto need_kick_unlock;
5666
5667                 if (!(sd->flags & (SD_SHARE_PKG_RESOURCES | SD_ASYM_PACKING)))
5668                         break;
5669         }
5670         rcu_read_unlock();
5671         return 0;
5672
5673 need_kick_unlock:
5674         rcu_read_unlock();
5675 need_kick:
5676         return 1;
5677 }
5678 #else
5679 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle) { }
5680 #endif
5681
5682 /*
5683  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
5684  * Also triggered for nohz idle balancing (with nohz_balancing_kick set).
5685  */
5686 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
5687 {
5688         int this_cpu = smp_processor_id();
5689         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
5690         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_balance ?
5691                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
5692
5693         rebalance_domains(this_cpu, idle);
5694
5695         /*
5696          * If this cpu has a pending nohz_balance_kick, then do the
5697          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
5698          * stopped.
5699          */
5700         nohz_idle_balance(this_cpu, idle);
5701 }
5702
5703 static inline int on_null_domain(int cpu)
5704 {
5705         return !rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
5706 }
5707
5708 /*
5709  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
5710  */
5711 void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
5712 {
5713         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
5714         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
5715             likely(!on_null_domain(cpu)))
5716                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
5717 #ifdef CONFIG_NO_HZ
5718         if (nohz_kick_needed(rq, cpu) && likely(!on_null_domain(cpu)))
5719                 nohz_balancer_kick(cpu);
5720 #endif
5721 }
5722
5723 static void rq_online_fair(struct rq *rq)
5724 {
5725         update_sysctl();
5726 }
5727
5728 static void rq_offline_fair(struct rq *rq)
5729 {
5730         update_sysctl();
5731
5732         /* Ensure any throttled groups are reachable by pick_next_task */
5733         unthrottle_offline_cfs_rqs(rq);
5734 }
5735
5736 #endif /* CONFIG_SMP */
5737
5738 /*
5739  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
5740  */
5741 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr, int queued)
5742 {
5743         struct cfs_rq *cfs_rq;
5744         struct sched_entity *se = &curr->se;
5745
5746         for_each_sched_entity(se) {
5747                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
5748                 entity_tick(cfs_rq, se, queued);
5749         }
5750
5751         if (sched_feat_numa(NUMA))
5752                 task_tick_numa(rq, curr);
5753
5754         update_rq_runnable_avg(rq, 1);
5755 }
5756
5757 /*
5758  * called on fork with the child task as argument from the parent's context
5759  *  - child not yet on the tasklist
5760  *  - preemption disabled
5761  */
5762 static void task_fork_fair(struct task_struct *p)
5763 {
5764         struct cfs_rq *cfs_rq;
5765         struct sched_entity *se = &p->se, *curr;
5766         int this_cpu = smp_processor_id();
5767         struct rq *rq = this_rq();
5768         unsigned long flags;
5769
5770         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5771
5772         update_rq_clock(rq);
5773
5774         cfs_rq = task_cfs_rq(current);
5775         curr = cfs_rq->curr;
5776
5777         if (unlikely(task_cpu(p) != this_cpu)) {
5778                 rcu_read_lock();
5779                 __set_task_cpu(p, this_cpu);
5780                 rcu_read_unlock();
5781         }
5782
5783         update_curr(cfs_rq);
5784
5785         if (curr)
5786                 se->vruntime = curr->vruntime;
5787         place_entity(cfs_rq, se, 1);
5788
5789         if (sysctl_sched_child_runs_first && curr && entity_before(curr, se)) {
5790                 /*
5791                  * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
5792                  * 'current' within the tree based on its new key value.
5793                  */
5794                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
5795                 resched_task(rq->curr);
5796         }
5797
5798         se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
5799
5800         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5801 }
5802
5803 /*
5804  * Priority of the task has changed. Check to see if we preempt
5805  * the current task.
5806  */
5807 static void
5808 prio_changed_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int oldprio)
5809 {
5810         if (!p->se.on_rq)
5811                 return;
5812
5813         /*
5814          * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
5815          * our priority decreased, or if we are not currently running on
5816          * this runqueue and our priority is higher than the current's
5817          */
5818         if (rq->curr == p) {
5819                 if (p->prio > oldprio)
5820                         resched_task(rq->curr);
5821         } else
5822                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
5823 }
5824
5825 static void switched_from_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
5826 {
5827         struct sched_entity *se = &p->se;
5828         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
5829
5830         /*
5831          * Ensure the task's vruntime is normalized, so that when its
5832          * switched back to the fair class the enqueue_entity(.flags=0) will
5833          * do the right thing.
5834          *
5835          * If it was on_rq, then the dequeue_entity(.flags=0) will already
5836          * have normalized the vruntime, if it was !on_rq, then only when
5837          * the task is sleeping will it still have non-normalized vruntime.
5838          */
5839         if (!se->on_rq && p->state != TASK_RUNNING) {
5840                 /*
5841                  * Fix up our vruntime so that the current sleep doesn't
5842                  * cause 'unlimited' sleep bonus.
5843                  */
5844                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
5845                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
5846         }
5847
5848 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && defined(CONFIG_SMP)
5849         /*
5850         * Remove our load from contribution when we leave sched_fair
5851         * and ensure we don't carry in an old decay_count if we
5852         * switch back.
5853         */
5854         if (p->se.avg.decay_count) {
5855                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(&p->se);
5856                 __synchronize_entity_decay(&p->se);
5857                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq,
5858                                 p->se.avg.load_avg_contrib);
5859         }
5860 #endif
5861 }
5862
5863 /*
5864  * We switched to the sched_fair class.
5865  */
5866 static void switched_to_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
5867 {
5868         if (!p->se.on_rq)
5869                 return;
5870
5871         /*
5872          * We were most likely switched from sched_rt, so
5873          * kick off the schedule if running, otherwise just see
5874          * if we can still preempt the current task.
5875          */
5876         if (rq->curr == p)
5877                 resched_task(rq->curr);
5878         else
5879                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
5880 }
5881
5882 /* Account for a task changing its policy or group.
5883  *
5884  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
5885  * migrates between groups/classes.
5886  */
5887 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
5888 {
5889         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
5890
5891         for_each_sched_entity(se) {
5892                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
5893
5894                 set_next_entity(cfs_rq, se);
5895                 /* ensure bandwidth has been allocated on our new cfs_rq */
5896                 account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
5897         }
5898 }
5899
5900 void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
5901 {
5902         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
5903         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
5904 #ifndef CONFIG_64BIT
5905         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
5906 #endif
5907 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && defined(CONFIG_SMP)
5908         atomic64_set(&cfs_rq->decay_counter, 1);
5909         atomic64_set(&cfs_rq->removed_load, 0);
5910 #endif
5911 }
5912
5913 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5914 static void task_move_group_fair(struct task_struct *p, int on_rq)
5915 {
5916         struct cfs_rq *cfs_rq;
5917         /*
5918          * If the task was not on the rq at the time of this cgroup movement
5919          * it must have been asleep, sleeping tasks keep their ->vruntime
5920          * absolute on their old rq until wakeup (needed for the fair sleeper
5921          * bonus in place_entity()).
5922          *
5923          * If it was on the rq, we've just 'preempted' it, which does convert
5924          * ->vruntime to a relative base.
5925          *
5926          * Make sure both cases convert their relative position when migrating
5927          * to another cgroup's rq. This does somewhat interfere with the
5928          * fair sleeper stuff for the first placement, but who cares.
5929          */
5930         /*
5931          * When !on_rq, vruntime of the task has usually NOT been normalized.
5932          * But there are some cases where it has already been normalized:
5933          *
5934          * - Moving a forked child which is waiting for being woken up by
5935          *   wake_up_new_task().
5936          * - Moving a task which has been woken up by try_to_wake_up() and
5937          *   waiting for actually being woken up by sched_ttwu_pending().
5938          *
5939          * To prevent boost or penalty in the new cfs_rq caused by delta
5940          * min_vruntime between the two cfs_rqs, we skip vruntime adjustment.
5941          */
5942         if (!on_rq && (!p->se.sum_exec_runtime || p->state == TASK_WAKING))
5943                 on_rq = 1;
5944
5945         if (!on_rq)
5946                 p->se.vruntime -= cfs_rq_of(&p->se)->min_vruntime;
5947         set_task_rq(p, task_cpu(p));
5948         if (!on_rq) {
5949                 cfs_rq = cfs_rq_of(&p->se);
5950                 p->se.vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
5951 #ifdef CONFIG_SMP
5952                 /*
5953                  * migrate_task_rq_fair() will have removed our previous
5954                  * contribution, but we must synchronize for ongoing future
5955                  * decay.
5956                  */
5957                 p->se.avg.decay_count = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
5958                 cfs_rq->blocked_load_avg += p->se.avg.load_avg_contrib;
5959 #endif
5960         }
5961 }
5962
5963 void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
5964 {
5965         int i;
5966
5967         destroy_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
5968
5969         for_each_possible_cpu(i) {
5970                 if (tg->cfs_rq)
5971                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
5972                 if (tg->se)
5973                         kfree(tg->se[i]);
5974         }
5975
5976         kfree(tg->cfs_rq);
5977         kfree(tg->se);
5978 }
5979
5980 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
5981 {
5982         struct cfs_rq *cfs_rq;
5983         struct sched_entity *se;
5984         int i;
5985
5986         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
5987         if (!tg->cfs_rq)
5988                 goto err;
5989         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
5990         if (!tg->se)
5991                 goto err;
5992
5993         tg->shares = NICE_0_LOAD;
5994
5995         init_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
5996
5997         for_each_possible_cpu(i) {
5998                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
5999                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
6000                 if (!cfs_rq)
6001                         goto err;
6002
6003                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
6004                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
6005                 if (!se)
6006                         goto err_free_rq;
6007
6008                 init_cfs_rq(cfs_rq);
6009                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, parent->se[i]);
6010         }
6011
6012         return 1;
6013
6014 err_free_rq:
6015         kfree(cfs_rq);
6016 err:
6017         return 0;
6018 }
6019
6020 void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
6021 {
6022         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6023         unsigned long flags;
6024
6025         /*
6026         * Only empty task groups can be destroyed; so we can speculatively
6027         * check on_list without danger of it being re-added.
6028         */
6029         if (!tg->cfs_rq[cpu]->on_list)
6030                 return;
6031
6032         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6033         list_del_leaf_cfs_rq(tg->cfs_rq[cpu]);
6034         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6035 }
6036
6037 void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
6038                         struct sched_entity *se, int cpu,
6039                         struct sched_entity *parent)
6040 {
6041         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6042
6043         cfs_rq->tg = tg;
6044         cfs_rq->rq = rq;
6045         init_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
6046
6047         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
6048         tg->se[cpu] = se;
6049
6050         /* se could be NULL for root_task_group */
6051         if (!se)
6052                 return;
6053
6054         if (!parent)
6055                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
6056         else
6057                 se->cfs_rq = parent->my_q;
6058
6059         se->my_q = cfs_rq;
6060         update_load_set(&se->load, 0);
6061         se->parent = parent;
6062 }
6063
6064 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
6065
6066 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
6067 {
6068         int i;
6069         unsigned long flags;
6070
6071         /*
6072          * We can't change the weight of the root cgroup.
6073          */
6074         if (!tg->se[0])
6075                 return -EINVAL;
6076
6077         shares = clamp(shares, scale_load(MIN_SHARES), scale_load(MAX_SHARES));
6078
6079         mutex_lock(&shares_mutex);
6080         if (tg->shares == shares)
6081                 goto done;
6082
6083         tg->shares = shares;
6084         for_each_possible_cpu(i) {
6085                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
6086                 struct sched_entity *se;
6087
6088                 se = tg->se[i];
6089                 /* Propagate contribution to hierarchy */
6090                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6091                 for_each_sched_entity(se)
6092                         update_cfs_shares(group_cfs_rq(se));
6093                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6094         }
6095
6096 done:
6097         mutex_unlock(&shares_mutex);
6098         return 0;
6099 }
6100 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6101
6102 void free_fair_sched_group(struct task_group *tg) { }
6103
6104 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6105 {
6106         return 1;
6107 }
6108
6109 void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu) { }
6110
6111 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6112
6113
6114 static unsigned int get_rr_interval_fair(struct rq *rq, struct task_struct *task)
6115 {
6116         struct sched_entity *se = &task->se;
6117         unsigned int rr_interval = 0;
6118
6119         /*
6120          * Time slice is 0 for SCHED_OTHER tasks that are on an otherwise
6121          * idle runqueue:
6122          */
6123         if (rq->cfs.load.weight)
6124                 rr_interval = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(cfs_rq_of(se), se));
6125
6126         return rr_interval;
6127 }
6128
6129 /*
6130  * All the scheduling class methods:
6131  */
6132 const struct sched_class fair_sched_class = {
6133         .next                   = &idle_sched_class,
6134         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
6135         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
6136         .yield_task             = yield_task_fair,
6137         .yield_to_task          = yield_to_task_fair,
6138
6139         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
6140
6141         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
6142         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
6143
6144 #ifdef CONFIG_SMP
6145         .select_task_rq         = select_task_rq_fair,
6146 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6147         .migrate_task_rq        = migrate_task_rq_fair,
6148 #endif
6149         .rq_online              = rq_online_fair,
6150         .rq_offline             = rq_offline_fair,
6151
6152         .task_waking            = task_waking_fair,
6153 #endif
6154
6155         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
6156         .task_tick              = task_tick_fair,
6157         .task_fork              = task_fork_fair,
6158
6159         .prio_changed           = prio_changed_fair,
6160         .switched_from          = switched_from_fair,
6161         .switched_to            = switched_to_fair,
6162
6163         .get_rr_interval        = get_rr_interval_fair,
6164
6165 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6166         .task_move_group        = task_move_group_fair,
6167 #endif
6168 };
6169
6170 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6171 void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
6172 {
6173         struct cfs_rq *cfs_rq;
6174
6175         rcu_read_lock();
6176         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
6177                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
6178         rcu_read_unlock();
6179 }
6180 #endif
6181
6182 __init void init_sched_fair_class(void)
6183 {
6184 #ifdef CONFIG_SMP
6185         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
6186
6187 #ifdef CONFIG_NO_HZ
6188         nohz.next_balance = jiffies;
6189         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
6190         cpu_notifier(sched_ilb_notifier, 0);
6191 #endif
6192 #endif /* SMP */
6193
6194 }