sched: Change cfs_rq load avg to unsigned long
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / kernel / sched / fair.c
1 /*
2  * Completely Fair Scheduling (CFS) Class (SCHED_NORMAL/SCHED_BATCH)
3  *
4  *  Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc., Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
5  *
6  *  Interactivity improvements by Mike Galbraith
7  *  (C) 2007 Mike Galbraith <efault@gmx.de>
8  *
9  *  Various enhancements by Dmitry Adamushko.
10  *  (C) 2007 Dmitry Adamushko <dmitry.adamushko@gmail.com>
11  *
12  *  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
13  *  Copyright IBM Corporation, 2007
14  *  Author: Srivatsa Vaddagiri <vatsa@linux.vnet.ibm.com>
15  *
16  *  Scaled math optimizations by Thomas Gleixner
17  *  Copyright (C) 2007, Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
18  *
19  *  Adaptive scheduling granularity, math enhancements by Peter Zijlstra
20  *  Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc., Peter Zijlstra <pzijlstr@redhat.com>
21  */
22
23 #include <linux/latencytop.h>
24 #include <linux/sched.h>
25 #include <linux/cpumask.h>
26 #include <linux/slab.h>
27 #include <linux/profile.h>
28 #include <linux/interrupt.h>
29 #include <linux/mempolicy.h>
30 #include <linux/migrate.h>
31 #include <linux/task_work.h>
32
33 #include <trace/events/sched.h>
34
35 #include "sched.h"
36
37 /*
38  * Targeted preemption latency for CPU-bound tasks:
39  * (default: 6ms * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
40  *
41  * NOTE: this latency value is not the same as the concept of
42  * 'timeslice length' - timeslices in CFS are of variable length
43  * and have no persistent notion like in traditional, time-slice
44  * based scheduling concepts.
45  *
46  * (to see the precise effective timeslice length of your workload,
47  *  run vmstat and monitor the context-switches (cs) field)
48  */
49 unsigned int sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
50 unsigned int normalized_sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
51
52 /*
53  * The initial- and re-scaling of tunables is configurable
54  * (default SCHED_TUNABLESCALING_LOG = *(1+ilog(ncpus))
55  *
56  * Options are:
57  * SCHED_TUNABLESCALING_NONE - unscaled, always *1
58  * SCHED_TUNABLESCALING_LOG - scaled logarithmical, *1+ilog(ncpus)
59  * SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR - scaled linear, *ncpus
60  */
61 enum sched_tunable_scaling sysctl_sched_tunable_scaling
62         = SCHED_TUNABLESCALING_LOG;
63
64 /*
65  * Minimal preemption granularity for CPU-bound tasks:
66  * (default: 0.75 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
67  */
68 unsigned int sysctl_sched_min_granularity = 750000ULL;
69 unsigned int normalized_sysctl_sched_min_granularity = 750000ULL;
70
71 /*
72  * is kept at sysctl_sched_latency / sysctl_sched_min_granularity
73  */
74 static unsigned int sched_nr_latency = 8;
75
76 /*
77  * After fork, child runs first. If set to 0 (default) then
78  * parent will (try to) run first.
79  */
80 unsigned int sysctl_sched_child_runs_first __read_mostly;
81
82 /*
83  * SCHED_OTHER wake-up granularity.
84  * (default: 1 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
85  *
86  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
87  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
88  * have immediate wakeup/sleep latencies.
89  */
90 unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
91 unsigned int normalized_sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
92
93 const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost = 500000UL;
94
95 /*
96  * The exponential sliding  window over which load is averaged for shares
97  * distribution.
98  * (default: 10msec)
99  */
100 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_shares_window = 10000000UL;
101
102 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
103 /*
104  * Amount of runtime to allocate from global (tg) to local (per-cfs_rq) pool
105  * each time a cfs_rq requests quota.
106  *
107  * Note: in the case that the slice exceeds the runtime remaining (either due
108  * to consumption or the quota being specified to be smaller than the slice)
109  * we will always only issue the remaining available time.
110  *
111  * default: 5 msec, units: microseconds
112   */
113 unsigned int sysctl_sched_cfs_bandwidth_slice = 5000UL;
114 #endif
115
116 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
117 {
118         lw->weight += inc;
119         lw->inv_weight = 0;
120 }
121
122 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
123 {
124         lw->weight -= dec;
125         lw->inv_weight = 0;
126 }
127
128 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
129 {
130         lw->weight = w;
131         lw->inv_weight = 0;
132 }
133
134 /*
135  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
136  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
137  * to users decreases. But the relationship is not linear,
138  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
139  * number of CPUs.
140  *
141  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
142  */
143 static int get_update_sysctl_factor(void)
144 {
145         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
146         unsigned int factor;
147
148         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
149         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
150                 factor = 1;
151                 break;
152         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
153                 factor = cpus;
154                 break;
155         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
156         default:
157                 factor = 1 + ilog2(cpus);
158                 break;
159         }
160
161         return factor;
162 }
163
164 static void update_sysctl(void)
165 {
166         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
167
168 #define SET_SYSCTL(name) \
169         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
170         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
171         SET_SYSCTL(sched_latency);
172         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
173 #undef SET_SYSCTL
174 }
175
176 void sched_init_granularity(void)
177 {
178         update_sysctl();
179 }
180
181 #if BITS_PER_LONG == 32
182 # define WMULT_CONST    (~0UL)
183 #else
184 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
185 #endif
186
187 #define WMULT_SHIFT     32
188
189 /*
190  * Shift right and round:
191  */
192 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
193
194 /*
195  * delta *= weight / lw
196  */
197 static unsigned long
198 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
199                 struct load_weight *lw)
200 {
201         u64 tmp;
202
203         /*
204          * weight can be less than 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION for task group sched
205          * entities since MIN_SHARES = 2. Treat weight as 1 if less than
206          * 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION.
207          */
208         if (likely(weight > (1UL << SCHED_LOAD_RESOLUTION)))
209                 tmp = (u64)delta_exec * scale_load_down(weight);
210         else
211                 tmp = (u64)delta_exec;
212
213         if (!lw->inv_weight) {
214                 unsigned long w = scale_load_down(lw->weight);
215
216                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(w >= WMULT_CONST))
217                         lw->inv_weight = 1;
218                 else if (unlikely(!w))
219                         lw->inv_weight = WMULT_CONST;
220                 else
221                         lw->inv_weight = WMULT_CONST / w;
222         }
223
224         /*
225          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
226          */
227         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
228                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
229                         WMULT_SHIFT/2);
230         else
231                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
232
233         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
234 }
235
236
237 const struct sched_class fair_sched_class;
238
239 /**************************************************************
240  * CFS operations on generic schedulable entities:
241  */
242
243 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
244
245 /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
246 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
247 {
248         return cfs_rq->rq;
249 }
250
251 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
252 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
253
254 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
255 {
256 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
257         WARN_ON_ONCE(!entity_is_task(se));
258 #endif
259         return container_of(se, struct task_struct, se);
260 }
261
262 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
263 #define for_each_sched_entity(se) \
264                 for (; se; se = se->parent)
265
266 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
267 {
268         return p->se.cfs_rq;
269 }
270
271 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
272 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
273 {
274         return se->cfs_rq;
275 }
276
277 /* runqueue "owned" by this group */
278 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
279 {
280         return grp->my_q;
281 }
282
283 static void update_cfs_rq_blocked_load(struct cfs_rq *cfs_rq,
284                                        int force_update);
285
286 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
287 {
288         if (!cfs_rq->on_list) {
289                 /*
290                  * Ensure we either appear before our parent (if already
291                  * enqueued) or force our parent to appear after us when it is
292                  * enqueued.  The fact that we always enqueue bottom-up
293                  * reduces this to two cases.
294                  */
295                 if (cfs_rq->tg->parent &&
296                     cfs_rq->tg->parent->cfs_rq[cpu_of(rq_of(cfs_rq))]->on_list) {
297                         list_add_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
298                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
299                 } else {
300                         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
301                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
302                 }
303
304                 cfs_rq->on_list = 1;
305                 /* We should have no load, but we need to update last_decay. */
306                 update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 0);
307         }
308 }
309
310 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
311 {
312         if (cfs_rq->on_list) {
313                 list_del_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list);
314                 cfs_rq->on_list = 0;
315         }
316 }
317
318 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
319 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
320         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
321
322 /* Do the two (enqueued) entities belong to the same group ? */
323 static inline int
324 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
325 {
326         if (se->cfs_rq == pse->cfs_rq)
327                 return 1;
328
329         return 0;
330 }
331
332 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
333 {
334         return se->parent;
335 }
336
337 /* return depth at which a sched entity is present in the hierarchy */
338 static inline int depth_se(struct sched_entity *se)
339 {
340         int depth = 0;
341
342         for_each_sched_entity(se)
343                 depth++;
344
345         return depth;
346 }
347
348 static void
349 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
350 {
351         int se_depth, pse_depth;
352
353         /*
354          * preemption test can be made between sibling entities who are in the
355          * same cfs_rq i.e who have a common parent. Walk up the hierarchy of
356          * both tasks until we find their ancestors who are siblings of common
357          * parent.
358          */
359
360         /* First walk up until both entities are at same depth */
361         se_depth = depth_se(*se);
362         pse_depth = depth_se(*pse);
363
364         while (se_depth > pse_depth) {
365                 se_depth--;
366                 *se = parent_entity(*se);
367         }
368
369         while (pse_depth > se_depth) {
370                 pse_depth--;
371                 *pse = parent_entity(*pse);
372         }
373
374         while (!is_same_group(*se, *pse)) {
375                 *se = parent_entity(*se);
376                 *pse = parent_entity(*pse);
377         }
378 }
379
380 #else   /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
381
382 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
383 {
384         return container_of(se, struct task_struct, se);
385 }
386
387 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
388 {
389         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
390 }
391
392 #define entity_is_task(se)      1
393
394 #define for_each_sched_entity(se) \
395                 for (; se; se = NULL)
396
397 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
398 {
399         return &task_rq(p)->cfs;
400 }
401
402 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
403 {
404         struct task_struct *p = task_of(se);
405         struct rq *rq = task_rq(p);
406
407         return &rq->cfs;
408 }
409
410 /* runqueue "owned" by this group */
411 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
412 {
413         return NULL;
414 }
415
416 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
417 {
418 }
419
420 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
421 {
422 }
423
424 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
425                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
426
427 static inline int
428 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
429 {
430         return 1;
431 }
432
433 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
434 {
435         return NULL;
436 }
437
438 static inline void
439 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
440 {
441 }
442
443 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
444
445 static __always_inline
446 void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long delta_exec);
447
448 /**************************************************************
449  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
450  */
451
452 static inline u64 max_vruntime(u64 max_vruntime, u64 vruntime)
453 {
454         s64 delta = (s64)(vruntime - max_vruntime);
455         if (delta > 0)
456                 max_vruntime = vruntime;
457
458         return max_vruntime;
459 }
460
461 static inline u64 min_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
462 {
463         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
464         if (delta < 0)
465                 min_vruntime = vruntime;
466
467         return min_vruntime;
468 }
469
470 static inline int entity_before(struct sched_entity *a,
471                                 struct sched_entity *b)
472 {
473         return (s64)(a->vruntime - b->vruntime) < 0;
474 }
475
476 static void update_min_vruntime(struct cfs_rq *cfs_rq)
477 {
478         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
479
480         if (cfs_rq->curr)
481                 vruntime = cfs_rq->curr->vruntime;
482
483         if (cfs_rq->rb_leftmost) {
484                 struct sched_entity *se = rb_entry(cfs_rq->rb_leftmost,
485                                                    struct sched_entity,
486                                                    run_node);
487
488                 if (!cfs_rq->curr)
489                         vruntime = se->vruntime;
490                 else
491                         vruntime = min_vruntime(vruntime, se->vruntime);
492         }
493
494         /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
495         cfs_rq->min_vruntime = max_vruntime(cfs_rq->min_vruntime, vruntime);
496 #ifndef CONFIG_64BIT
497         smp_wmb();
498         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
499 #endif
500 }
501
502 /*
503  * Enqueue an entity into the rb-tree:
504  */
505 static void __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
506 {
507         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
508         struct rb_node *parent = NULL;
509         struct sched_entity *entry;
510         int leftmost = 1;
511
512         /*
513          * Find the right place in the rbtree:
514          */
515         while (*link) {
516                 parent = *link;
517                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
518                 /*
519                  * We dont care about collisions. Nodes with
520                  * the same key stay together.
521                  */
522                 if (entity_before(se, entry)) {
523                         link = &parent->rb_left;
524                 } else {
525                         link = &parent->rb_right;
526                         leftmost = 0;
527                 }
528         }
529
530         /*
531          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
532          * used):
533          */
534         if (leftmost)
535                 cfs_rq->rb_leftmost = &se->run_node;
536
537         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
538         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
539 }
540
541 static void __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
542 {
543         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node) {
544                 struct rb_node *next_node;
545
546                 next_node = rb_next(&se->run_node);
547                 cfs_rq->rb_leftmost = next_node;
548         }
549
550         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
551 }
552
553 struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
554 {
555         struct rb_node *left = cfs_rq->rb_leftmost;
556
557         if (!left)
558                 return NULL;
559
560         return rb_entry(left, struct sched_entity, run_node);
561 }
562
563 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct sched_entity *se)
564 {
565         struct rb_node *next = rb_next(&se->run_node);
566
567         if (!next)
568                 return NULL;
569
570         return rb_entry(next, struct sched_entity, run_node);
571 }
572
573 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
574 struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
575 {
576         struct rb_node *last = rb_last(&cfs_rq->tasks_timeline);
577
578         if (!last)
579                 return NULL;
580
581         return rb_entry(last, struct sched_entity, run_node);
582 }
583
584 /**************************************************************
585  * Scheduling class statistics methods:
586  */
587
588 int sched_proc_update_handler(struct ctl_table *table, int write,
589                 void __user *buffer, size_t *lenp,
590                 loff_t *ppos)
591 {
592         int ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
593         int factor = get_update_sysctl_factor();
594
595         if (ret || !write)
596                 return ret;
597
598         sched_nr_latency = DIV_ROUND_UP(sysctl_sched_latency,
599                                         sysctl_sched_min_granularity);
600
601 #define WRT_SYSCTL(name) \
602         (normalized_sysctl_##name = sysctl_##name / (factor))
603         WRT_SYSCTL(sched_min_granularity);
604         WRT_SYSCTL(sched_latency);
605         WRT_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
606 #undef WRT_SYSCTL
607
608         return 0;
609 }
610 #endif
611
612 /*
613  * delta /= w
614  */
615 static inline unsigned long
616 calc_delta_fair(unsigned long delta, struct sched_entity *se)
617 {
618         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
619                 delta = calc_delta_mine(delta, NICE_0_LOAD, &se->load);
620
621         return delta;
622 }
623
624 /*
625  * The idea is to set a period in which each task runs once.
626  *
627  * When there are too many tasks (sched_nr_latency) we have to stretch
628  * this period because otherwise the slices get too small.
629  *
630  * p = (nr <= nl) ? l : l*nr/nl
631  */
632 static u64 __sched_period(unsigned long nr_running)
633 {
634         u64 period = sysctl_sched_latency;
635         unsigned long nr_latency = sched_nr_latency;
636
637         if (unlikely(nr_running > nr_latency)) {
638                 period = sysctl_sched_min_granularity;
639                 period *= nr_running;
640         }
641
642         return period;
643 }
644
645 /*
646  * We calculate the wall-time slice from the period by taking a part
647  * proportional to the weight.
648  *
649  * s = p*P[w/rw]
650  */
651 static u64 sched_slice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
652 {
653         u64 slice = __sched_period(cfs_rq->nr_running + !se->on_rq);
654
655         for_each_sched_entity(se) {
656                 struct load_weight *load;
657                 struct load_weight lw;
658
659                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
660                 load = &cfs_rq->load;
661
662                 if (unlikely(!se->on_rq)) {
663                         lw = cfs_rq->load;
664
665                         update_load_add(&lw, se->load.weight);
666                         load = &lw;
667                 }
668                 slice = calc_delta_mine(slice, se->load.weight, load);
669         }
670         return slice;
671 }
672
673 /*
674  * We calculate the vruntime slice of a to-be-inserted task.
675  *
676  * vs = s/w
677  */
678 static u64 sched_vslice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
679 {
680         return calc_delta_fair(sched_slice(cfs_rq, se), se);
681 }
682
683 #ifdef CONFIG_SMP
684 static inline void __update_task_entity_contrib(struct sched_entity *se);
685
686 /* Give new task start runnable values to heavy its load in infant time */
687 void init_task_runnable_average(struct task_struct *p)
688 {
689         u32 slice;
690
691         p->se.avg.decay_count = 0;
692         slice = sched_slice(task_cfs_rq(p), &p->se) >> 10;
693         p->se.avg.runnable_avg_sum = slice;
694         p->se.avg.runnable_avg_period = slice;
695         __update_task_entity_contrib(&p->se);
696 }
697 #else
698 void init_task_runnable_average(struct task_struct *p)
699 {
700 }
701 #endif
702
703 /*
704  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
705  * are not in our scheduling class.
706  */
707 static inline void
708 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
709               unsigned long delta_exec)
710 {
711         unsigned long delta_exec_weighted;
712
713         schedstat_set(curr->statistics.exec_max,
714                       max((u64)delta_exec, curr->statistics.exec_max));
715
716         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
717         schedstat_add(cfs_rq, exec_clock, delta_exec);
718         delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec, curr);
719
720         curr->vruntime += delta_exec_weighted;
721         update_min_vruntime(cfs_rq);
722 }
723
724 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
725 {
726         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
727         u64 now = rq_clock_task(rq_of(cfs_rq));
728         unsigned long delta_exec;
729
730         if (unlikely(!curr))
731                 return;
732
733         /*
734          * Get the amount of time the current task was running
735          * since the last time we changed load (this cannot
736          * overflow on 32 bits):
737          */
738         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
739         if (!delta_exec)
740                 return;
741
742         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
743         curr->exec_start = now;
744
745         if (entity_is_task(curr)) {
746                 struct task_struct *curtask = task_of(curr);
747
748                 trace_sched_stat_runtime(curtask, delta_exec, curr->vruntime);
749                 cpuacct_charge(curtask, delta_exec);
750                 account_group_exec_runtime(curtask, delta_exec);
751         }
752
753         account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
754 }
755
756 static inline void
757 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
758 {
759         schedstat_set(se->statistics.wait_start, rq_clock(rq_of(cfs_rq)));
760 }
761
762 /*
763  * Task is being enqueued - update stats:
764  */
765 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
766 {
767         /*
768          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
769          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
770          */
771         if (se != cfs_rq->curr)
772                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
773 }
774
775 static void
776 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
777 {
778         schedstat_set(se->statistics.wait_max, max(se->statistics.wait_max,
779                         rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - se->statistics.wait_start));
780         schedstat_set(se->statistics.wait_count, se->statistics.wait_count + 1);
781         schedstat_set(se->statistics.wait_sum, se->statistics.wait_sum +
782                         rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - se->statistics.wait_start);
783 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
784         if (entity_is_task(se)) {
785                 trace_sched_stat_wait(task_of(se),
786                         rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - se->statistics.wait_start);
787         }
788 #endif
789         schedstat_set(se->statistics.wait_start, 0);
790 }
791
792 static inline void
793 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
794 {
795         /*
796          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
797          * waiting task:
798          */
799         if (se != cfs_rq->curr)
800                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
801 }
802
803 /*
804  * We are picking a new current task - update its stats:
805  */
806 static inline void
807 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
808 {
809         /*
810          * We are starting a new run period:
811          */
812         se->exec_start = rq_clock_task(rq_of(cfs_rq));
813 }
814
815 /**************************************************
816  * Scheduling class queueing methods:
817  */
818
819 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
820 /*
821  * numa task sample period in ms
822  */
823 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_min = 100;
824 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_max = 100*50;
825 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_reset = 100*600;
826
827 /* Portion of address space to scan in MB */
828 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_size = 256;
829
830 /* Scan @scan_size MB every @scan_period after an initial @scan_delay in ms */
831 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_delay = 1000;
832
833 static void task_numa_placement(struct task_struct *p)
834 {
835         int seq;
836
837         if (!p->mm)     /* for example, ksmd faulting in a user's mm */
838                 return;
839         seq = ACCESS_ONCE(p->mm->numa_scan_seq);
840         if (p->numa_scan_seq == seq)
841                 return;
842         p->numa_scan_seq = seq;
843
844         /* FIXME: Scheduling placement policy hints go here */
845 }
846
847 /*
848  * Got a PROT_NONE fault for a page on @node.
849  */
850 void task_numa_fault(int node, int pages, bool migrated)
851 {
852         struct task_struct *p = current;
853
854         if (!sched_feat_numa(NUMA))
855                 return;
856
857         /* FIXME: Allocate task-specific structure for placement policy here */
858
859         /*
860          * If pages are properly placed (did not migrate) then scan slower.
861          * This is reset periodically in case of phase changes
862          */
863         if (!migrated)
864                 p->numa_scan_period = min(sysctl_numa_balancing_scan_period_max,
865                         p->numa_scan_period + jiffies_to_msecs(10));
866
867         task_numa_placement(p);
868 }
869
870 static void reset_ptenuma_scan(struct task_struct *p)
871 {
872         ACCESS_ONCE(p->mm->numa_scan_seq)++;
873         p->mm->numa_scan_offset = 0;
874 }
875
876 /*
877  * The expensive part of numa migration is done from task_work context.
878  * Triggered from task_tick_numa().
879  */
880 void task_numa_work(struct callback_head *work)
881 {
882         unsigned long migrate, next_scan, now = jiffies;
883         struct task_struct *p = current;
884         struct mm_struct *mm = p->mm;
885         struct vm_area_struct *vma;
886         unsigned long start, end;
887         long pages;
888
889         WARN_ON_ONCE(p != container_of(work, struct task_struct, numa_work));
890
891         work->next = work; /* protect against double add */
892         /*
893          * Who cares about NUMA placement when they're dying.
894          *
895          * NOTE: make sure not to dereference p->mm before this check,
896          * exit_task_work() happens _after_ exit_mm() so we could be called
897          * without p->mm even though we still had it when we enqueued this
898          * work.
899          */
900         if (p->flags & PF_EXITING)
901                 return;
902
903         /*
904          * We do not care about task placement until a task runs on a node
905          * other than the first one used by the address space. This is
906          * largely because migrations are driven by what CPU the task
907          * is running on. If it's never scheduled on another node, it'll
908          * not migrate so why bother trapping the fault.
909          */
910         if (mm->first_nid == NUMA_PTE_SCAN_INIT)
911                 mm->first_nid = numa_node_id();
912         if (mm->first_nid != NUMA_PTE_SCAN_ACTIVE) {
913                 /* Are we running on a new node yet? */
914                 if (numa_node_id() == mm->first_nid &&
915                     !sched_feat_numa(NUMA_FORCE))
916                         return;
917
918                 mm->first_nid = NUMA_PTE_SCAN_ACTIVE;
919         }
920
921         /*
922          * Reset the scan period if enough time has gone by. Objective is that
923          * scanning will be reduced if pages are properly placed. As tasks
924          * can enter different phases this needs to be re-examined. Lacking
925          * proper tracking of reference behaviour, this blunt hammer is used.
926          */
927         migrate = mm->numa_next_reset;
928         if (time_after(now, migrate)) {
929                 p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_period_min;
930                 next_scan = now + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_period_reset);
931                 xchg(&mm->numa_next_reset, next_scan);
932         }
933
934         /*
935          * Enforce maximal scan/migration frequency..
936          */
937         migrate = mm->numa_next_scan;
938         if (time_before(now, migrate))
939                 return;
940
941         if (p->numa_scan_period == 0)
942                 p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_period_min;
943
944         next_scan = now + msecs_to_jiffies(p->numa_scan_period);
945         if (cmpxchg(&mm->numa_next_scan, migrate, next_scan) != migrate)
946                 return;
947
948         /*
949          * Do not set pte_numa if the current running node is rate-limited.
950          * This loses statistics on the fault but if we are unwilling to
951          * migrate to this node, it is less likely we can do useful work
952          */
953         if (migrate_ratelimited(numa_node_id()))
954                 return;
955
956         start = mm->numa_scan_offset;
957         pages = sysctl_numa_balancing_scan_size;
958         pages <<= 20 - PAGE_SHIFT; /* MB in pages */
959         if (!pages)
960                 return;
961
962         down_read(&mm->mmap_sem);
963         vma = find_vma(mm, start);
964         if (!vma) {
965                 reset_ptenuma_scan(p);
966                 start = 0;
967                 vma = mm->mmap;
968         }
969         for (; vma; vma = vma->vm_next) {
970                 if (!vma_migratable(vma))
971                         continue;
972
973                 /* Skip small VMAs. They are not likely to be of relevance */
974                 if (vma->vm_end - vma->vm_start < HPAGE_SIZE)
975                         continue;
976
977                 do {
978                         start = max(start, vma->vm_start);
979                         end = ALIGN(start + (pages << PAGE_SHIFT), HPAGE_SIZE);
980                         end = min(end, vma->vm_end);
981                         pages -= change_prot_numa(vma, start, end);
982
983                         start = end;
984                         if (pages <= 0)
985                                 goto out;
986                 } while (end != vma->vm_end);
987         }
988
989 out:
990         /*
991          * It is possible to reach the end of the VMA list but the last few VMAs are
992          * not guaranteed to the vma_migratable. If they are not, we would find the
993          * !migratable VMA on the next scan but not reset the scanner to the start
994          * so check it now.
995          */
996         if (vma)
997                 mm->numa_scan_offset = start;
998         else
999                 reset_ptenuma_scan(p);
1000         up_read(&mm->mmap_sem);
1001 }
1002
1003 /*
1004  * Drive the periodic memory faults..
1005  */
1006 void task_tick_numa(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1007 {
1008         struct callback_head *work = &curr->numa_work;
1009         u64 period, now;
1010
1011         /*
1012          * We don't care about NUMA placement if we don't have memory.
1013          */
1014         if (!curr->mm || (curr->flags & PF_EXITING) || work->next != work)
1015                 return;
1016
1017         /*
1018          * Using runtime rather than walltime has the dual advantage that
1019          * we (mostly) drive the selection from busy threads and that the
1020          * task needs to have done some actual work before we bother with
1021          * NUMA placement.
1022          */
1023         now = curr->se.sum_exec_runtime;
1024         period = (u64)curr->numa_scan_period * NSEC_PER_MSEC;
1025
1026         if (now - curr->node_stamp > period) {
1027                 if (!curr->node_stamp)
1028                         curr->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_period_min;
1029                 curr->node_stamp = now;
1030
1031                 if (!time_before(jiffies, curr->mm->numa_next_scan)) {
1032                         init_task_work(work, task_numa_work); /* TODO: move this into sched_fork() */
1033                         task_work_add(curr, work, true);
1034                 }
1035         }
1036 }
1037 #else
1038 static void task_tick_numa(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1039 {
1040 }
1041 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1042
1043 static void
1044 account_entity_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1045 {
1046         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
1047         if (!parent_entity(se))
1048                 update_load_add(&rq_of(cfs_rq)->load, se->load.weight);
1049 #ifdef CONFIG_SMP
1050         if (entity_is_task(se))
1051                 list_add(&se->group_node, &rq_of(cfs_rq)->cfs_tasks);
1052 #endif
1053         cfs_rq->nr_running++;
1054 }
1055
1056 static void
1057 account_entity_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1058 {
1059         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
1060         if (!parent_entity(se))
1061                 update_load_sub(&rq_of(cfs_rq)->load, se->load.weight);
1062         if (entity_is_task(se))
1063                 list_del_init(&se->group_node);
1064         cfs_rq->nr_running--;
1065 }
1066
1067 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1068 # ifdef CONFIG_SMP
1069 static inline long calc_tg_weight(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq)
1070 {
1071         long tg_weight;
1072
1073         /*
1074          * Use this CPU's actual weight instead of the last load_contribution
1075          * to gain a more accurate current total weight. See
1076          * update_cfs_rq_load_contribution().
1077          */
1078         tg_weight = atomic64_read(&tg->load_avg);
1079         tg_weight -= cfs_rq->tg_load_contrib;
1080         tg_weight += cfs_rq->load.weight;
1081
1082         return tg_weight;
1083 }
1084
1085 static long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
1086 {
1087         long tg_weight, load, shares;
1088
1089         tg_weight = calc_tg_weight(tg, cfs_rq);
1090         load = cfs_rq->load.weight;
1091
1092         shares = (tg->shares * load);
1093         if (tg_weight)
1094                 shares /= tg_weight;
1095
1096         if (shares < MIN_SHARES)
1097                 shares = MIN_SHARES;
1098         if (shares > tg->shares)
1099                 shares = tg->shares;
1100
1101         return shares;
1102 }
1103 # else /* CONFIG_SMP */
1104 static inline long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
1105 {
1106         return tg->shares;
1107 }
1108 # endif /* CONFIG_SMP */
1109 static void reweight_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
1110                             unsigned long weight)
1111 {
1112         if (se->on_rq) {
1113                 /* commit outstanding execution time */
1114                 if (cfs_rq->curr == se)
1115                         update_curr(cfs_rq);
1116                 account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
1117         }
1118
1119         update_load_set(&se->load, weight);
1120
1121         if (se->on_rq)
1122                 account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
1123 }
1124
1125 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq);
1126
1127 static void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
1128 {
1129         struct task_group *tg;
1130         struct sched_entity *se;
1131         long shares;
1132
1133         tg = cfs_rq->tg;
1134         se = tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
1135         if (!se || throttled_hierarchy(cfs_rq))
1136                 return;
1137 #ifndef CONFIG_SMP
1138         if (likely(se->load.weight == tg->shares))
1139                 return;
1140 #endif
1141         shares = calc_cfs_shares(cfs_rq, tg);
1142
1143         reweight_entity(cfs_rq_of(se), se, shares);
1144 }
1145 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
1146 static inline void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
1147 {
1148 }
1149 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
1150
1151 #ifdef CONFIG_SMP
1152 /*
1153  * We choose a half-life close to 1 scheduling period.
1154  * Note: The tables below are dependent on this value.
1155  */
1156 #define LOAD_AVG_PERIOD 32
1157 #define LOAD_AVG_MAX 47742 /* maximum possible load avg */
1158 #define LOAD_AVG_MAX_N 345 /* number of full periods to produce LOAD_MAX_AVG */
1159
1160 /* Precomputed fixed inverse multiplies for multiplication by y^n */
1161 static const u32 runnable_avg_yN_inv[] = {
1162         0xffffffff, 0xfa83b2da, 0xf5257d14, 0xefe4b99a, 0xeac0c6e6, 0xe5b906e6,
1163         0xe0ccdeeb, 0xdbfbb796, 0xd744fcc9, 0xd2a81d91, 0xce248c14, 0xc9b9bd85,
1164         0xc5672a10, 0xc12c4cc9, 0xbd08a39e, 0xb8fbaf46, 0xb504f333, 0xb123f581,
1165         0xad583ee9, 0xa9a15ab4, 0xa5fed6a9, 0xa2704302, 0x9ef5325f, 0x9b8d39b9,
1166         0x9837f050, 0x94f4efa8, 0x91c3d373, 0x8ea4398a, 0x8b95c1e3, 0x88980e80,
1167         0x85aac367, 0x82cd8698,
1168 };
1169
1170 /*
1171  * Precomputed \Sum y^k { 1<=k<=n }.  These are floor(true_value) to prevent
1172  * over-estimates when re-combining.
1173  */
1174 static const u32 runnable_avg_yN_sum[] = {
1175             0, 1002, 1982, 2941, 3880, 4798, 5697, 6576, 7437, 8279, 9103,
1176          9909,10698,11470,12226,12966,13690,14398,15091,15769,16433,17082,
1177         17718,18340,18949,19545,20128,20698,21256,21802,22336,22859,23371,
1178 };
1179
1180 /*
1181  * Approximate:
1182  *   val * y^n,    where y^32 ~= 0.5 (~1 scheduling period)
1183  */
1184 static __always_inline u64 decay_load(u64 val, u64 n)
1185 {
1186         unsigned int local_n;
1187
1188         if (!n)
1189                 return val;
1190         else if (unlikely(n > LOAD_AVG_PERIOD * 63))
1191                 return 0;
1192
1193         /* after bounds checking we can collapse to 32-bit */
1194         local_n = n;
1195
1196         /*
1197          * As y^PERIOD = 1/2, we can combine
1198          *    y^n = 1/2^(n/PERIOD) * k^(n%PERIOD)
1199          * With a look-up table which covers k^n (n<PERIOD)
1200          *
1201          * To achieve constant time decay_load.
1202          */
1203         if (unlikely(local_n >= LOAD_AVG_PERIOD)) {
1204                 val >>= local_n / LOAD_AVG_PERIOD;
1205                 local_n %= LOAD_AVG_PERIOD;
1206         }
1207
1208         val *= runnable_avg_yN_inv[local_n];
1209         /* We don't use SRR here since we always want to round down. */
1210         return val >> 32;
1211 }
1212
1213 /*
1214  * For updates fully spanning n periods, the contribution to runnable
1215  * average will be: \Sum 1024*y^n
1216  *
1217  * We can compute this reasonably efficiently by combining:
1218  *   y^PERIOD = 1/2 with precomputed \Sum 1024*y^n {for  n <PERIOD}
1219  */
1220 static u32 __compute_runnable_contrib(u64 n)
1221 {
1222         u32 contrib = 0;
1223
1224         if (likely(n <= LOAD_AVG_PERIOD))
1225                 return runnable_avg_yN_sum[n];
1226         else if (unlikely(n >= LOAD_AVG_MAX_N))
1227                 return LOAD_AVG_MAX;
1228
1229         /* Compute \Sum k^n combining precomputed values for k^i, \Sum k^j */
1230         do {
1231                 contrib /= 2; /* y^LOAD_AVG_PERIOD = 1/2 */
1232                 contrib += runnable_avg_yN_sum[LOAD_AVG_PERIOD];
1233
1234                 n -= LOAD_AVG_PERIOD;
1235         } while (n > LOAD_AVG_PERIOD);
1236
1237         contrib = decay_load(contrib, n);
1238         return contrib + runnable_avg_yN_sum[n];
1239 }
1240
1241 /*
1242  * We can represent the historical contribution to runnable average as the
1243  * coefficients of a geometric series.  To do this we sub-divide our runnable
1244  * history into segments of approximately 1ms (1024us); label the segment that
1245  * occurred N-ms ago p_N, with p_0 corresponding to the current period, e.g.
1246  *
1247  * [<- 1024us ->|<- 1024us ->|<- 1024us ->| ...
1248  *      p0            p1           p2
1249  *     (now)       (~1ms ago)  (~2ms ago)
1250  *
1251  * Let u_i denote the fraction of p_i that the entity was runnable.
1252  *
1253  * We then designate the fractions u_i as our co-efficients, yielding the
1254  * following representation of historical load:
1255  *   u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + u_3*y^3 + ...
1256  *
1257  * We choose y based on the with of a reasonably scheduling period, fixing:
1258  *   y^32 = 0.5
1259  *
1260  * This means that the contribution to load ~32ms ago (u_32) will be weighted
1261  * approximately half as much as the contribution to load within the last ms
1262  * (u_0).
1263  *
1264  * When a period "rolls over" and we have new u_0`, multiplying the previous
1265  * sum again by y is sufficient to update:
1266  *   load_avg = u_0` + y*(u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + ... )
1267  *            = u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + ... [re-labeling u_i --> u_{i+1}]
1268  */
1269 static __always_inline int __update_entity_runnable_avg(u64 now,
1270                                                         struct sched_avg *sa,
1271                                                         int runnable)
1272 {
1273         u64 delta, periods;
1274         u32 runnable_contrib;
1275         int delta_w, decayed = 0;
1276
1277         delta = now - sa->last_runnable_update;
1278         /*
1279          * This should only happen when time goes backwards, which it
1280          * unfortunately does during sched clock init when we swap over to TSC.
1281          */
1282         if ((s64)delta < 0) {
1283                 sa->last_runnable_update = now;
1284                 return 0;
1285         }
1286
1287         /*
1288          * Use 1024ns as the unit of measurement since it's a reasonable
1289          * approximation of 1us and fast to compute.
1290          */
1291         delta >>= 10;
1292         if (!delta)
1293                 return 0;
1294         sa->last_runnable_update = now;
1295
1296         /* delta_w is the amount already accumulated against our next period */
1297         delta_w = sa->runnable_avg_period % 1024;
1298         if (delta + delta_w >= 1024) {
1299                 /* period roll-over */
1300                 decayed = 1;
1301
1302                 /*
1303                  * Now that we know we're crossing a period boundary, figure
1304                  * out how much from delta we need to complete the current
1305                  * period and accrue it.
1306                  */
1307                 delta_w = 1024 - delta_w;
1308                 if (runnable)
1309                         sa->runnable_avg_sum += delta_w;
1310                 sa->runnable_avg_period += delta_w;
1311
1312                 delta -= delta_w;
1313
1314                 /* Figure out how many additional periods this update spans */
1315                 periods = delta / 1024;
1316                 delta %= 1024;
1317
1318                 sa->runnable_avg_sum = decay_load(sa->runnable_avg_sum,
1319                                                   periods + 1);
1320                 sa->runnable_avg_period = decay_load(sa->runnable_avg_period,
1321                                                      periods + 1);
1322
1323                 /* Efficiently calculate \sum (1..n_period) 1024*y^i */
1324                 runnable_contrib = __compute_runnable_contrib(periods);
1325                 if (runnable)
1326                         sa->runnable_avg_sum += runnable_contrib;
1327                 sa->runnable_avg_period += runnable_contrib;
1328         }
1329
1330         /* Remainder of delta accrued against u_0` */
1331         if (runnable)
1332                 sa->runnable_avg_sum += delta;
1333         sa->runnable_avg_period += delta;
1334
1335         return decayed;
1336 }
1337
1338 /* Synchronize an entity's decay with its parenting cfs_rq.*/
1339 static inline u64 __synchronize_entity_decay(struct sched_entity *se)
1340 {
1341         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1342         u64 decays = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
1343
1344         decays -= se->avg.decay_count;
1345         if (!decays)
1346                 return 0;
1347
1348         se->avg.load_avg_contrib = decay_load(se->avg.load_avg_contrib, decays);
1349         se->avg.decay_count = 0;
1350
1351         return decays;
1352 }
1353
1354 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1355 static inline void __update_cfs_rq_tg_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
1356                                                  int force_update)
1357 {
1358         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1359         s64 tg_contrib;
1360
1361         tg_contrib = cfs_rq->runnable_load_avg + cfs_rq->blocked_load_avg;
1362         tg_contrib -= cfs_rq->tg_load_contrib;
1363
1364         if (force_update || abs64(tg_contrib) > cfs_rq->tg_load_contrib / 8) {
1365                 atomic64_add(tg_contrib, &tg->load_avg);
1366                 cfs_rq->tg_load_contrib += tg_contrib;
1367         }
1368 }
1369
1370 /*
1371  * Aggregate cfs_rq runnable averages into an equivalent task_group
1372  * representation for computing load contributions.
1373  */
1374 static inline void __update_tg_runnable_avg(struct sched_avg *sa,
1375                                                   struct cfs_rq *cfs_rq)
1376 {
1377         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1378         long contrib;
1379
1380         /* The fraction of a cpu used by this cfs_rq */
1381         contrib = div_u64(sa->runnable_avg_sum << NICE_0_SHIFT,
1382                           sa->runnable_avg_period + 1);
1383         contrib -= cfs_rq->tg_runnable_contrib;
1384
1385         if (abs(contrib) > cfs_rq->tg_runnable_contrib / 64) {
1386                 atomic_add(contrib, &tg->runnable_avg);
1387                 cfs_rq->tg_runnable_contrib += contrib;
1388         }
1389 }
1390
1391 static inline void __update_group_entity_contrib(struct sched_entity *se)
1392 {
1393         struct cfs_rq *cfs_rq = group_cfs_rq(se);
1394         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1395         int runnable_avg;
1396
1397         u64 contrib;
1398
1399         contrib = cfs_rq->tg_load_contrib * tg->shares;
1400         se->avg.load_avg_contrib = div64_u64(contrib,
1401                                              atomic64_read(&tg->load_avg) + 1);
1402
1403         /*
1404          * For group entities we need to compute a correction term in the case
1405          * that they are consuming <1 cpu so that we would contribute the same
1406          * load as a task of equal weight.
1407          *
1408          * Explicitly co-ordinating this measurement would be expensive, but
1409          * fortunately the sum of each cpus contribution forms a usable
1410          * lower-bound on the true value.
1411          *
1412          * Consider the aggregate of 2 contributions.  Either they are disjoint
1413          * (and the sum represents true value) or they are disjoint and we are
1414          * understating by the aggregate of their overlap.
1415          *
1416          * Extending this to N cpus, for a given overlap, the maximum amount we
1417          * understand is then n_i(n_i+1)/2 * w_i where n_i is the number of
1418          * cpus that overlap for this interval and w_i is the interval width.
1419          *
1420          * On a small machine; the first term is well-bounded which bounds the
1421          * total error since w_i is a subset of the period.  Whereas on a
1422          * larger machine, while this first term can be larger, if w_i is the
1423          * of consequential size guaranteed to see n_i*w_i quickly converge to
1424          * our upper bound of 1-cpu.
1425          */
1426         runnable_avg = atomic_read(&tg->runnable_avg);
1427         if (runnable_avg < NICE_0_LOAD) {
1428                 se->avg.load_avg_contrib *= runnable_avg;
1429                 se->avg.load_avg_contrib >>= NICE_0_SHIFT;
1430         }
1431 }
1432 #else
1433 static inline void __update_cfs_rq_tg_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
1434                                                  int force_update) {}
1435 static inline void __update_tg_runnable_avg(struct sched_avg *sa,
1436                                                   struct cfs_rq *cfs_rq) {}
1437 static inline void __update_group_entity_contrib(struct sched_entity *se) {}
1438 #endif
1439
1440 static inline void __update_task_entity_contrib(struct sched_entity *se)
1441 {
1442         u32 contrib;
1443
1444         /* avoid overflowing a 32-bit type w/ SCHED_LOAD_SCALE */
1445         contrib = se->avg.runnable_avg_sum * scale_load_down(se->load.weight);
1446         contrib /= (se->avg.runnable_avg_period + 1);
1447         se->avg.load_avg_contrib = scale_load(contrib);
1448 }
1449
1450 /* Compute the current contribution to load_avg by se, return any delta */
1451 static long __update_entity_load_avg_contrib(struct sched_entity *se)
1452 {
1453         long old_contrib = se->avg.load_avg_contrib;
1454
1455         if (entity_is_task(se)) {
1456                 __update_task_entity_contrib(se);
1457         } else {
1458                 __update_tg_runnable_avg(&se->avg, group_cfs_rq(se));
1459                 __update_group_entity_contrib(se);
1460         }
1461
1462         return se->avg.load_avg_contrib - old_contrib;
1463 }
1464
1465 static inline void subtract_blocked_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
1466                                                  long load_contrib)
1467 {
1468         if (likely(load_contrib < cfs_rq->blocked_load_avg))
1469                 cfs_rq->blocked_load_avg -= load_contrib;
1470         else
1471                 cfs_rq->blocked_load_avg = 0;
1472 }
1473
1474 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq);
1475
1476 /* Update a sched_entity's runnable average */
1477 static inline void update_entity_load_avg(struct sched_entity *se,
1478                                           int update_cfs_rq)
1479 {
1480         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1481         long contrib_delta;
1482         u64 now;
1483
1484         /*
1485          * For a group entity we need to use their owned cfs_rq_clock_task() in
1486          * case they are the parent of a throttled hierarchy.
1487          */
1488         if (entity_is_task(se))
1489                 now = cfs_rq_clock_task(cfs_rq);
1490         else
1491                 now = cfs_rq_clock_task(group_cfs_rq(se));
1492
1493         if (!__update_entity_runnable_avg(now, &se->avg, se->on_rq))
1494                 return;
1495
1496         contrib_delta = __update_entity_load_avg_contrib(se);
1497
1498         if (!update_cfs_rq)
1499                 return;
1500
1501         if (se->on_rq)
1502                 cfs_rq->runnable_load_avg += contrib_delta;
1503         else
1504                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, -contrib_delta);
1505 }
1506
1507 /*
1508  * Decay the load contributed by all blocked children and account this so that
1509  * their contribution may appropriately discounted when they wake up.
1510  */
1511 static void update_cfs_rq_blocked_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int force_update)
1512 {
1513         u64 now = cfs_rq_clock_task(cfs_rq) >> 20;
1514         u64 decays;
1515
1516         decays = now - cfs_rq->last_decay;
1517         if (!decays && !force_update)
1518                 return;
1519
1520         if (atomic64_read(&cfs_rq->removed_load)) {
1521                 u64 removed_load = atomic64_xchg(&cfs_rq->removed_load, 0);
1522                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, removed_load);
1523         }
1524
1525         if (decays) {
1526                 cfs_rq->blocked_load_avg = decay_load(cfs_rq->blocked_load_avg,
1527                                                       decays);
1528                 atomic64_add(decays, &cfs_rq->decay_counter);
1529                 cfs_rq->last_decay = now;
1530         }
1531
1532         __update_cfs_rq_tg_load_contrib(cfs_rq, force_update);
1533 }
1534
1535 static inline void update_rq_runnable_avg(struct rq *rq, int runnable)
1536 {
1537         __update_entity_runnable_avg(rq_clock_task(rq), &rq->avg, runnable);
1538         __update_tg_runnable_avg(&rq->avg, &rq->cfs);
1539 }
1540
1541 /* Add the load generated by se into cfs_rq's child load-average */
1542 static inline void enqueue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1543                                                   struct sched_entity *se,
1544                                                   int wakeup)
1545 {
1546         /*
1547          * We track migrations using entity decay_count <= 0, on a wake-up
1548          * migration we use a negative decay count to track the remote decays
1549          * accumulated while sleeping.
1550          *
1551          * Newly forked tasks are enqueued with se->avg.decay_count == 0, they
1552          * are seen by enqueue_entity_load_avg() as a migration with an already
1553          * constructed load_avg_contrib.
1554          */
1555         if (unlikely(se->avg.decay_count <= 0)) {
1556                 se->avg.last_runnable_update = rq_clock_task(rq_of(cfs_rq));
1557                 if (se->avg.decay_count) {
1558                         /*
1559                          * In a wake-up migration we have to approximate the
1560                          * time sleeping.  This is because we can't synchronize
1561                          * clock_task between the two cpus, and it is not
1562                          * guaranteed to be read-safe.  Instead, we can
1563                          * approximate this using our carried decays, which are
1564                          * explicitly atomically readable.
1565                          */
1566                         se->avg.last_runnable_update -= (-se->avg.decay_count)
1567                                                         << 20;
1568                         update_entity_load_avg(se, 0);
1569                         /* Indicate that we're now synchronized and on-rq */
1570                         se->avg.decay_count = 0;
1571                 }
1572                 wakeup = 0;
1573         } else {
1574                 /*
1575                  * Task re-woke on same cpu (or else migrate_task_rq_fair()
1576                  * would have made count negative); we must be careful to avoid
1577                  * double-accounting blocked time after synchronizing decays.
1578                  */
1579                 se->avg.last_runnable_update += __synchronize_entity_decay(se)
1580                                                         << 20;
1581         }
1582
1583         /* migrated tasks did not contribute to our blocked load */
1584         if (wakeup) {
1585                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, se->avg.load_avg_contrib);
1586                 update_entity_load_avg(se, 0);
1587         }
1588
1589         cfs_rq->runnable_load_avg += se->avg.load_avg_contrib;
1590         /* we force update consideration on load-balancer moves */
1591         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, !wakeup);
1592 }
1593
1594 /*
1595  * Remove se's load from this cfs_rq child load-average, if the entity is
1596  * transitioning to a blocked state we track its projected decay using
1597  * blocked_load_avg.
1598  */
1599 static inline void dequeue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1600                                                   struct sched_entity *se,
1601                                                   int sleep)
1602 {
1603         update_entity_load_avg(se, 1);
1604         /* we force update consideration on load-balancer moves */
1605         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, !sleep);
1606
1607         cfs_rq->runnable_load_avg -= se->avg.load_avg_contrib;
1608         if (sleep) {
1609                 cfs_rq->blocked_load_avg += se->avg.load_avg_contrib;
1610                 se->avg.decay_count = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
1611         } /* migrations, e.g. sleep=0 leave decay_count == 0 */
1612 }
1613
1614 /*
1615  * Update the rq's load with the elapsed running time before entering
1616  * idle. if the last scheduled task is not a CFS task, idle_enter will
1617  * be the only way to update the runnable statistic.
1618  */
1619 void idle_enter_fair(struct rq *this_rq)
1620 {
1621         update_rq_runnable_avg(this_rq, 1);
1622 }
1623
1624 /*
1625  * Update the rq's load with the elapsed idle time before a task is
1626  * scheduled. if the newly scheduled task is not a CFS task, idle_exit will
1627  * be the only way to update the runnable statistic.
1628  */
1629 void idle_exit_fair(struct rq *this_rq)
1630 {
1631         update_rq_runnable_avg(this_rq, 0);
1632 }
1633
1634 #else
1635 static inline void update_entity_load_avg(struct sched_entity *se,
1636                                           int update_cfs_rq) {}
1637 static inline void update_rq_runnable_avg(struct rq *rq, int runnable) {}
1638 static inline void enqueue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1639                                            struct sched_entity *se,
1640                                            int wakeup) {}
1641 static inline void dequeue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1642                                            struct sched_entity *se,
1643                                            int sleep) {}
1644 static inline void update_cfs_rq_blocked_load(struct cfs_rq *cfs_rq,
1645                                               int force_update) {}
1646 #endif
1647
1648 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1649 {
1650 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1651         struct task_struct *tsk = NULL;
1652
1653         if (entity_is_task(se))
1654                 tsk = task_of(se);
1655
1656         if (se->statistics.sleep_start) {
1657                 u64 delta = rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - se->statistics.sleep_start;
1658
1659                 if ((s64)delta < 0)
1660                         delta = 0;
1661
1662                 if (unlikely(delta > se->statistics.sleep_max))
1663                         se->statistics.sleep_max = delta;
1664
1665                 se->statistics.sleep_start = 0;
1666                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
1667
1668                 if (tsk) {
1669                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 1);
1670                         trace_sched_stat_sleep(tsk, delta);
1671                 }
1672         }
1673         if (se->statistics.block_start) {
1674                 u64 delta = rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - se->statistics.block_start;
1675
1676                 if ((s64)delta < 0)
1677                         delta = 0;
1678
1679                 if (unlikely(delta > se->statistics.block_max))
1680                         se->statistics.block_max = delta;
1681
1682                 se->statistics.block_start = 0;
1683                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
1684
1685                 if (tsk) {
1686                         if (tsk->in_iowait) {
1687                                 se->statistics.iowait_sum += delta;
1688                                 se->statistics.iowait_count++;
1689                                 trace_sched_stat_iowait(tsk, delta);
1690                         }
1691
1692                         trace_sched_stat_blocked(tsk, delta);
1693
1694                         /*
1695                          * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by
1696                          * 20 to get a milliseconds-range estimation of the
1697                          * amount of time that the task spent sleeping:
1698                          */
1699                         if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
1700                                 profile_hits(SLEEP_PROFILING,
1701                                                 (void *)get_wchan(tsk),
1702                                                 delta >> 20);
1703                         }
1704                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 0);
1705                 }
1706         }
1707 #endif
1708 }
1709
1710 static void check_spread(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1711 {
1712 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1713         s64 d = se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
1714
1715         if (d < 0)
1716                 d = -d;
1717
1718         if (d > 3*sysctl_sched_latency)
1719                 schedstat_inc(cfs_rq, nr_spread_over);
1720 #endif
1721 }
1722
1723 static void
1724 place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
1725 {
1726         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
1727
1728         /*
1729          * The 'current' period is already promised to the current tasks,
1730          * however the extra weight of the new task will slow them down a
1731          * little, place the new task so that it fits in the slot that
1732          * stays open at the end.
1733          */
1734         if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
1735                 vruntime += sched_vslice(cfs_rq, se);
1736
1737         /* sleeps up to a single latency don't count. */
1738         if (!initial) {
1739                 unsigned long thresh = sysctl_sched_latency;
1740
1741                 /*
1742                  * Halve their sleep time's effect, to allow
1743                  * for a gentler effect of sleepers:
1744                  */
1745                 if (sched_feat(GENTLE_FAIR_SLEEPERS))
1746                         thresh >>= 1;
1747
1748                 vruntime -= thresh;
1749         }
1750
1751         /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
1752         se->vruntime = max_vruntime(se->vruntime, vruntime);
1753 }
1754
1755 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq);
1756
1757 static void
1758 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
1759 {
1760         /*
1761          * Update the normalized vruntime before updating min_vruntime
1762          * through callig update_curr().
1763          */
1764         if (!(flags & ENQUEUE_WAKEUP) || (flags & ENQUEUE_WAKING))
1765                 se->vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
1766
1767         /*
1768          * Update run-time statistics of the 'current'.
1769          */
1770         update_curr(cfs_rq);
1771         enqueue_entity_load_avg(cfs_rq, se, flags & ENQUEUE_WAKEUP);
1772         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
1773         update_cfs_shares(cfs_rq);
1774
1775         if (flags & ENQUEUE_WAKEUP) {
1776                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
1777                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
1778         }
1779
1780         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
1781         check_spread(cfs_rq, se);
1782         if (se != cfs_rq->curr)
1783                 __enqueue_entity(cfs_rq, se);
1784         se->on_rq = 1;
1785
1786         if (cfs_rq->nr_running == 1) {
1787                 list_add_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
1788                 check_enqueue_throttle(cfs_rq);
1789         }
1790 }
1791
1792 static void __clear_buddies_last(struct sched_entity *se)
1793 {
1794         for_each_sched_entity(se) {
1795                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1796                 if (cfs_rq->last == se)
1797                         cfs_rq->last = NULL;
1798                 else
1799                         break;
1800         }
1801 }
1802
1803 static void __clear_buddies_next(struct sched_entity *se)
1804 {
1805         for_each_sched_entity(se) {
1806                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1807                 if (cfs_rq->next == se)
1808                         cfs_rq->next = NULL;
1809                 else
1810                         break;
1811         }
1812 }
1813
1814 static void __clear_buddies_skip(struct sched_entity *se)
1815 {
1816         for_each_sched_entity(se) {
1817                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1818                 if (cfs_rq->skip == se)
1819                         cfs_rq->skip = NULL;
1820                 else
1821                         break;
1822         }
1823 }
1824
1825 static void clear_buddies(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1826 {
1827         if (cfs_rq->last == se)
1828                 __clear_buddies_last(se);
1829
1830         if (cfs_rq->next == se)
1831                 __clear_buddies_next(se);
1832
1833         if (cfs_rq->skip == se)
1834                 __clear_buddies_skip(se);
1835 }
1836
1837 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq);
1838
1839 static void
1840 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
1841 {
1842         /*
1843          * Update run-time statistics of the 'current'.
1844          */
1845         update_curr(cfs_rq);
1846         dequeue_entity_load_avg(cfs_rq, se, flags & DEQUEUE_SLEEP);
1847
1848         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
1849         if (flags & DEQUEUE_SLEEP) {
1850 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1851                 if (entity_is_task(se)) {
1852                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
1853
1854                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
1855                                 se->statistics.sleep_start = rq_clock(rq_of(cfs_rq));
1856                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
1857                                 se->statistics.block_start = rq_clock(rq_of(cfs_rq));
1858                 }
1859 #endif
1860         }
1861
1862         clear_buddies(cfs_rq, se);
1863
1864         if (se != cfs_rq->curr)
1865                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
1866         se->on_rq = 0;
1867         account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
1868
1869         /*
1870          * Normalize the entity after updating the min_vruntime because the
1871          * update can refer to the ->curr item and we need to reflect this
1872          * movement in our normalized position.
1873          */
1874         if (!(flags & DEQUEUE_SLEEP))
1875                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
1876
1877         /* return excess runtime on last dequeue */
1878         return_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
1879
1880         update_min_vruntime(cfs_rq);
1881         update_cfs_shares(cfs_rq);
1882 }
1883
1884 /*
1885  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
1886  */
1887 static void
1888 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
1889 {
1890         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
1891         struct sched_entity *se;
1892         s64 delta;
1893
1894         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
1895         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
1896         if (delta_exec > ideal_runtime) {
1897                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1898                 /*
1899                  * The current task ran long enough, ensure it doesn't get
1900                  * re-elected due to buddy favours.
1901                  */
1902                 clear_buddies(cfs_rq, curr);
1903                 return;
1904         }
1905
1906         /*
1907          * Ensure that a task that missed wakeup preemption by a
1908          * narrow margin doesn't have to wait for a full slice.
1909          * This also mitigates buddy induced latencies under load.
1910          */
1911         if (delta_exec < sysctl_sched_min_granularity)
1912                 return;
1913
1914         se = __pick_first_entity(cfs_rq);
1915         delta = curr->vruntime - se->vruntime;
1916
1917         if (delta < 0)
1918                 return;
1919
1920         if (delta > ideal_runtime)
1921                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1922 }
1923
1924 static void
1925 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1926 {
1927         /* 'current' is not kept within the tree. */
1928         if (se->on_rq) {
1929                 /*
1930                  * Any task has to be enqueued before it get to execute on
1931                  * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
1932                  * runqueue.
1933                  */
1934                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
1935                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
1936         }
1937
1938         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
1939         cfs_rq->curr = se;
1940 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1941         /*
1942          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
1943          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
1944          * when there are only lesser-weight tasks around):
1945          */
1946         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
1947                 se->statistics.slice_max = max(se->statistics.slice_max,
1948                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
1949         }
1950 #endif
1951         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
1952 }
1953
1954 static int
1955 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se);
1956
1957 /*
1958  * Pick the next process, keeping these things in mind, in this order:
1959  * 1) keep things fair between processes/task groups
1960  * 2) pick the "next" process, since someone really wants that to run
1961  * 3) pick the "last" process, for cache locality
1962  * 4) do not run the "skip" process, if something else is available
1963  */
1964 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
1965 {
1966         struct sched_entity *se = __pick_first_entity(cfs_rq);
1967         struct sched_entity *left = se;
1968
1969         /*
1970          * Avoid running the skip buddy, if running something else can
1971          * be done without getting too unfair.
1972          */
1973         if (cfs_rq->skip == se) {
1974                 struct sched_entity *second = __pick_next_entity(se);
1975                 if (second && wakeup_preempt_entity(second, left) < 1)
1976                         se = second;
1977         }
1978
1979         /*
1980          * Prefer last buddy, try to return the CPU to a preempted task.
1981          */
1982         if (cfs_rq->last && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->last, left) < 1)
1983                 se = cfs_rq->last;
1984
1985         /*
1986          * Someone really wants this to run. If it's not unfair, run it.
1987          */
1988         if (cfs_rq->next && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->next, left) < 1)
1989                 se = cfs_rq->next;
1990
1991         clear_buddies(cfs_rq, se);
1992
1993         return se;
1994 }
1995
1996 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq);
1997
1998 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
1999 {
2000         /*
2001          * If still on the runqueue then deactivate_task()
2002          * was not called and update_curr() has to be done:
2003          */
2004         if (prev->on_rq)
2005                 update_curr(cfs_rq);
2006
2007         /* throttle cfs_rqs exceeding runtime */
2008         check_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2009
2010         check_spread(cfs_rq, prev);
2011         if (prev->on_rq) {
2012                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
2013                 /* Put 'current' back into the tree. */
2014                 __enqueue_entity(cfs_rq, prev);
2015                 /* in !on_rq case, update occurred at dequeue */
2016                 update_entity_load_avg(prev, 1);
2017         }
2018         cfs_rq->curr = NULL;
2019 }
2020
2021 static void
2022 entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr, int queued)
2023 {
2024         /*
2025          * Update run-time statistics of the 'current'.
2026          */
2027         update_curr(cfs_rq);
2028
2029         /*
2030          * Ensure that runnable average is periodically updated.
2031          */
2032         update_entity_load_avg(curr, 1);
2033         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 1);
2034
2035 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
2036         /*
2037          * queued ticks are scheduled to match the slice, so don't bother
2038          * validating it and just reschedule.
2039          */
2040         if (queued) {
2041                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2042                 return;
2043         }
2044         /*
2045          * don't let the period tick interfere with the hrtick preemption
2046          */
2047         if (!sched_feat(DOUBLE_TICK) &&
2048                         hrtimer_active(&rq_of(cfs_rq)->hrtick_timer))
2049                 return;
2050 #endif
2051
2052         if (cfs_rq->nr_running > 1)
2053                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
2054 }
2055
2056
2057 /**************************************************
2058  * CFS bandwidth control machinery
2059  */
2060
2061 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
2062
2063 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
2064 static struct static_key __cfs_bandwidth_used;
2065
2066 static inline bool cfs_bandwidth_used(void)
2067 {
2068         return static_key_false(&__cfs_bandwidth_used);
2069 }
2070
2071 void account_cfs_bandwidth_used(int enabled, int was_enabled)
2072 {
2073         /* only need to count groups transitioning between enabled/!enabled */
2074         if (enabled && !was_enabled)
2075                 static_key_slow_inc(&__cfs_bandwidth_used);
2076         else if (!enabled && was_enabled)
2077                 static_key_slow_dec(&__cfs_bandwidth_used);
2078 }
2079 #else /* HAVE_JUMP_LABEL */
2080 static bool cfs_bandwidth_used(void)
2081 {
2082         return true;
2083 }
2084
2085 void account_cfs_bandwidth_used(int enabled, int was_enabled) {}
2086 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
2087
2088 /*
2089  * default period for cfs group bandwidth.
2090  * default: 0.1s, units: nanoseconds
2091  */
2092 static inline u64 default_cfs_period(void)
2093 {
2094         return 100000000ULL;
2095 }
2096
2097 static inline u64 sched_cfs_bandwidth_slice(void)
2098 {
2099         return (u64)sysctl_sched_cfs_bandwidth_slice * NSEC_PER_USEC;
2100 }
2101
2102 /*
2103  * Replenish runtime according to assigned quota and update expiration time.
2104  * We use sched_clock_cpu directly instead of rq->clock to avoid adding
2105  * additional synchronization around rq->lock.
2106  *
2107  * requires cfs_b->lock
2108  */
2109 void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2110 {
2111         u64 now;
2112
2113         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
2114                 return;
2115
2116         now = sched_clock_cpu(smp_processor_id());
2117         cfs_b->runtime = cfs_b->quota;
2118         cfs_b->runtime_expires = now + ktime_to_ns(cfs_b->period);
2119 }
2120
2121 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
2122 {
2123         return &tg->cfs_bandwidth;
2124 }
2125
2126 /* rq->task_clock normalized against any time this cfs_rq has spent throttled */
2127 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq)
2128 {
2129         if (unlikely(cfs_rq->throttle_count))
2130                 return cfs_rq->throttled_clock_task;
2131
2132         return rq_clock_task(rq_of(cfs_rq)) - cfs_rq->throttled_clock_task_time;
2133 }
2134
2135 /* returns 0 on failure to allocate runtime */
2136 static int assign_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2137 {
2138         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
2139         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
2140         u64 amount = 0, min_amount, expires;
2141
2142         /* note: this is a positive sum as runtime_remaining <= 0 */
2143         min_amount = sched_cfs_bandwidth_slice() - cfs_rq->runtime_remaining;
2144
2145         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2146         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
2147                 amount = min_amount;
2148         else {
2149                 /*
2150                  * If the bandwidth pool has become inactive, then at least one
2151                  * period must have elapsed since the last consumption.
2152                  * Refresh the global state and ensure bandwidth timer becomes
2153                  * active.
2154                  */
2155                 if (!cfs_b->timer_active) {
2156                         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
2157                         __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
2158                 }
2159
2160                 if (cfs_b->runtime > 0) {
2161                         amount = min(cfs_b->runtime, min_amount);
2162                         cfs_b->runtime -= amount;
2163                         cfs_b->idle = 0;
2164                 }
2165         }
2166         expires = cfs_b->runtime_expires;
2167         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2168
2169         cfs_rq->runtime_remaining += amount;
2170         /*
2171          * we may have advanced our local expiration to account for allowed
2172          * spread between our sched_clock and the one on which runtime was
2173          * issued.
2174          */
2175         if ((s64)(expires - cfs_rq->runtime_expires) > 0)
2176                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
2177
2178         return cfs_rq->runtime_remaining > 0;
2179 }
2180
2181 /*
2182  * Note: This depends on the synchronization provided by sched_clock and the
2183  * fact that rq->clock snapshots this value.
2184  */
2185 static void expire_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2186 {
2187         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2188
2189         /* if the deadline is ahead of our clock, nothing to do */
2190         if (likely((s64)(rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - cfs_rq->runtime_expires) < 0))
2191                 return;
2192
2193         if (cfs_rq->runtime_remaining < 0)
2194                 return;
2195
2196         /*
2197          * If the local deadline has passed we have to consider the
2198          * possibility that our sched_clock is 'fast' and the global deadline
2199          * has not truly expired.
2200          *
2201          * Fortunately we can check determine whether this the case by checking
2202          * whether the global deadline has advanced.
2203          */
2204
2205         if ((s64)(cfs_rq->runtime_expires - cfs_b->runtime_expires) >= 0) {
2206                 /* extend local deadline, drift is bounded above by 2 ticks */
2207                 cfs_rq->runtime_expires += TICK_NSEC;
2208         } else {
2209                 /* global deadline is ahead, expiration has passed */
2210                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
2211         }
2212 }
2213
2214 static void __account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
2215                                      unsigned long delta_exec)
2216 {
2217         /* dock delta_exec before expiring quota (as it could span periods) */
2218         cfs_rq->runtime_remaining -= delta_exec;
2219         expire_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2220
2221         if (likely(cfs_rq->runtime_remaining > 0))
2222                 return;
2223
2224         /*
2225          * if we're unable to extend our runtime we resched so that the active
2226          * hierarchy can be throttled
2227          */
2228         if (!assign_cfs_rq_runtime(cfs_rq) && likely(cfs_rq->curr))
2229                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2230 }
2231
2232 static __always_inline
2233 void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long delta_exec)
2234 {
2235         if (!cfs_bandwidth_used() || !cfs_rq->runtime_enabled)
2236                 return;
2237
2238         __account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
2239 }
2240
2241 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
2242 {
2243         return cfs_bandwidth_used() && cfs_rq->throttled;
2244 }
2245
2246 /* check whether cfs_rq, or any parent, is throttled */
2247 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq)
2248 {
2249         return cfs_bandwidth_used() && cfs_rq->throttle_count;
2250 }
2251
2252 /*
2253  * Ensure that neither of the group entities corresponding to src_cpu or
2254  * dest_cpu are members of a throttled hierarchy when performing group
2255  * load-balance operations.
2256  */
2257 static inline int throttled_lb_pair(struct task_group *tg,
2258                                     int src_cpu, int dest_cpu)
2259 {
2260         struct cfs_rq *src_cfs_rq, *dest_cfs_rq;
2261
2262         src_cfs_rq = tg->cfs_rq[src_cpu];
2263         dest_cfs_rq = tg->cfs_rq[dest_cpu];
2264
2265         return throttled_hierarchy(src_cfs_rq) ||
2266                throttled_hierarchy(dest_cfs_rq);
2267 }
2268
2269 /* updated child weight may affect parent so we have to do this bottom up */
2270 static int tg_unthrottle_up(struct task_group *tg, void *data)
2271 {
2272         struct rq *rq = data;
2273         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu_of(rq)];
2274
2275         cfs_rq->throttle_count--;
2276 #ifdef CONFIG_SMP
2277         if (!cfs_rq->throttle_count) {
2278                 /* adjust cfs_rq_clock_task() */
2279                 cfs_rq->throttled_clock_task_time += rq_clock_task(rq) -
2280                                              cfs_rq->throttled_clock_task;
2281         }
2282 #endif
2283
2284         return 0;
2285 }
2286
2287 static int tg_throttle_down(struct task_group *tg, void *data)
2288 {
2289         struct rq *rq = data;
2290         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu_of(rq)];
2291
2292         /* group is entering throttled state, stop time */
2293         if (!cfs_rq->throttle_count)
2294                 cfs_rq->throttled_clock_task = rq_clock_task(rq);
2295         cfs_rq->throttle_count++;
2296
2297         return 0;
2298 }
2299
2300 static void throttle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
2301 {
2302         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2303         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2304         struct sched_entity *se;
2305         long task_delta, dequeue = 1;
2306
2307         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
2308
2309         /* freeze hierarchy runnable averages while throttled */
2310         rcu_read_lock();
2311         walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_throttle_down, tg_nop, (void *)rq);
2312         rcu_read_unlock();
2313
2314         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
2315         for_each_sched_entity(se) {
2316                 struct cfs_rq *qcfs_rq = cfs_rq_of(se);
2317                 /* throttled entity or throttle-on-deactivate */
2318                 if (!se->on_rq)
2319                         break;
2320
2321                 if (dequeue)
2322                         dequeue_entity(qcfs_rq, se, DEQUEUE_SLEEP);
2323                 qcfs_rq->h_nr_running -= task_delta;
2324
2325                 if (qcfs_rq->load.weight)
2326                         dequeue = 0;
2327         }
2328
2329         if (!se)
2330                 rq->nr_running -= task_delta;
2331
2332         cfs_rq->throttled = 1;
2333         cfs_rq->throttled_clock = rq_clock(rq);
2334         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2335         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->throttled_list, &cfs_b->throttled_cfs_rq);
2336         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2337 }
2338
2339 void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
2340 {
2341         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2342         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2343         struct sched_entity *se;
2344         int enqueue = 1;
2345         long task_delta;
2346
2347         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq)];
2348
2349         cfs_rq->throttled = 0;
2350
2351         update_rq_clock(rq);
2352
2353         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2354         cfs_b->throttled_time += rq_clock(rq) - cfs_rq->throttled_clock;
2355         list_del_rcu(&cfs_rq->throttled_list);
2356         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2357
2358         /* update hierarchical throttle state */
2359         walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_nop, tg_unthrottle_up, (void *)rq);
2360
2361         if (!cfs_rq->load.weight)
2362                 return;
2363
2364         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
2365         for_each_sched_entity(se) {
2366                 if (se->on_rq)
2367                         enqueue = 0;
2368
2369                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2370                 if (enqueue)
2371                         enqueue_entity(cfs_rq, se, ENQUEUE_WAKEUP);
2372                 cfs_rq->h_nr_running += task_delta;
2373
2374                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2375                         break;
2376         }
2377
2378         if (!se)
2379                 rq->nr_running += task_delta;
2380
2381         /* determine whether we need to wake up potentially idle cpu */
2382         if (rq->curr == rq->idle && rq->cfs.nr_running)
2383                 resched_task(rq->curr);
2384 }
2385
2386 static u64 distribute_cfs_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b,
2387                 u64 remaining, u64 expires)
2388 {
2389         struct cfs_rq *cfs_rq;
2390         u64 runtime = remaining;
2391
2392         rcu_read_lock();
2393         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &cfs_b->throttled_cfs_rq,
2394                                 throttled_list) {
2395                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2396
2397                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2398                 if (!cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2399                         goto next;
2400
2401                 runtime = -cfs_rq->runtime_remaining + 1;
2402                 if (runtime > remaining)
2403                         runtime = remaining;
2404                 remaining -= runtime;
2405
2406                 cfs_rq->runtime_remaining += runtime;
2407                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
2408
2409                 /* we check whether we're throttled above */
2410                 if (cfs_rq->runtime_remaining > 0)
2411                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
2412
2413 next:
2414                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2415
2416                 if (!remaining)
2417                         break;
2418         }
2419         rcu_read_unlock();
2420
2421         return remaining;
2422 }
2423
2424 /*
2425  * Responsible for refilling a task_group's bandwidth and unthrottling its
2426  * cfs_rqs as appropriate. If there has been no activity within the last
2427  * period the timer is deactivated until scheduling resumes; cfs_b->idle is
2428  * used to track this state.
2429  */
2430 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun)
2431 {
2432         u64 runtime, runtime_expires;
2433         int idle = 1, throttled;
2434
2435         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2436         /* no need to continue the timer with no bandwidth constraint */
2437         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
2438                 goto out_unlock;
2439
2440         throttled = !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2441         /* idle depends on !throttled (for the case of a large deficit) */
2442         idle = cfs_b->idle && !throttled;
2443         cfs_b->nr_periods += overrun;
2444
2445         /* if we're going inactive then everything else can be deferred */
2446         if (idle)
2447                 goto out_unlock;
2448
2449         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
2450
2451         if (!throttled) {
2452                 /* mark as potentially idle for the upcoming period */
2453                 cfs_b->idle = 1;
2454                 goto out_unlock;
2455         }
2456
2457         /* account preceding periods in which throttling occurred */
2458         cfs_b->nr_throttled += overrun;
2459
2460         /*
2461          * There are throttled entities so we must first use the new bandwidth
2462          * to unthrottle them before making it generally available.  This
2463          * ensures that all existing debts will be paid before a new cfs_rq is
2464          * allowed to run.
2465          */
2466         runtime = cfs_b->runtime;
2467         runtime_expires = cfs_b->runtime_expires;
2468         cfs_b->runtime = 0;
2469
2470         /*
2471          * This check is repeated as we are holding onto the new bandwidth
2472          * while we unthrottle.  This can potentially race with an unthrottled
2473          * group trying to acquire new bandwidth from the global pool.
2474          */
2475         while (throttled && runtime > 0) {
2476                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2477                 /* we can't nest cfs_b->lock while distributing bandwidth */
2478                 runtime = distribute_cfs_runtime(cfs_b, runtime,
2479                                                  runtime_expires);
2480                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2481
2482                 throttled = !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2483         }
2484
2485         /* return (any) remaining runtime */
2486         cfs_b->runtime = runtime;
2487         /*
2488          * While we are ensured activity in the period following an
2489          * unthrottle, this also covers the case in which the new bandwidth is
2490          * insufficient to cover the existing bandwidth deficit.  (Forcing the
2491          * timer to remain active while there are any throttled entities.)
2492          */
2493         cfs_b->idle = 0;
2494 out_unlock:
2495         if (idle)
2496                 cfs_b->timer_active = 0;
2497         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2498
2499         return idle;
2500 }
2501
2502 /* a cfs_rq won't donate quota below this amount */
2503 static const u64 min_cfs_rq_runtime = 1 * NSEC_PER_MSEC;
2504 /* minimum remaining period time to redistribute slack quota */
2505 static const u64 min_bandwidth_expiration = 2 * NSEC_PER_MSEC;
2506 /* how long we wait to gather additional slack before distributing */
2507 static const u64 cfs_bandwidth_slack_period = 5 * NSEC_PER_MSEC;
2508
2509 /* are we near the end of the current quota period? */
2510 static int runtime_refresh_within(struct cfs_bandwidth *cfs_b, u64 min_expire)
2511 {
2512         struct hrtimer *refresh_timer = &cfs_b->period_timer;
2513         u64 remaining;
2514
2515         /* if the call-back is running a quota refresh is already occurring */
2516         if (hrtimer_callback_running(refresh_timer))
2517                 return 1;
2518
2519         /* is a quota refresh about to occur? */
2520         remaining = ktime_to_ns(hrtimer_expires_remaining(refresh_timer));
2521         if (remaining < min_expire)
2522                 return 1;
2523
2524         return 0;
2525 }
2526
2527 static void start_cfs_slack_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2528 {
2529         u64 min_left = cfs_bandwidth_slack_period + min_bandwidth_expiration;
2530
2531         /* if there's a quota refresh soon don't bother with slack */
2532         if (runtime_refresh_within(cfs_b, min_left))
2533                 return;
2534
2535         start_bandwidth_timer(&cfs_b->slack_timer,
2536                                 ns_to_ktime(cfs_bandwidth_slack_period));
2537 }
2538
2539 /* we know any runtime found here is valid as update_curr() precedes return */
2540 static void __return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2541 {
2542         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2543         s64 slack_runtime = cfs_rq->runtime_remaining - min_cfs_rq_runtime;
2544
2545         if (slack_runtime <= 0)
2546                 return;
2547
2548         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2549         if (cfs_b->quota != RUNTIME_INF &&
2550             cfs_rq->runtime_expires == cfs_b->runtime_expires) {
2551                 cfs_b->runtime += slack_runtime;
2552
2553                 /* we are under rq->lock, defer unthrottling using a timer */
2554                 if (cfs_b->runtime > sched_cfs_bandwidth_slice() &&
2555                     !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq))
2556                         start_cfs_slack_bandwidth(cfs_b);
2557         }
2558         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2559
2560         /* even if it's not valid for return we don't want to try again */
2561         cfs_rq->runtime_remaining -= slack_runtime;
2562 }
2563
2564 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2565 {
2566         if (!cfs_bandwidth_used())
2567                 return;
2568
2569         if (!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->nr_running)
2570                 return;
2571
2572         __return_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2573 }
2574
2575 /*
2576  * This is done with a timer (instead of inline with bandwidth return) since
2577  * it's necessary to juggle rq->locks to unthrottle their respective cfs_rqs.
2578  */
2579 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2580 {
2581         u64 runtime = 0, slice = sched_cfs_bandwidth_slice();
2582         u64 expires;
2583
2584         /* confirm we're still not at a refresh boundary */
2585         if (runtime_refresh_within(cfs_b, min_bandwidth_expiration))
2586                 return;
2587
2588         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2589         if (cfs_b->quota != RUNTIME_INF && cfs_b->runtime > slice) {
2590                 runtime = cfs_b->runtime;
2591                 cfs_b->runtime = 0;
2592         }
2593         expires = cfs_b->runtime_expires;
2594         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2595
2596         if (!runtime)
2597                 return;
2598
2599         runtime = distribute_cfs_runtime(cfs_b, runtime, expires);
2600
2601         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2602         if (expires == cfs_b->runtime_expires)
2603                 cfs_b->runtime = runtime;
2604         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2605 }
2606
2607 /*
2608  * When a group wakes up we want to make sure that its quota is not already
2609  * expired/exceeded, otherwise it may be allowed to steal additional ticks of
2610  * runtime as update_curr() throttling can not not trigger until it's on-rq.
2611  */
2612 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq)
2613 {
2614         if (!cfs_bandwidth_used())
2615                 return;
2616
2617         /* an active group must be handled by the update_curr()->put() path */
2618         if (!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->curr)
2619                 return;
2620
2621         /* ensure the group is not already throttled */
2622         if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2623                 return;
2624
2625         /* update runtime allocation */
2626         account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
2627         if (cfs_rq->runtime_remaining <= 0)
2628                 throttle_cfs_rq(cfs_rq);
2629 }
2630
2631 /* conditionally throttle active cfs_rq's from put_prev_entity() */
2632 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2633 {
2634         if (!cfs_bandwidth_used())
2635                 return;
2636
2637         if (likely(!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->runtime_remaining > 0))
2638                 return;
2639
2640         /*
2641          * it's possible for a throttled entity to be forced into a running
2642          * state (e.g. set_curr_task), in this case we're finished.
2643          */
2644         if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2645                 return;
2646
2647         throttle_cfs_rq(cfs_rq);
2648 }
2649
2650 static enum hrtimer_restart sched_cfs_slack_timer(struct hrtimer *timer)
2651 {
2652         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
2653                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, slack_timer);
2654         do_sched_cfs_slack_timer(cfs_b);
2655
2656         return HRTIMER_NORESTART;
2657 }
2658
2659 static enum hrtimer_restart sched_cfs_period_timer(struct hrtimer *timer)
2660 {
2661         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
2662                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, period_timer);
2663         ktime_t now;
2664         int overrun;
2665         int idle = 0;
2666
2667         for (;;) {
2668                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
2669                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, cfs_b->period);
2670
2671                 if (!overrun)
2672                         break;
2673
2674                 idle = do_sched_cfs_period_timer(cfs_b, overrun);
2675         }
2676
2677         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
2678 }
2679
2680 void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2681 {
2682         raw_spin_lock_init(&cfs_b->lock);
2683         cfs_b->runtime = 0;
2684         cfs_b->quota = RUNTIME_INF;
2685         cfs_b->period = ns_to_ktime(default_cfs_period());
2686
2687         INIT_LIST_HEAD(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2688         hrtimer_init(&cfs_b->period_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
2689         cfs_b->period_timer.function = sched_cfs_period_timer;
2690         hrtimer_init(&cfs_b->slack_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
2691         cfs_b->slack_timer.function = sched_cfs_slack_timer;
2692 }
2693
2694 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2695 {
2696         cfs_rq->runtime_enabled = 0;
2697         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->throttled_list);
2698 }
2699
2700 /* requires cfs_b->lock, may release to reprogram timer */
2701 void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2702 {
2703         /*
2704          * The timer may be active because we're trying to set a new bandwidth
2705          * period or because we're racing with the tear-down path
2706          * (timer_active==0 becomes visible before the hrtimer call-back
2707          * terminates).  In either case we ensure that it's re-programmed
2708          */
2709         while (unlikely(hrtimer_active(&cfs_b->period_timer))) {
2710                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2711                 /* ensure cfs_b->lock is available while we wait */
2712                 hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
2713
2714                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2715                 /* if someone else restarted the timer then we're done */
2716                 if (cfs_b->timer_active)
2717                         return;
2718         }
2719
2720         cfs_b->timer_active = 1;
2721         start_bandwidth_timer(&cfs_b->period_timer, cfs_b->period);
2722 }
2723
2724 static void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2725 {
2726         hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
2727         hrtimer_cancel(&cfs_b->slack_timer);
2728 }
2729
2730 static void __maybe_unused unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq)
2731 {
2732         struct cfs_rq *cfs_rq;
2733
2734         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
2735                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2736
2737                 if (!cfs_rq->runtime_enabled)
2738                         continue;
2739
2740                 /*
2741                  * clock_task is not advancing so we just need to make sure
2742                  * there's some valid quota amount
2743                  */
2744                 cfs_rq->runtime_remaining = cfs_b->quota;
2745                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2746                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
2747         }
2748 }
2749
2750 #else /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
2751 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq)
2752 {
2753         return rq_clock_task(rq_of(cfs_rq));
2754 }
2755
2756 static void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
2757                                      unsigned long delta_exec) {}
2758 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2759 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2760 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2761
2762 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
2763 {
2764         return 0;
2765 }
2766
2767 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq)
2768 {
2769         return 0;
2770 }
2771
2772 static inline int throttled_lb_pair(struct task_group *tg,
2773                                     int src_cpu, int dest_cpu)
2774 {
2775         return 0;
2776 }
2777
2778 void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
2779
2780 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2781 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2782 #endif
2783
2784 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
2785 {
2786         return NULL;
2787 }
2788 static inline void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
2789 static inline void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq) {}
2790
2791 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
2792
2793 /**************************************************
2794  * CFS operations on tasks:
2795  */
2796
2797 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
2798 static void hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2799 {
2800         struct sched_entity *se = &p->se;
2801         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2802
2803         WARN_ON(task_rq(p) != rq);
2804
2805         if (cfs_rq->nr_running > 1) {
2806                 u64 slice = sched_slice(cfs_rq, se);
2807                 u64 ran = se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime;
2808                 s64 delta = slice - ran;
2809
2810                 if (delta < 0) {
2811                         if (rq->curr == p)
2812                                 resched_task(p);
2813                         return;
2814                 }
2815
2816                 /*
2817                  * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
2818                  * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
2819                  */
2820                 if (rq->curr != p)
2821                         delta = max_t(s64, 10000LL, delta);
2822
2823                 hrtick_start(rq, delta);
2824         }
2825 }
2826
2827 /*
2828  * called from enqueue/dequeue and updates the hrtick when the
2829  * current task is from our class and nr_running is low enough
2830  * to matter.
2831  */
2832 static void hrtick_update(struct rq *rq)
2833 {
2834         struct task_struct *curr = rq->curr;
2835
2836         if (!hrtick_enabled(rq) || curr->sched_class != &fair_sched_class)
2837                 return;
2838
2839         if (cfs_rq_of(&curr->se)->nr_running < sched_nr_latency)
2840                 hrtick_start_fair(rq, curr);
2841 }
2842 #else /* !CONFIG_SCHED_HRTICK */
2843 static inline void
2844 hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2845 {
2846 }
2847
2848 static inline void hrtick_update(struct rq *rq)
2849 {
2850 }
2851 #endif
2852
2853 /*
2854  * The enqueue_task method is called before nr_running is
2855  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
2856  * then put the task into the rbtree:
2857  */
2858 static void
2859 enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2860 {
2861         struct cfs_rq *cfs_rq;
2862         struct sched_entity *se = &p->se;
2863
2864         for_each_sched_entity(se) {
2865                 if (se->on_rq)
2866                         break;
2867                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2868                 enqueue_entity(cfs_rq, se, flags);
2869
2870                 /*
2871                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
2872                  *
2873                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
2874                  * post the final h_nr_running increment below.
2875                 */
2876                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2877                         break;
2878                 cfs_rq->h_nr_running++;
2879
2880                 flags = ENQUEUE_WAKEUP;
2881         }
2882
2883         for_each_sched_entity(se) {
2884                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2885                 cfs_rq->h_nr_running++;
2886
2887                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2888                         break;
2889
2890                 update_cfs_shares(cfs_rq);
2891                 update_entity_load_avg(se, 1);
2892         }
2893
2894         if (!se) {
2895                 update_rq_runnable_avg(rq, rq->nr_running);
2896                 inc_nr_running(rq);
2897         }
2898         hrtick_update(rq);
2899 }
2900
2901 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se);
2902
2903 /*
2904  * The dequeue_task method is called before nr_running is
2905  * decreased. We remove the task from the rbtree and
2906  * update the fair scheduling stats:
2907  */
2908 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2909 {
2910         struct cfs_rq *cfs_rq;
2911         struct sched_entity *se = &p->se;
2912         int task_sleep = flags & DEQUEUE_SLEEP;
2913
2914         for_each_sched_entity(se) {
2915                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2916                 dequeue_entity(cfs_rq, se, flags);
2917
2918                 /*
2919                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
2920                  *
2921                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
2922                  * post the final h_nr_running decrement below.
2923                 */
2924                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2925                         break;
2926                 cfs_rq->h_nr_running--;
2927
2928                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
2929                 if (cfs_rq->load.weight) {
2930                         /*
2931                          * Bias pick_next to pick a task from this cfs_rq, as
2932                          * p is sleeping when it is within its sched_slice.
2933                          */
2934                         if (task_sleep && parent_entity(se))
2935                                 set_next_buddy(parent_entity(se));
2936
2937                         /* avoid re-evaluating load for this entity */
2938                         se = parent_entity(se);
2939                         break;
2940                 }
2941                 flags |= DEQUEUE_SLEEP;
2942         }
2943
2944         for_each_sched_entity(se) {
2945                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2946                 cfs_rq->h_nr_running--;
2947
2948                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2949                         break;
2950
2951                 update_cfs_shares(cfs_rq);
2952                 update_entity_load_avg(se, 1);
2953         }
2954
2955         if (!se) {
2956                 dec_nr_running(rq);
2957                 update_rq_runnable_avg(rq, 1);
2958         }
2959         hrtick_update(rq);
2960 }
2961
2962 #ifdef CONFIG_SMP
2963 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
2964 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
2965 {
2966         return cpu_rq(cpu)->cfs.runnable_load_avg;
2967 }
2968
2969 /*
2970  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2971  * according to the scheduling class and "nice" value.
2972  *
2973  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2974  * balance conservatively.
2975  */
2976 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2977 {
2978         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2979         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2980
2981         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2982                 return total;
2983
2984         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2985 }
2986
2987 /*
2988  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2989  * according to the scheduling class and "nice" value.
2990  */
2991 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2992 {
2993         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2994         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2995
2996         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2997                 return total;
2998
2999         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
3000 }
3001
3002 static unsigned long power_of(int cpu)
3003 {
3004         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
3005 }
3006
3007 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
3008 {
3009         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3010         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
3011         unsigned long load_avg = rq->cfs.runnable_load_avg;
3012
3013         if (nr_running)
3014                 return load_avg / nr_running;
3015
3016         return 0;
3017 }
3018
3019
3020 static void task_waking_fair(struct task_struct *p)
3021 {
3022         struct sched_entity *se = &p->se;
3023         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3024         u64 min_vruntime;
3025
3026 #ifndef CONFIG_64BIT
3027         u64 min_vruntime_copy;
3028
3029         do {
3030                 min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime_copy;
3031                 smp_rmb();
3032                 min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
3033         } while (min_vruntime != min_vruntime_copy);
3034 #else
3035         min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
3036 #endif
3037
3038         se->vruntime -= min_vruntime;
3039 }
3040
3041 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3042 /*
3043  * effective_load() calculates the load change as seen from the root_task_group
3044  *
3045  * Adding load to a group doesn't make a group heavier, but can cause movement
3046  * of group shares between cpus. Assuming the shares were perfectly aligned one
3047  * can calculate the shift in shares.
3048  *
3049  * Calculate the effective load difference if @wl is added (subtracted) to @tg
3050  * on this @cpu and results in a total addition (subtraction) of @wg to the
3051  * total group weight.
3052  *
3053  * Given a runqueue weight distribution (rw_i) we can compute a shares
3054  * distribution (s_i) using:
3055  *
3056  *   s_i = rw_i / \Sum rw_j                                             (1)
3057  *
3058  * Suppose we have 4 CPUs and our @tg is a direct child of the root group and
3059  * has 7 equal weight tasks, distributed as below (rw_i), with the resulting
3060  * shares distribution (s_i):
3061  *
3062  *   rw_i = {   2,   4,   1,   0 }
3063  *   s_i  = { 2/7, 4/7, 1/7,   0 }
3064  *
3065  * As per wake_affine() we're interested in the load of two CPUs (the CPU the
3066  * task used to run on and the CPU the waker is running on), we need to
3067  * compute the effect of waking a task on either CPU and, in case of a sync
3068  * wakeup, compute the effect of the current task going to sleep.
3069  *
3070  * So for a change of @wl to the local @cpu with an overall group weight change
3071  * of @wl we can compute the new shares distribution (s'_i) using:
3072  *
3073  *   s'_i = (rw_i + @wl) / (@wg + \Sum rw_j)                            (2)
3074  *
3075  * Suppose we're interested in CPUs 0 and 1, and want to compute the load
3076  * differences in waking a task to CPU 0. The additional task changes the
3077  * weight and shares distributions like:
3078  *
3079  *   rw'_i = {   3,   4,   1,   0 }
3080  *   s'_i  = { 3/8, 4/8, 1/8,   0 }
3081  *
3082  * We can then compute the difference in effective weight by using:
3083  *
3084  *   dw_i = S * (s'_i - s_i)                                            (3)
3085  *
3086  * Where 'S' is the group weight as seen by its parent.
3087  *
3088  * Therefore the effective change in loads on CPU 0 would be 5/56 (3/8 - 2/7)
3089  * times the weight of the group. The effect on CPU 1 would be -4/56 (4/8 -
3090  * 4/7) times the weight of the group.
3091  */
3092 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu, long wl, long wg)
3093 {
3094         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
3095
3096         if (!tg->parent)        /* the trivial, non-cgroup case */
3097                 return wl;
3098
3099         for_each_sched_entity(se) {
3100                 long w, W;
3101
3102                 tg = se->my_q->tg;
3103
3104                 /*
3105                  * W = @wg + \Sum rw_j
3106                  */
3107                 W = wg + calc_tg_weight(tg, se->my_q);
3108
3109                 /*
3110                  * w = rw_i + @wl
3111                  */
3112                 w = se->my_q->load.weight + wl;
3113
3114                 /*
3115                  * wl = S * s'_i; see (2)
3116                  */
3117                 if (W > 0 && w < W)
3118                         wl = (w * tg->shares) / W;
3119                 else
3120                         wl = tg->shares;
3121
3122                 /*
3123                  * Per the above, wl is the new se->load.weight value; since
3124                  * those are clipped to [MIN_SHARES, ...) do so now. See
3125                  * calc_cfs_shares().
3126                  */
3127                 if (wl < MIN_SHARES)
3128                         wl = MIN_SHARES;
3129
3130                 /*
3131                  * wl = dw_i = S * (s'_i - s_i); see (3)
3132                  */
3133                 wl -= se->load.weight;
3134
3135                 /*
3136                  * Recursively apply this logic to all parent groups to compute
3137                  * the final effective load change on the root group. Since
3138                  * only the @tg group gets extra weight, all parent groups can
3139                  * only redistribute existing shares. @wl is the shift in shares
3140                  * resulting from this level per the above.
3141                  */
3142                 wg = 0;
3143         }
3144
3145         return wl;
3146 }
3147 #else
3148
3149 static inline unsigned long effective_load(struct task_group *tg, int cpu,
3150                 unsigned long wl, unsigned long wg)
3151 {
3152         return wl;
3153 }
3154
3155 #endif
3156
3157 static int wake_affine(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int sync)
3158 {
3159         s64 this_load, load;
3160         int idx, this_cpu, prev_cpu;
3161         unsigned long tl_per_task;
3162         struct task_group *tg;
3163         unsigned long weight;
3164         int balanced;
3165
3166         idx       = sd->wake_idx;
3167         this_cpu  = smp_processor_id();
3168         prev_cpu  = task_cpu(p);
3169         load      = source_load(prev_cpu, idx);
3170         this_load = target_load(this_cpu, idx);
3171
3172         /*
3173          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
3174          * effect of the currently running task from the load
3175          * of the current CPU:
3176          */
3177         if (sync) {
3178                 tg = task_group(current);
3179                 weight = current->se.load.weight;
3180
3181                 this_load += effective_load(tg, this_cpu, -weight, -weight);
3182                 load += effective_load(tg, prev_cpu, 0, -weight);
3183         }
3184
3185         tg = task_group(p);
3186         weight = p->se.load.weight;
3187
3188         /*
3189          * In low-load situations, where prev_cpu is idle and this_cpu is idle
3190          * due to the sync cause above having dropped this_load to 0, we'll
3191          * always have an imbalance, but there's really nothing you can do
3192          * about that, so that's good too.
3193          *
3194          * Otherwise check if either cpus are near enough in load to allow this
3195          * task to be woken on this_cpu.
3196          */
3197         if (this_load > 0) {
3198                 s64 this_eff_load, prev_eff_load;
3199
3200                 this_eff_load = 100;
3201                 this_eff_load *= power_of(prev_cpu);
3202                 this_eff_load *= this_load +
3203                         effective_load(tg, this_cpu, weight, weight);
3204
3205                 prev_eff_load = 100 + (sd->imbalance_pct - 100) / 2;
3206                 prev_eff_load *= power_of(this_cpu);
3207                 prev_eff_load *= load + effective_load(tg, prev_cpu, 0, weight);
3208
3209                 balanced = this_eff_load <= prev_eff_load;
3210         } else
3211                 balanced = true;
3212
3213         /*
3214          * If the currently running task will sleep within
3215          * a reasonable amount of time then attract this newly
3216          * woken task:
3217          */
3218         if (sync && balanced)
3219                 return 1;
3220
3221         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine_attempts);
3222         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3223
3224         if (balanced ||
3225             (this_load <= load &&
3226              this_load + target_load(prev_cpu, idx) <= tl_per_task)) {
3227                 /*
3228                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
3229                  * p is cache cold in this domain, and
3230                  * there is no bad imbalance.
3231                  */
3232                 schedstat_inc(sd, ttwu_move_affine);
3233                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine);
3234
3235                 return 1;
3236         }
3237         return 0;
3238 }
3239
3240 /*
3241  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
3242  * domain.
3243  */
3244 static struct sched_group *
3245 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p,
3246                   int this_cpu, int load_idx)
3247 {
3248         struct sched_group *idlest = NULL, *group = sd->groups;
3249         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
3250         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
3251
3252         do {
3253                 unsigned long load, avg_load;
3254                 int local_group;
3255                 int i;
3256
3257                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
3258                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
3259                                         tsk_cpus_allowed(p)))
3260                         continue;
3261
3262                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3263                                                sched_group_cpus(group));
3264
3265                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3266                 avg_load = 0;
3267
3268                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3269                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3270                         if (local_group)
3271                                 load = source_load(i, load_idx);
3272                         else
3273                                 load = target_load(i, load_idx);
3274
3275                         avg_load += load;
3276                 }
3277
3278                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3279                 avg_load = (avg_load * SCHED_POWER_SCALE) / group->sgp->power;
3280
3281                 if (local_group) {
3282                         this_load = avg_load;
3283                 } else if (avg_load < min_load) {
3284                         min_load = avg_load;
3285                         idlest = group;
3286                 }
3287         } while (group = group->next, group != sd->groups);
3288
3289         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
3290                 return NULL;
3291         return idlest;
3292 }
3293
3294 /*
3295  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
3296  */
3297 static int
3298 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
3299 {
3300         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
3301         int idlest = -1;
3302         int i;
3303
3304         /* Traverse only the allowed CPUs */
3305         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), tsk_cpus_allowed(p)) {
3306                 load = weighted_cpuload(i);
3307
3308                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
3309                         min_load = load;
3310                         idlest = i;
3311                 }
3312         }
3313
3314         return idlest;
3315 }
3316
3317 /*
3318  * Try and locate an idle CPU in the sched_domain.
3319  */
3320 static int select_idle_sibling(struct task_struct *p, int target)
3321 {
3322         struct sched_domain *sd;
3323         struct sched_group *sg;
3324         int i = task_cpu(p);
3325
3326         if (idle_cpu(target))
3327                 return target;
3328
3329         /*
3330          * If the prevous cpu is cache affine and idle, don't be stupid.
3331          */
3332         if (i != target && cpus_share_cache(i, target) && idle_cpu(i))
3333                 return i;
3334
3335         /*
3336          * Otherwise, iterate the domains and find an elegible idle cpu.
3337          */
3338         sd = rcu_dereference(per_cpu(sd_llc, target));
3339         for_each_lower_domain(sd) {
3340                 sg = sd->groups;
3341                 do {
3342                         if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(sg),
3343                                                 tsk_cpus_allowed(p)))
3344                                 goto next;
3345
3346                         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(sg)) {
3347                                 if (i == target || !idle_cpu(i))
3348                                         goto next;
3349                         }
3350
3351                         target = cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg),
3352                                         tsk_cpus_allowed(p));
3353                         goto done;
3354 next:
3355                         sg = sg->next;
3356                 } while (sg != sd->groups);
3357         }
3358 done:
3359         return target;
3360 }
3361
3362 /*
3363  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
3364  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
3365  * SD_BALANCE_EXEC.
3366  *
3367  * Balance, ie. select the least loaded group.
3368  *
3369  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
3370  *
3371  * preempt must be disabled.
3372  */
3373 static int
3374 select_task_rq_fair(struct task_struct *p, int sd_flag, int wake_flags)
3375 {
3376         struct sched_domain *tmp, *affine_sd = NULL, *sd = NULL;
3377         int cpu = smp_processor_id();
3378         int prev_cpu = task_cpu(p);
3379         int new_cpu = cpu;
3380         int want_affine = 0;
3381         int sync = wake_flags & WF_SYNC;
3382
3383         if (p->nr_cpus_allowed == 1)
3384                 return prev_cpu;
3385
3386         if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE) {
3387                 if (cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
3388                         want_affine = 1;
3389                 new_cpu = prev_cpu;
3390         }
3391
3392         rcu_read_lock();
3393         for_each_domain(cpu, tmp) {
3394                 if (!(tmp->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3395                         continue;
3396
3397                 /*
3398                  * If both cpu and prev_cpu are part of this domain,
3399                  * cpu is a valid SD_WAKE_AFFINE target.
3400                  */
3401                 if (want_affine && (tmp->flags & SD_WAKE_AFFINE) &&
3402                     cpumask_test_cpu(prev_cpu, sched_domain_span(tmp))) {
3403                         affine_sd = tmp;
3404                         break;
3405                 }
3406
3407                 if (tmp->flags & sd_flag)
3408                         sd = tmp;
3409         }
3410
3411         if (affine_sd) {
3412                 if (cpu != prev_cpu && wake_affine(affine_sd, p, sync))
3413                         prev_cpu = cpu;
3414
3415                 new_cpu = select_idle_sibling(p, prev_cpu);
3416                 goto unlock;
3417         }
3418
3419         while (sd) {
3420                 int load_idx = sd->forkexec_idx;
3421                 struct sched_group *group;
3422                 int weight;
3423
3424                 if (!(sd->flags & sd_flag)) {
3425                         sd = sd->child;
3426                         continue;
3427                 }
3428
3429                 if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE)
3430                         load_idx = sd->wake_idx;
3431
3432                 group = find_idlest_group(sd, p, cpu, load_idx);
3433                 if (!group) {
3434                         sd = sd->child;
3435                         continue;
3436                 }
3437
3438                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, p, cpu);
3439                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
3440                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
3441                         sd = sd->child;
3442                         continue;
3443                 }
3444
3445                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
3446                 cpu = new_cpu;
3447                 weight = sd->span_weight;
3448                 sd = NULL;
3449                 for_each_domain(cpu, tmp) {
3450                         if (weight <= tmp->span_weight)
3451                                 break;
3452                         if (tmp->flags & sd_flag)
3453                                 sd = tmp;
3454                 }
3455                 /* while loop will break here if sd == NULL */
3456         }
3457 unlock:
3458         rcu_read_unlock();
3459
3460         return new_cpu;
3461 }
3462
3463 /*
3464  * Called immediately before a task is migrated to a new cpu; task_cpu(p) and
3465  * cfs_rq_of(p) references at time of call are still valid and identify the
3466  * previous cpu.  However, the caller only guarantees p->pi_lock is held; no
3467  * other assumptions, including the state of rq->lock, should be made.
3468  */
3469 static void
3470 migrate_task_rq_fair(struct task_struct *p, int next_cpu)
3471 {
3472         struct sched_entity *se = &p->se;
3473         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3474
3475         /*
3476          * Load tracking: accumulate removed load so that it can be processed
3477          * when we next update owning cfs_rq under rq->lock.  Tasks contribute
3478          * to blocked load iff they have a positive decay-count.  It can never
3479          * be negative here since on-rq tasks have decay-count == 0.
3480          */
3481         if (se->avg.decay_count) {
3482                 se->avg.decay_count = -__synchronize_entity_decay(se);
3483                 atomic64_add(se->avg.load_avg_contrib, &cfs_rq->removed_load);
3484         }
3485 }
3486 #endif /* CONFIG_SMP */
3487
3488 static unsigned long
3489 wakeup_gran(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
3490 {
3491         unsigned long gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
3492
3493         /*
3494          * Since its curr running now, convert the gran from real-time
3495          * to virtual-time in his units.
3496          *
3497          * By using 'se' instead of 'curr' we penalize light tasks, so
3498          * they get preempted easier. That is, if 'se' < 'curr' then
3499          * the resulting gran will be larger, therefore penalizing the
3500          * lighter, if otoh 'se' > 'curr' then the resulting gran will
3501          * be smaller, again penalizing the lighter task.
3502          *
3503          * This is especially important for buddies when the leftmost
3504          * task is higher priority than the buddy.
3505          */
3506         return calc_delta_fair(gran, se);
3507 }
3508
3509 /*
3510  * Should 'se' preempt 'curr'.
3511  *
3512  *             |s1
3513  *        |s2
3514  *   |s3
3515  *         g
3516  *      |<--->|c
3517  *
3518  *  w(c, s1) = -1
3519  *  w(c, s2) =  0
3520  *  w(c, s3) =  1
3521  *
3522  */
3523 static int
3524 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
3525 {
3526         s64 gran, vdiff = curr->vruntime - se->vruntime;
3527
3528         if (vdiff <= 0)
3529                 return -1;
3530
3531         gran = wakeup_gran(curr, se);
3532         if (vdiff > gran)
3533                 return 1;
3534
3535         return 0;
3536 }
3537
3538 static void set_last_buddy(struct sched_entity *se)
3539 {
3540         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
3541                 return;
3542
3543         for_each_sched_entity(se)
3544                 cfs_rq_of(se)->last = se;
3545 }
3546
3547 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se)
3548 {
3549         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
3550                 return;
3551
3552         for_each_sched_entity(se)
3553                 cfs_rq_of(se)->next = se;
3554 }
3555
3556 static void set_skip_buddy(struct sched_entity *se)
3557 {
3558         for_each_sched_entity(se)
3559                 cfs_rq_of(se)->skip = se;
3560 }
3561
3562 /*
3563  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
3564  */
3565 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
3566 {
3567         struct task_struct *curr = rq->curr;
3568         struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
3569         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
3570         int scale = cfs_rq->nr_running >= sched_nr_latency;
3571         int next_buddy_marked = 0;
3572
3573         if (unlikely(se == pse))
3574                 return;
3575
3576         /*
3577          * This is possible from callers such as move_task(), in which we
3578          * unconditionally check_prempt_curr() after an enqueue (which may have
3579          * lead to a throttle).  This both saves work and prevents false
3580          * next-buddy nomination below.
3581          */
3582         if (unlikely(throttled_hierarchy(cfs_rq_of(pse))))
3583                 return;
3584
3585         if (sched_feat(NEXT_BUDDY) && scale && !(wake_flags & WF_FORK)) {
3586                 set_next_buddy(pse);
3587                 next_buddy_marked = 1;
3588         }
3589
3590         /*
3591          * We can come here with TIF_NEED_RESCHED already set from new task
3592          * wake up path.
3593          *
3594          * Note: this also catches the edge-case of curr being in a throttled
3595          * group (e.g. via set_curr_task), since update_curr() (in the
3596          * enqueue of curr) will have resulted in resched being set.  This
3597          * prevents us from potentially nominating it as a false LAST_BUDDY
3598          * below.
3599          */
3600         if (test_tsk_need_resched(curr))
3601                 return;
3602
3603         /* Idle tasks are by definition preempted by non-idle tasks. */
3604         if (unlikely(curr->policy == SCHED_IDLE) &&
3605             likely(p->policy != SCHED_IDLE))
3606                 goto preempt;
3607
3608         /*
3609          * Batch and idle tasks do not preempt non-idle tasks (their preemption
3610          * is driven by the tick):
3611          */
3612         if (unlikely(p->policy != SCHED_NORMAL) || !sched_feat(WAKEUP_PREEMPTION))
3613                 return;
3614
3615         find_matching_se(&se, &pse);
3616         update_curr(cfs_rq_of(se));
3617         BUG_ON(!pse);
3618         if (wakeup_preempt_entity(se, pse) == 1) {
3619                 /*
3620                  * Bias pick_next to pick the sched entity that is
3621                  * triggering this preemption.
3622                  */
3623                 if (!next_buddy_marked)
3624                         set_next_buddy(pse);
3625                 goto preempt;
3626         }
3627
3628         return;
3629
3630 preempt:
3631         resched_task(curr);
3632         /*
3633          * Only set the backward buddy when the current task is still
3634          * on the rq. This can happen when a wakeup gets interleaved
3635          * with schedule on the ->pre_schedule() or idle_balance()
3636          * point, either of which can * drop the rq lock.
3637          *
3638          * Also, during early boot the idle thread is in the fair class,
3639          * for obvious reasons its a bad idea to schedule back to it.
3640          */
3641         if (unlikely(!se->on_rq || curr == rq->idle))
3642                 return;
3643
3644         if (sched_feat(LAST_BUDDY) && scale && entity_is_task(se))
3645                 set_last_buddy(se);
3646 }
3647
3648 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
3649 {
3650         struct task_struct *p;
3651         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
3652         struct sched_entity *se;
3653
3654         if (!cfs_rq->nr_running)
3655                 return NULL;
3656
3657         do {
3658                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
3659                 set_next_entity(cfs_rq, se);
3660                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
3661         } while (cfs_rq);
3662
3663         p = task_of(se);
3664         if (hrtick_enabled(rq))
3665                 hrtick_start_fair(rq, p);
3666
3667         return p;
3668 }
3669
3670 /*
3671  * Account for a descheduled task:
3672  */
3673 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3674 {
3675         struct sched_entity *se = &prev->se;
3676         struct cfs_rq *cfs_rq;
3677
3678         for_each_sched_entity(se) {
3679                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3680                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
3681         }
3682 }
3683
3684 /*
3685  * sched_yield() is very simple
3686  *
3687  * The magic of dealing with the ->skip buddy is in pick_next_entity.
3688  */
3689 static void yield_task_fair(struct rq *rq)
3690 {
3691         struct task_struct *curr = rq->curr;
3692         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
3693         struct sched_entity *se = &curr->se;
3694
3695         /*
3696          * Are we the only task in the tree?
3697          */
3698         if (unlikely(rq->nr_running == 1))
3699                 return;
3700
3701         clear_buddies(cfs_rq, se);
3702
3703         if (curr->policy != SCHED_BATCH) {
3704                 update_rq_clock(rq);
3705                 /*
3706                  * Update run-time statistics of the 'current'.
3707                  */
3708                 update_curr(cfs_rq);
3709                 /*
3710                  * Tell update_rq_clock() that we've just updated,
3711                  * so we don't do microscopic update in schedule()
3712                  * and double the fastpath cost.
3713                  */
3714                  rq->skip_clock_update = 1;
3715         }
3716
3717         set_skip_buddy(se);
3718 }
3719
3720 static bool yield_to_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt)
3721 {
3722         struct sched_entity *se = &p->se;
3723
3724         /* throttled hierarchies are not runnable */
3725         if (!se->on_rq || throttled_hierarchy(cfs_rq_of(se)))
3726                 return false;
3727
3728         /* Tell the scheduler that we'd really like pse to run next. */
3729         set_next_buddy(se);
3730
3731         yield_task_fair(rq);
3732
3733         return true;
3734 }
3735
3736 #ifdef CONFIG_SMP
3737 /**************************************************
3738  * Fair scheduling class load-balancing methods.
3739  *
3740  * BASICS
3741  *
3742  * The purpose of load-balancing is to achieve the same basic fairness the
3743  * per-cpu scheduler provides, namely provide a proportional amount of compute
3744  * time to each task. This is expressed in the following equation:
3745  *
3746  *   W_i,n/P_i == W_j,n/P_j for all i,j                               (1)
3747  *
3748  * Where W_i,n is the n-th weight average for cpu i. The instantaneous weight
3749  * W_i,0 is defined as:
3750  *
3751  *   W_i,0 = \Sum_j w_i,j                                             (2)
3752  *
3753  * Where w_i,j is the weight of the j-th runnable task on cpu i. This weight
3754  * is derived from the nice value as per prio_to_weight[].
3755  *
3756  * The weight average is an exponential decay average of the instantaneous
3757  * weight:
3758  *
3759  *   W'_i,n = (2^n - 1) / 2^n * W_i,n + 1 / 2^n * W_i,0               (3)
3760  *
3761  * P_i is the cpu power (or compute capacity) of cpu i, typically it is the
3762  * fraction of 'recent' time available for SCHED_OTHER task execution. But it
3763  * can also include other factors [XXX].
3764  *
3765  * To achieve this balance we define a measure of imbalance which follows
3766  * directly from (1):
3767  *
3768  *   imb_i,j = max{ avg(W/P), W_i/P_i } - min{ avg(W/P), W_j/P_j }    (4)
3769  *
3770  * We them move tasks around to minimize the imbalance. In the continuous
3771  * function space it is obvious this converges, in the discrete case we get
3772  * a few fun cases generally called infeasible weight scenarios.
3773  *
3774  * [XXX expand on:
3775  *     - infeasible weights;
3776  *     - local vs global optima in the discrete case. ]
3777  *
3778  *
3779  * SCHED DOMAINS
3780  *
3781  * In order to solve the imbalance equation (4), and avoid the obvious O(n^2)
3782  * for all i,j solution, we create a tree of cpus that follows the hardware
3783  * topology where each level pairs two lower groups (or better). This results
3784  * in O(log n) layers. Furthermore we reduce the number of cpus going up the
3785  * tree to only the first of the previous level and we decrease the frequency
3786  * of load-balance at each level inv. proportional to the number of cpus in
3787  * the groups.
3788  *
3789  * This yields:
3790  *
3791  *     log_2 n     1     n
3792  *   \Sum       { --- * --- * 2^i } = O(n)                            (5)
3793  *     i = 0      2^i   2^i
3794  *                               `- size of each group
3795  *         |         |     `- number of cpus doing load-balance
3796  *         |         `- freq
3797  *         `- sum over all levels
3798  *
3799  * Coupled with a limit on how many tasks we can migrate every balance pass,
3800  * this makes (5) the runtime complexity of the balancer.
3801  *
3802  * An important property here is that each CPU is still (indirectly) connected
3803  * to every other cpu in at most O(log n) steps:
3804  *
3805  * The adjacency matrix of the resulting graph is given by:
3806  *
3807  *             log_2 n     
3808  *   A_i,j = \Union     (i % 2^k == 0) && i / 2^(k+1) == j / 2^(k+1)  (6)
3809  *             k = 0
3810  *
3811  * And you'll find that:
3812  *
3813  *   A^(log_2 n)_i,j != 0  for all i,j                                (7)
3814  *
3815  * Showing there's indeed a path between every cpu in at most O(log n) steps.
3816  * The task movement gives a factor of O(m), giving a convergence complexity
3817  * of:
3818  *
3819  *   O(nm log n),  n := nr_cpus, m := nr_tasks                        (8)
3820  *
3821  *
3822  * WORK CONSERVING
3823  *
3824  * In order to avoid CPUs going idle while there's still work to do, new idle
3825  * balancing is more aggressive and has the newly idle cpu iterate up the domain
3826  * tree itself instead of relying on other CPUs to bring it work.
3827  *
3828  * This adds some complexity to both (5) and (8) but it reduces the total idle
3829  * time.
3830  *
3831  * [XXX more?]
3832  *
3833  *
3834  * CGROUPS
3835  *
3836  * Cgroups make a horror show out of (2), instead of a simple sum we get:
3837  *
3838  *                                s_k,i
3839  *   W_i,0 = \Sum_j \Prod_k w_k * -----                               (9)
3840  *                                 S_k
3841  *
3842  * Where
3843  *
3844  *   s_k,i = \Sum_j w_i,j,k  and  S_k = \Sum_i s_k,i                 (10)
3845  *
3846  * w_i,j,k is the weight of the j-th runnable task in the k-th cgroup on cpu i.
3847  *
3848  * The big problem is S_k, its a global sum needed to compute a local (W_i)
3849  * property.
3850  *
3851  * [XXX write more on how we solve this.. _after_ merging pjt's patches that
3852  *      rewrite all of this once again.]
3853  */ 
3854
3855 static unsigned long __read_mostly max_load_balance_interval = HZ/10;
3856
3857 #define LBF_ALL_PINNED  0x01
3858 #define LBF_NEED_BREAK  0x02
3859 #define LBF_SOME_PINNED 0x04
3860
3861 struct lb_env {
3862         struct sched_domain     *sd;
3863
3864         struct rq               *src_rq;
3865         int                     src_cpu;
3866
3867         int                     dst_cpu;
3868         struct rq               *dst_rq;
3869
3870         struct cpumask          *dst_grpmask;
3871         int                     new_dst_cpu;
3872         enum cpu_idle_type      idle;
3873         long                    imbalance;
3874         /* The set of CPUs under consideration for load-balancing */
3875         struct cpumask          *cpus;
3876
3877         unsigned int            flags;
3878
3879         unsigned int            loop;
3880         unsigned int            loop_break;
3881         unsigned int            loop_max;
3882 };
3883
3884 /*
3885  * move_task - move a task from one runqueue to another runqueue.
3886  * Both runqueues must be locked.
3887  */
3888 static void move_task(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
3889 {
3890         deactivate_task(env->src_rq, p, 0);
3891         set_task_cpu(p, env->dst_cpu);
3892         activate_task(env->dst_rq, p, 0);
3893         check_preempt_curr(env->dst_rq, p, 0);
3894 }
3895
3896 /*
3897  * Is this task likely cache-hot:
3898  */
3899 static int
3900 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
3901 {
3902         s64 delta;
3903
3904         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
3905                 return 0;
3906
3907         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
3908                 return 0;
3909
3910         /*
3911          * Buddy candidates are cache hot:
3912          */
3913         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
3914                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
3915                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
3916                 return 1;
3917
3918         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
3919                 return 1;
3920         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
3921                 return 0;
3922
3923         delta = now - p->se.exec_start;
3924
3925         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
3926 }
3927
3928 /*
3929  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3930  */
3931 static
3932 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
3933 {
3934         int tsk_cache_hot = 0;
3935         /*
3936          * We do not migrate tasks that are:
3937          * 1) throttled_lb_pair, or
3938          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3939          * 3) running (obviously), or
3940          * 4) are cache-hot on their current CPU.
3941          */
3942         if (throttled_lb_pair(task_group(p), env->src_cpu, env->dst_cpu))
3943                 return 0;
3944
3945         if (!cpumask_test_cpu(env->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(p))) {
3946                 int cpu;
3947
3948                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_affine);
3949
3950                 /*
3951                  * Remember if this task can be migrated to any other cpu in
3952                  * our sched_group. We may want to revisit it if we couldn't
3953                  * meet load balance goals by pulling other tasks on src_cpu.
3954                  *
3955                  * Also avoid computing new_dst_cpu if we have already computed
3956                  * one in current iteration.
3957                  */
3958                 if (!env->dst_grpmask || (env->flags & LBF_SOME_PINNED))
3959                         return 0;
3960
3961                 /* Prevent to re-select dst_cpu via env's cpus */
3962                 for_each_cpu_and(cpu, env->dst_grpmask, env->cpus) {
3963                         if (cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p))) {
3964                                 env->flags |= LBF_SOME_PINNED;
3965                                 env->new_dst_cpu = cpu;
3966                                 break;
3967                         }
3968                 }
3969
3970                 return 0;
3971         }
3972
3973         /* Record that we found atleast one task that could run on dst_cpu */
3974         env->flags &= ~LBF_ALL_PINNED;
3975
3976         if (task_running(env->src_rq, p)) {
3977                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_running);
3978                 return 0;
3979         }
3980
3981         /*
3982          * Aggressive migration if:
3983          * 1) task is cache cold, or
3984          * 2) too many balance attempts have failed.
3985          */
3986
3987         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq_clock_task(env->src_rq), env->sd);
3988         if (!tsk_cache_hot ||
3989                 env->sd->nr_balance_failed > env->sd->cache_nice_tries) {
3990
3991                 if (tsk_cache_hot) {
3992                         schedstat_inc(env->sd, lb_hot_gained[env->idle]);
3993                         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_forced_migrations);
3994                 }
3995
3996                 return 1;
3997         }
3998
3999         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_hot);
4000         return 0;
4001 }
4002
4003 /*
4004  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
4005  * part of active balancing operations within "domain".
4006  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
4007  *
4008  * Called with both runqueues locked.
4009  */
4010 static int move_one_task(struct lb_env *env)
4011 {
4012         struct task_struct *p, *n;
4013
4014         list_for_each_entry_safe(p, n, &env->src_rq->cfs_tasks, se.group_node) {
4015                 if (!can_migrate_task(p, env))
4016                         continue;
4017
4018                 move_task(p, env);
4019                 /*
4020                  * Right now, this is only the second place move_task()
4021                  * is called, so we can safely collect move_task()
4022                  * stats here rather than inside move_task().
4023                  */
4024                 schedstat_inc(env->sd, lb_gained[env->idle]);
4025                 return 1;
4026         }
4027         return 0;
4028 }
4029
4030 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p);
4031
4032 static const unsigned int sched_nr_migrate_break = 32;
4033
4034 /*
4035  * move_tasks tries to move up to imbalance weighted load from busiest to
4036  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
4037  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
4038  *
4039  * Called with both runqueues locked.
4040  */
4041 static int move_tasks(struct lb_env *env)
4042 {
4043         struct list_head *tasks = &env->src_rq->cfs_tasks;
4044         struct task_struct *p;
4045         unsigned long load;
4046         int pulled = 0;
4047
4048         if (env->imbalance <= 0)
4049                 return 0;
4050
4051         while (!list_empty(tasks)) {
4052                 p = list_first_entry(tasks, struct task_struct, se.group_node);
4053
4054                 env->loop++;
4055                 /* We've more or less seen every task there is, call it quits */
4056                 if (env->loop > env->loop_max)
4057                         break;
4058
4059                 /* take a breather every nr_migrate tasks */
4060                 if (env->loop > env->loop_break) {
4061                         env->loop_break += sched_nr_migrate_break;
4062                         env->flags |= LBF_NEED_BREAK;
4063                         break;
4064                 }
4065
4066                 if (!can_migrate_task(p, env))
4067                         goto next;
4068
4069                 load = task_h_load(p);
4070
4071                 if (sched_feat(LB_MIN) && load < 16 && !env->sd->nr_balance_failed)
4072                         goto next;
4073
4074                 if ((load / 2) > env->imbalance)
4075                         goto next;
4076
4077                 move_task(p, env);
4078                 pulled++;
4079                 env->imbalance -= load;
4080
4081 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4082                 /*
4083                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
4084                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
4085                  * the critical section.
4086                  */
4087                 if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE)
4088                         break;
4089 #endif
4090
4091                 /*
4092                  * We only want to steal up to the prescribed amount of
4093                  * weighted load.
4094                  */
4095                 if (env->imbalance <= 0)
4096                         break;
4097
4098                 continue;
4099 next:
4100                 list_move_tail(&p->se.group_node, tasks);
4101         }
4102
4103         /*
4104          * Right now, this is one of only two places move_task() is called,
4105          * so we can safely collect move_task() stats here rather than
4106          * inside move_task().
4107          */
4108         schedstat_add(env->sd, lb_gained[env->idle], pulled);
4109
4110         return pulled;
4111 }
4112
4113 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4114 /*
4115  * update tg->load_weight by folding this cpu's load_avg
4116  */
4117 static void __update_blocked_averages_cpu(struct task_group *tg, int cpu)
4118 {
4119         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
4120         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
4121
4122         /* throttled entities do not contribute to load */
4123         if (throttled_hierarchy(cfs_rq))
4124                 return;
4125
4126         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 1);
4127
4128         if (se) {
4129                 update_entity_load_avg(se, 1);
4130                 /*
4131                  * We pivot on our runnable average having decayed to zero for
4132                  * list removal.  This generally implies that all our children
4133                  * have also been removed (modulo rounding error or bandwidth
4134                  * control); however, such cases are rare and we can fix these
4135                  * at enqueue.
4136                  *
4137                  * TODO: fix up out-of-order children on enqueue.
4138                  */
4139                 if (!se->avg.runnable_avg_sum && !cfs_rq->nr_running)
4140                         list_del_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
4141         } else {
4142                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
4143                 update_rq_runnable_avg(rq, rq->nr_running);
4144         }
4145 }
4146
4147 static void update_blocked_averages(int cpu)
4148 {
4149         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4150         struct cfs_rq *cfs_rq;
4151         unsigned long flags;
4152
4153         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4154         update_rq_clock(rq);
4155         /*
4156          * Iterates the task_group tree in a bottom up fashion, see
4157          * list_add_leaf_cfs_rq() for details.
4158          */
4159         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
4160                 /*
4161                  * Note: We may want to consider periodically releasing
4162                  * rq->lock about these updates so that creating many task
4163                  * groups does not result in continually extending hold time.
4164                  */
4165                 __update_blocked_averages_cpu(cfs_rq->tg, rq->cpu);
4166         }
4167
4168         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4169 }
4170
4171 /*
4172  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
4173  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
4174  * group is a fraction of its parents load.
4175  */
4176 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
4177 {
4178         unsigned long load;
4179         long cpu = (long)data;
4180
4181         if (!tg->parent) {
4182                 load = cpu_rq(cpu)->avg.load_avg_contrib;
4183         } else {
4184                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
4185                 load = div64_ul(load * tg->se[cpu]->avg.load_avg_contrib,
4186                                 tg->parent->cfs_rq[cpu]->runnable_load_avg + 1);
4187         }
4188
4189         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
4190
4191         return 0;
4192 }
4193
4194 static void update_h_load(long cpu)
4195 {
4196         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4197         unsigned long now = jiffies;
4198
4199         if (rq->h_load_throttle == now)
4200                 return;
4201
4202         rq->h_load_throttle = now;
4203
4204         rcu_read_lock();
4205         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
4206         rcu_read_unlock();
4207 }
4208
4209 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p)
4210 {
4211         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
4212
4213         return div64_ul(p->se.avg.load_avg_contrib * cfs_rq->h_load,
4214                         cfs_rq->runnable_load_avg + 1);
4215 }
4216 #else
4217 static inline void update_blocked_averages(int cpu)
4218 {
4219 }
4220
4221 static inline void update_h_load(long cpu)
4222 {
4223 }
4224
4225 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p)
4226 {
4227         return p->se.avg.load_avg_contrib;
4228 }
4229 #endif
4230
4231 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
4232 /*
4233  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
4234  *              during load balancing.
4235  */
4236 struct sd_lb_stats {
4237         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
4238         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
4239         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
4240         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
4241         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
4242
4243         /** Statistics of this group */
4244         unsigned long this_load;
4245         unsigned long this_load_per_task;
4246         unsigned long this_nr_running;
4247         unsigned long this_has_capacity;
4248         unsigned int  this_idle_cpus;
4249
4250         /* Statistics of the busiest group */
4251         unsigned int  busiest_idle_cpus;
4252         unsigned long max_load;
4253         unsigned long busiest_load_per_task;
4254         unsigned long busiest_nr_running;
4255         unsigned long busiest_group_capacity;
4256         unsigned long busiest_has_capacity;
4257         unsigned int  busiest_group_weight;
4258
4259         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
4260 };
4261
4262 /*
4263  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
4264  */
4265 struct sg_lb_stats {
4266         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
4267         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
4268         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
4269         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
4270         unsigned long group_capacity;
4271         unsigned long idle_cpus;
4272         unsigned long group_weight;
4273         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
4274         int group_has_capacity; /* Is there extra capacity in the group? */
4275 };
4276
4277 /**
4278  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
4279  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
4280  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
4281  */
4282 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
4283                                         enum cpu_idle_type idle)
4284 {
4285         int load_idx;
4286
4287         switch (idle) {
4288         case CPU_NOT_IDLE:
4289                 load_idx = sd->busy_idx;
4290                 break;
4291
4292         case CPU_NEWLY_IDLE:
4293                 load_idx = sd->newidle_idx;
4294                 break;
4295         default:
4296                 load_idx = sd->idle_idx;
4297                 break;
4298         }
4299
4300         return load_idx;
4301 }
4302
4303 static unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4304 {
4305         return SCHED_POWER_SCALE;
4306 }
4307
4308 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4309 {
4310         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
4311 }
4312
4313 static unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4314 {
4315         unsigned long weight = sd->span_weight;
4316         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
4317
4318         smt_gain /= weight;
4319
4320         return smt_gain;
4321 }
4322
4323 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4324 {
4325         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
4326 }
4327
4328 static unsigned long scale_rt_power(int cpu)
4329 {
4330         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4331         u64 total, available, age_stamp, avg;
4332
4333         /*
4334          * Since we're reading these variables without serialization make sure
4335          * we read them once before doing sanity checks on them.
4336          */
4337         age_stamp = ACCESS_ONCE(rq->age_stamp);
4338         avg = ACCESS_ONCE(rq->rt_avg);
4339
4340         total = sched_avg_period() + (rq_clock(rq) - age_stamp);
4341
4342         if (unlikely(total < avg)) {
4343                 /* Ensures that power won't end up being negative */
4344                 available = 0;
4345         } else {
4346                 available = total - avg;
4347         }
4348
4349         if (unlikely((s64)total < SCHED_POWER_SCALE))
4350                 total = SCHED_POWER_SCALE;
4351
4352         total >>= SCHED_POWER_SHIFT;
4353
4354         return div_u64(available, total);
4355 }
4356
4357 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4358 {
4359         unsigned long weight = sd->span_weight;
4360         unsigned long power = SCHED_POWER_SCALE;
4361         struct sched_group *sdg = sd->groups;
4362
4363         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
4364                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
4365                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
4366                 else
4367                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
4368
4369                 power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
4370         }
4371
4372         sdg->sgp->power_orig = power;
4373
4374         if (sched_feat(ARCH_POWER))
4375                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
4376         else
4377                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
4378
4379         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
4380
4381         power *= scale_rt_power(cpu);
4382         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
4383
4384         if (!power)
4385                 power = 1;
4386
4387         cpu_rq(cpu)->cpu_power = power;
4388         sdg->sgp->power = power;
4389 }
4390
4391 void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4392 {
4393         struct sched_domain *child = sd->child;
4394         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
4395         unsigned long power;
4396         unsigned long interval;
4397
4398         interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4399         interval = clamp(interval, 1UL, max_load_balance_interval);
4400         sdg->sgp->next_update = jiffies + interval;
4401
4402         if (!child) {
4403                 update_cpu_power(sd, cpu);
4404                 return;
4405         }
4406
4407         power = 0;
4408
4409         if (child->flags & SD_OVERLAP) {
4410                 /*
4411                  * SD_OVERLAP domains cannot assume that child groups
4412                  * span the current group.
4413                  */
4414
4415                 for_each_cpu(cpu, sched_group_cpus(sdg))
4416                         power += power_of(cpu);
4417         } else  {
4418                 /*
4419                  * !SD_OVERLAP domains can assume that child groups
4420                  * span the current group.
4421                  */ 
4422
4423                 group = child->groups;
4424                 do {
4425                         power += group->sgp->power;
4426                         group = group->next;
4427                 } while (group != child->groups);
4428         }
4429
4430         sdg->sgp->power_orig = sdg->sgp->power = power;
4431 }
4432
4433 /*
4434  * Try and fix up capacity for tiny siblings, this is needed when
4435  * things like SD_ASYM_PACKING need f_b_g to select another sibling
4436  * which on its own isn't powerful enough.
4437  *
4438  * See update_sd_pick_busiest() and check_asym_packing().
4439  */
4440 static inline int
4441 fix_small_capacity(struct sched_domain *sd, struct sched_group *group)
4442 {
4443         /*
4444          * Only siblings can have significantly less than SCHED_POWER_SCALE
4445          */
4446         if (!(sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER))
4447                 return 0;
4448
4449         /*
4450          * If ~90% of the cpu_power is still there, we're good.
4451          */
4452         if (group->sgp->power * 32 > group->sgp->power_orig * 29)
4453                 return 1;
4454
4455         return 0;
4456 }
4457
4458 /**
4459  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
4460  * @env: The load balancing environment.
4461  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
4462  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
4463  * @local_group: Does group contain this_cpu.
4464  * @balance: Should we balance.
4465  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
4466  */
4467 static inline void update_sg_lb_stats(struct lb_env *env,
4468                         struct sched_group *group, int load_idx,
4469                         int local_group, int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
4470 {
4471         unsigned long nr_running, max_nr_running, min_nr_running;
4472         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
4473         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
4474         unsigned long avg_load_per_task = 0;
4475         int i;
4476
4477         if (local_group)
4478                 balance_cpu = group_balance_cpu(group);
4479
4480         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
4481         max_cpu_load = 0;
4482         min_cpu_load = ~0UL;
4483         max_nr_running = 0;
4484         min_nr_running = ~0UL;
4485
4486         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), env->cpus) {
4487                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
4488
4489                 nr_running = rq->nr_running;
4490
4491                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
4492                 if (local_group) {
4493                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu &&
4494                                         cpumask_test_cpu(i, sched_group_mask(group))) {
4495                                 first_idle_cpu = 1;
4496                                 balance_cpu = i;
4497                         }
4498
4499                         load = target_load(i, load_idx);
4500                 } else {
4501                         load = source_load(i, load_idx);
4502                         if (load > max_cpu_load)
4503                                 max_cpu_load = load;
4504                         if (min_cpu_load > load)
4505                                 min_cpu_load = load;
4506
4507                         if (nr_running > max_nr_running)
4508                                 max_nr_running = nr_running;
4509                         if (min_nr_running > nr_running)
4510                                 min_nr_running = nr_running;
4511                 }
4512
4513                 sgs->group_load += load;
4514                 sgs->sum_nr_running += nr_running;
4515                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
4516                 if (idle_cpu(i))
4517                         sgs->idle_cpus++;
4518         }
4519
4520         /*
4521          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
4522          * is eligible for doing load balancing at this and above
4523          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
4524          * to do the newly idle load balance.
4525          */
4526         if (local_group) {
4527                 if (env->idle != CPU_NEWLY_IDLE) {
4528                         if (balance_cpu != env->dst_cpu) {
4529                                 *balance = 0;
4530                                 return;
4531                         }
4532                         update_group_power(env->sd, env->dst_cpu);
4533                 } else if (time_after_eq(jiffies, group->sgp->next_update))
4534                         update_group_power(env->sd, env->dst_cpu);
4535         }
4536
4537         /* Adjust by relative CPU power of the group */
4538         sgs->avg_load = (sgs->group_load*SCHED_POWER_SCALE) / group->sgp->power;
4539
4540         /*
4541          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
4542          * than the average weight of a task.
4543          *
4544          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
4545          *      might not be a suitable number - should we keep a
4546          *      normalized nr_running number somewhere that negates
4547          *      the hierarchy?
4548          */
4549         if (sgs->sum_nr_running)
4550                 avg_load_per_task = sgs->sum_weighted_load / sgs->sum_nr_running;
4551
4552         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) >= avg_load_per_task &&
4553             (max_nr_running - min_nr_running) > 1)
4554                 sgs->group_imb = 1;
4555
4556         sgs->group_capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(group->sgp->power,
4557                                                 SCHED_POWER_SCALE);
4558         if (!sgs->group_capacity)
4559                 sgs->group_capacity = fix_small_capacity(env->sd, group);
4560         sgs->group_weight = group->group_weight;
4561
4562         if (sgs->group_capacity > sgs->sum_nr_running)
4563                 sgs->group_has_capacity = 1;
4564 }
4565
4566 /**
4567  * update_sd_pick_busiest - return 1 on busiest group
4568  * @env: The load balancing environment.
4569  * @sds: sched_domain statistics
4570  * @sg: sched_group candidate to be checked for being the busiest
4571  * @sgs: sched_group statistics
4572  *
4573  * Determine if @sg is a busier group than the previously selected
4574  * busiest group.
4575  */
4576 static bool update_sd_pick_busiest(struct lb_env *env,
4577                                    struct sd_lb_stats *sds,
4578                                    struct sched_group *sg,
4579                                    struct sg_lb_stats *sgs)
4580 {
4581         if (sgs->avg_load <= sds->max_load)
4582                 return false;
4583
4584         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity)
4585                 return true;
4586
4587         if (sgs->group_imb)
4588                 return true;
4589
4590         /*
4591          * ASYM_PACKING needs to move all the work to the lowest
4592          * numbered CPUs in the group, therefore mark all groups
4593          * higher than ourself as busy.
4594          */
4595         if ((env->sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && sgs->sum_nr_running &&
4596             env->dst_cpu < group_first_cpu(sg)) {
4597                 if (!sds->busiest)
4598                         return true;
4599
4600                 if (group_first_cpu(sds->busiest) > group_first_cpu(sg))
4601                         return true;
4602         }
4603
4604         return false;
4605 }
4606
4607 /**
4608  * update_sd_lb_stats - Update sched_domain's statistics for load balancing.
4609  * @env: The load balancing environment.
4610  * @balance: Should we balance.
4611  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
4612  */
4613 static inline void update_sd_lb_stats(struct lb_env *env,
4614                                         int *balance, struct sd_lb_stats *sds)
4615 {
4616         struct sched_domain *child = env->sd->child;
4617         struct sched_group *sg = env->sd->groups;
4618         struct sg_lb_stats sgs;
4619         int load_idx, prefer_sibling = 0;
4620
4621         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
4622                 prefer_sibling = 1;
4623
4624         load_idx = get_sd_load_idx(env->sd, env->idle);
4625
4626         do {
4627                 int local_group;
4628
4629                 local_group = cpumask_test_cpu(env->dst_cpu, sched_group_cpus(sg));
4630                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
4631                 update_sg_lb_stats(env, sg, load_idx, local_group, balance, &sgs);
4632
4633                 if (local_group && !(*balance))
4634                         return;
4635
4636                 sds->total_load += sgs.group_load;
4637                 sds->total_pwr += sg->sgp->power;
4638
4639                 /*
4640                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
4641                  * first, lower the sg capacity to one so that we'll try
4642                  * and move all the excess tasks away. We lower the capacity
4643                  * of a group only if the local group has the capacity to fit
4644                  * these excess tasks, i.e. nr_running < group_capacity. The
4645                  * extra check prevents the case where you always pull from the
4646                  * heaviest group when it is already under-utilized (possible
4647                  * with a large weight task outweighs the tasks on the system).
4648                  */
4649                 if (prefer_sibling && !local_group && sds->this_has_capacity)
4650                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
4651
4652                 if (local_group) {
4653                         sds->this_load = sgs.avg_load;
4654                         sds->this = sg;
4655                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
4656                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
4657                         sds->this_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
4658                         sds->this_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
4659                 } else if (update_sd_pick_busiest(env, sds, sg, &sgs)) {
4660                         sds->max_load = sgs.avg_load;
4661                         sds->busiest = sg;
4662                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
4663                         sds->busiest_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
4664                         sds->busiest_group_capacity = sgs.group_capacity;
4665                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
4666                         sds->busiest_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
4667                         sds->busiest_group_weight = sgs.group_weight;
4668                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
4669                 }
4670
4671                 sg = sg->next;
4672         } while (sg != env->sd->groups);
4673 }
4674
4675 /**
4676  * check_asym_packing - Check to see if the group is packed into the
4677  *                      sched doman.
4678  *
4679  * This is primarily intended to used at the sibling level.  Some
4680  * cores like POWER7 prefer to use lower numbered SMT threads.  In the
4681  * case of POWER7, it can move to lower SMT modes only when higher
4682  * threads are idle.  When in lower SMT modes, the threads will
4683  * perform better since they share less core resources.  Hence when we
4684  * have idle threads, we want them to be the higher ones.
4685  *
4686  * This packing function is run on idle threads.  It checks to see if
4687  * the busiest CPU in this domain (core in the P7 case) has a higher
4688  * CPU number than the packing function is being run on.  Here we are
4689  * assuming lower CPU number will be equivalent to lower a SMT thread
4690  * number.
4691  *
4692  * Returns 1 when packing is required and a task should be moved to
4693  * this CPU.  The amount of the imbalance is returned in *imbalance.
4694  *
4695  * @env: The load balancing environment.
4696  * @sds: Statistics of the sched_domain which is to be packed
4697  */
4698 static int check_asym_packing(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
4699 {
4700         int busiest_cpu;
4701
4702         if (!(env->sd->flags & SD_ASYM_PACKING))
4703                 return 0;
4704
4705         if (!sds->busiest)
4706                 return 0;
4707
4708         busiest_cpu = group_first_cpu(sds->busiest);
4709         if (env->dst_cpu > busiest_cpu)
4710                 return 0;
4711
4712         env->imbalance = DIV_ROUND_CLOSEST(
4713                 sds->max_load * sds->busiest->sgp->power, SCHED_POWER_SCALE);
4714
4715         return 1;
4716 }
4717
4718 /**
4719  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
4720  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
4721  *                      load balancing.
4722  * @env: The load balancing environment.
4723  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
4724  */
4725 static inline
4726 void fix_small_imbalance(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
4727 {
4728         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
4729         unsigned int imbn = 2;
4730         unsigned long scaled_busy_load_per_task;
4731
4732         if (sds->this_nr_running) {
4733                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
4734                 if (sds->busiest_load_per_task >
4735                                 sds->this_load_per_task)
4736                         imbn = 1;
4737         } else {
4738                 sds->this_load_per_task =
4739                         cpu_avg_load_per_task(env->dst_cpu);
4740         }
4741
4742         scaled_busy_load_per_task = sds->busiest_load_per_task
4743                                          * SCHED_POWER_SCALE;
4744         scaled_busy_load_per_task /= sds->busiest->sgp->power;
4745
4746         if (sds->max_load - sds->this_load + scaled_busy_load_per_task >=
4747                         (scaled_busy_load_per_task * imbn)) {
4748                 env->imbalance = sds->busiest_load_per_task;
4749                 return;
4750         }
4751
4752         /*
4753          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
4754          * however we may be able to increase total CPU power used by
4755          * moving them.
4756          */
4757
4758         pwr_now += sds->busiest->sgp->power *
4759                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
4760         pwr_now += sds->this->sgp->power *
4761                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
4762         pwr_now /= SCHED_POWER_SCALE;
4763
4764         /* Amount of load we'd subtract */
4765         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
4766                 sds->busiest->sgp->power;
4767         if (sds->max_load > tmp)
4768                 pwr_move += sds->busiest->sgp->power *
4769                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
4770
4771         /* Amount of load we'd add */
4772         if (sds->max_load * sds->busiest->sgp->power <
4773                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE)
4774                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->sgp->power) /
4775                         sds->this->sgp->power;
4776         else
4777                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
4778                         sds->this->sgp->power;
4779         pwr_move += sds->this->sgp->power *
4780                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
4781         pwr_move /= SCHED_POWER_SCALE;
4782
4783         /* Move if we gain throughput */
4784         if (pwr_move > pwr_now)
4785                 env->imbalance = sds->busiest_load_per_task;
4786 }
4787
4788 /**
4789  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
4790  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
4791  * @env: load balance environment
4792  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
4793  */
4794 static inline void calculate_imbalance(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
4795 {
4796         unsigned long max_pull, load_above_capacity = ~0UL;
4797
4798         sds->busiest_load_per_task /= sds->busiest_nr_running;
4799         if (sds->group_imb) {
4800                 sds->busiest_load_per_task =
4801                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->avg_load);
4802         }
4803
4804         /*
4805          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
4806          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
4807          * its cpu_power, while calculating max_load..)
4808          */
4809         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
4810                 env->imbalance = 0;
4811                 return fix_small_imbalance(env, sds);
4812         }
4813
4814         if (!sds->group_imb) {
4815                 /*
4816                  * Don't want to pull so many tasks that a group would go idle.
4817                  */
4818                 load_above_capacity = (sds->busiest_nr_running -
4819                                                 sds->busiest_group_capacity);
4820
4821                 load_above_capacity *= (SCHED_LOAD_SCALE * SCHED_POWER_SCALE);
4822
4823                 load_above_capacity /= sds->busiest->sgp->power;
4824         }
4825
4826         /*
4827          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4828          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4829          * reduce the max loaded cpu below the average load. At the same time,
4830          * we also don't want to reduce the group load below the group capacity
4831          * (so that we can implement power-savings policies etc). Thus we look
4832          * for the minimum possible imbalance.
4833          * Be careful of negative numbers as they'll appear as very large values
4834          * with unsigned longs.
4835          */
4836         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load, load_above_capacity);
4837
4838         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
4839         env->imbalance = min(max_pull * sds->busiest->sgp->power,
4840                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->sgp->power)
4841                         / SCHED_POWER_SCALE;
4842
4843         /*
4844          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
4845          * there is no guarantee that any tasks will be moved so we'll have
4846          * a think about bumping its value to force at least one task to be
4847          * moved
4848          */
4849         if (env->imbalance < sds->busiest_load_per_task)
4850                 return fix_small_imbalance(env, sds);
4851
4852 }
4853
4854 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
4855
4856 /**
4857  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
4858  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
4859  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
4860  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
4861  * such a group exists.
4862  *
4863  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
4864  * to restore balance.
4865  *
4866  * @env: The load balancing environment.
4867  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
4868  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
4869  *
4870  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
4871  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
4872  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
4873  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
4874  */
4875 static struct sched_group *
4876 find_busiest_group(struct lb_env *env, int *balance)
4877 {
4878         struct sd_lb_stats sds;
4879
4880         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
4881
4882         /*
4883          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
4884          * this level.
4885          */
4886         update_sd_lb_stats(env, balance, &sds);
4887
4888         /*
4889          * this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing at
4890          * this level.
4891          */
4892         if (!(*balance))
4893                 goto ret;
4894
4895         if ((env->idle == CPU_IDLE || env->idle == CPU_NEWLY_IDLE) &&
4896             check_asym_packing(env, &sds))
4897                 return sds.busiest;
4898
4899         /* There is no busy sibling group to pull tasks from */
4900         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
4901                 goto out_balanced;
4902
4903         sds.avg_load = (SCHED_POWER_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
4904
4905         /*
4906          * If the busiest group is imbalanced the below checks don't
4907          * work because they assumes all things are equal, which typically
4908          * isn't true due to cpus_allowed constraints and the like.
4909          */
4910         if (sds.group_imb)
4911                 goto force_balance;
4912
4913         /* SD_BALANCE_NEWIDLE trumps SMP nice when underutilized */
4914         if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE && sds.this_has_capacity &&
4915                         !sds.busiest_has_capacity)
4916                 goto force_balance;
4917
4918         /*
4919          * If the local group is more busy than the selected busiest group
4920          * don't try and pull any tasks.
4921          */
4922         if (sds.this_load >= sds.max_load)
4923                 goto out_balanced;
4924
4925         /*
4926          * Don't pull any tasks if this group is already above the domain
4927          * average load.
4928          */
4929         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
4930                 goto out_balanced;
4931
4932         if (env->idle == CPU_IDLE) {
4933                 /*
4934                  * This cpu is idle. If the busiest group load doesn't
4935                  * have more tasks than the number of available cpu's and
4936                  * there is no imbalance between this and busiest group
4937                  * wrt to idle cpu's, it is balanced.
4938                  */
4939                 if ((sds.this_idle_cpus <= sds.busiest_idle_cpus + 1) &&
4940                     sds.busiest_nr_running <= sds.busiest_group_weight)
4941                         goto out_balanced;
4942         } else {
4943                 /*
4944                  * In the CPU_NEWLY_IDLE, CPU_NOT_IDLE cases, use
4945                  * imbalance_pct to be conservative.
4946                  */
4947                 if (100 * sds.max_load <= env->sd->imbalance_pct * sds.this_load)
4948                         goto out_balanced;
4949         }
4950
4951 force_balance:
4952         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4953         calculate_imbalance(env, &sds);
4954         return sds.busiest;
4955
4956 out_balanced:
4957 ret:
4958         env->imbalance = 0;
4959         return NULL;
4960 }
4961
4962 /*
4963  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4964  */
4965 static struct rq *find_busiest_queue(struct lb_env *env,
4966                                      struct sched_group *group)
4967 {
4968         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4969         unsigned long max_load = 0;
4970         int i;
4971
4972         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4973                 unsigned long power = power_of(i);
4974                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power,
4975                                                            SCHED_POWER_SCALE);
4976                 unsigned long wl;
4977
4978                 if (!capacity)
4979                         capacity = fix_small_capacity(env->sd, group);
4980
4981                 if (!cpumask_test_cpu(i, env->cpus))
4982                         continue;
4983
4984                 rq = cpu_rq(i);
4985                 wl = weighted_cpuload(i);
4986
4987                 /*
4988                  * When comparing with imbalance, use weighted_cpuload()
4989                  * which is not scaled with the cpu power.
4990                  */
4991                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > env->imbalance)
4992                         continue;
4993
4994                 /*
4995                  * For the load comparisons with the other cpu's, consider
4996                  * the weighted_cpuload() scaled with the cpu power, so that
4997                  * the load can be moved away from the cpu that is potentially
4998                  * running at a lower capacity.
4999                  */
5000                 wl = (wl * SCHED_POWER_SCALE) / power;
5001
5002                 if (wl > max_load) {
5003                         max_load = wl;
5004                         busiest = rq;
5005                 }
5006         }
5007
5008         return busiest;
5009 }
5010
5011 /*
5012  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
5013  * so long as it is large enough.
5014  */
5015 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
5016
5017 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
5018 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
5019
5020 static int need_active_balance(struct lb_env *env)
5021 {
5022         struct sched_domain *sd = env->sd;
5023
5024         if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE) {
5025
5026                 /*
5027                  * ASYM_PACKING needs to force migrate tasks from busy but
5028                  * higher numbered CPUs in order to pack all tasks in the
5029                  * lowest numbered CPUs.
5030                  */
5031                 if ((sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && env->src_cpu > env->dst_cpu)
5032                         return 1;
5033         }
5034
5035         return unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2);
5036 }
5037
5038 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data);
5039
5040 /*
5041  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
5042  * tasks if there is an imbalance.
5043  */
5044 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
5045                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
5046                         int *balance)
5047 {
5048         int ld_moved, cur_ld_moved, active_balance = 0;
5049         struct sched_group *group;
5050         struct rq *busiest;
5051         unsigned long flags;
5052         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_mask);
5053
5054         struct lb_env env = {
5055                 .sd             = sd,
5056                 .dst_cpu        = this_cpu,
5057                 .dst_rq         = this_rq,
5058                 .dst_grpmask    = sched_group_cpus(sd->groups),
5059                 .idle           = idle,
5060                 .loop_break     = sched_nr_migrate_break,
5061                 .cpus           = cpus,
5062         };
5063
5064         /*
5065          * For NEWLY_IDLE load_balancing, we don't need to consider
5066          * other cpus in our group
5067          */
5068         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
5069                 env.dst_grpmask = NULL;
5070
5071         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
5072
5073         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
5074
5075 redo:
5076         group = find_busiest_group(&env, balance);
5077
5078         if (*balance == 0)
5079                 goto out_balanced;
5080
5081         if (!group) {
5082                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
5083                 goto out_balanced;
5084         }
5085
5086         busiest = find_busiest_queue(&env, group);
5087         if (!busiest) {
5088                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
5089                 goto out_balanced;
5090         }
5091
5092         BUG_ON(busiest == env.dst_rq);
5093
5094         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], env.imbalance);
5095
5096         ld_moved = 0;
5097         if (busiest->nr_running > 1) {
5098                 /*
5099                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
5100                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
5101                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
5102                  * correctly treated as an imbalance.
5103                  */
5104                 env.flags |= LBF_ALL_PINNED;
5105                 env.src_cpu   = busiest->cpu;
5106                 env.src_rq    = busiest;
5107                 env.loop_max  = min(sysctl_sched_nr_migrate, busiest->nr_running);
5108
5109                 update_h_load(env.src_cpu);
5110 more_balance:
5111                 local_irq_save(flags);
5112                 double_rq_lock(env.dst_rq, busiest);
5113
5114                 /*
5115                  * cur_ld_moved - load moved in current iteration
5116                  * ld_moved     - cumulative load moved across iterations
5117                  */
5118                 cur_ld_moved = move_tasks(&env);
5119                 ld_moved += cur_ld_moved;
5120                 double_rq_unlock(env.dst_rq, busiest);
5121                 local_irq_restore(flags);
5122
5123                 /*
5124                  * some other cpu did the load balance for us.
5125                  */
5126                 if (cur_ld_moved && env.dst_cpu != smp_processor_id())
5127                         resched_cpu(env.dst_cpu);
5128
5129                 if (env.flags & LBF_NEED_BREAK) {
5130                         env.flags &= ~LBF_NEED_BREAK;
5131                         goto more_balance;
5132                 }
5133
5134                 /*
5135                  * Revisit (affine) tasks on src_cpu that couldn't be moved to
5136                  * us and move them to an alternate dst_cpu in our sched_group
5137                  * where they can run. The upper limit on how many times we
5138                  * iterate on same src_cpu is dependent on number of cpus in our
5139                  * sched_group.
5140                  *
5141                  * This changes load balance semantics a bit on who can move
5142                  * load to a given_cpu. In addition to the given_cpu itself
5143                  * (or a ilb_cpu acting on its behalf where given_cpu is
5144                  * nohz-idle), we now have balance_cpu in a position to move
5145                  * load to given_cpu. In rare situations, this may cause
5146                  * conflicts (balance_cpu and given_cpu/ilb_cpu deciding
5147                  * _independently_ and at _same_ time to move some load to
5148                  * given_cpu) causing exceess load to be moved to given_cpu.
5149                  * This however should not happen so much in practice and
5150                  * moreover subsequent load balance cycles should correct the
5151                  * excess load moved.
5152                  */
5153                 if ((env.flags & LBF_SOME_PINNED) && env.imbalance > 0) {
5154
5155                         env.dst_rq       = cpu_rq(env.new_dst_cpu);
5156                         env.dst_cpu      = env.new_dst_cpu;
5157                         env.flags       &= ~LBF_SOME_PINNED;
5158                         env.loop         = 0;
5159                         env.loop_break   = sched_nr_migrate_break;
5160
5161                         /* Prevent to re-select dst_cpu via env's cpus */
5162                         cpumask_clear_cpu(env.dst_cpu, env.cpus);
5163
5164                         /*
5165                          * Go back to "more_balance" rather than "redo" since we
5166                          * need to continue with same src_cpu.
5167                          */
5168                         goto more_balance;
5169                 }
5170
5171                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
5172                 if (unlikely(env.flags & LBF_ALL_PINNED)) {
5173                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
5174                         if (!cpumask_empty(cpus)) {
5175                                 env.loop = 0;
5176                                 env.loop_break = sched_nr_migrate_break;
5177                                 goto redo;
5178                         }
5179                         goto out_balanced;
5180                 }
5181         }
5182
5183         if (!ld_moved) {
5184                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
5185                 /*
5186                  * Increment the failure counter only on periodic balance.
5187                  * We do not want newidle balance, which can be very
5188                  * frequent, pollute the failure counter causing
5189                  * excessive cache_hot migrations and active balances.
5190                  */
5191                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE)
5192                         sd->nr_balance_failed++;
5193
5194                 if (need_active_balance(&env)) {
5195                         raw_spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
5196
5197                         /* don't kick the active_load_balance_cpu_stop,
5198                          * if the curr task on busiest cpu can't be
5199                          * moved to this_cpu
5200                          */
5201                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
5202                                         tsk_cpus_allowed(busiest->curr))) {
5203                                 raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock,
5204                                                             flags);
5205                                 env.flags |= LBF_ALL_PINNED;
5206                                 goto out_one_pinned;
5207                         }
5208
5209                         /*
5210                          * ->active_balance synchronizes accesses to
5211                          * ->active_balance_work.  Once set, it's cleared
5212                          * only after active load balance is finished.
5213                          */
5214                         if (!busiest->active_balance) {
5215                                 busiest->active_balance = 1;
5216                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
5217                                 active_balance = 1;
5218                         }
5219                         raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
5220
5221                         if (active_balance) {
5222                                 stop_one_cpu_nowait(cpu_of(busiest),
5223                                         active_load_balance_cpu_stop, busiest,
5224                                         &busiest->active_balance_work);
5225                         }
5226
5227                         /*
5228                          * We've kicked active balancing, reset the failure
5229                          * counter.
5230                          */
5231                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
5232                 }
5233         } else
5234                 sd->nr_balance_failed = 0;
5235
5236         if (likely(!active_balance)) {
5237                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
5238                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
5239         } else {
5240                 /*
5241                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
5242                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
5243                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
5244                  * move_tasks).
5245                  */
5246                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
5247                         sd->balance_interval *= 2;
5248         }
5249
5250         goto out;
5251
5252 out_balanced:
5253         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
5254
5255         sd->nr_balance_failed = 0;
5256
5257 out_one_pinned:
5258         /* tune up the balancing interval */
5259         if (((env.flags & LBF_ALL_PINNED) &&
5260                         sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
5261                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
5262                 sd->balance_interval *= 2;
5263
5264         ld_moved = 0;
5265 out:
5266         return ld_moved;
5267 }
5268
5269 /*
5270  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
5271  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
5272  */
5273 void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
5274 {
5275         struct sched_domain *sd;
5276         int pulled_task = 0;
5277         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
5278
5279         this_rq->idle_stamp = rq_clock(this_rq);
5280
5281         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
5282                 return;
5283
5284         /*
5285          * Drop the rq->lock, but keep IRQ/preempt disabled.
5286          */
5287         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
5288
5289         update_blocked_averages(this_cpu);
5290         rcu_read_lock();
5291         for_each_domain(this_cpu, sd) {
5292                 unsigned long interval;
5293                 int balance = 1;
5294
5295                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
5296                         continue;
5297
5298                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE) {
5299                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
5300                         pulled_task = load_balance(this_cpu, this_rq,
5301                                                    sd, CPU_NEWLY_IDLE, &balance);
5302                 }
5303
5304                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
5305                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
5306                         next_balance = sd->last_balance + interval;
5307                 if (pulled_task) {
5308                         this_rq->idle_stamp = 0;
5309                         break;
5310                 }
5311         }
5312         rcu_read_unlock();
5313
5314         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
5315
5316         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
5317                 /*
5318                  * We are going idle. next_balance may be set based on
5319                  * a busy processor. So reset next_balance.
5320                  */
5321                 this_rq->next_balance = next_balance;
5322         }
5323 }
5324
5325 /*
5326  * active_load_balance_cpu_stop is run by cpu stopper. It pushes
5327  * running tasks off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at
5328  * least 1 task to be running on each physical CPU where possible, and
5329  * avoids physical / logical imbalances.
5330  */
5331 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data)
5332 {
5333         struct rq *busiest_rq = data;
5334         int busiest_cpu = cpu_of(busiest_rq);
5335         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
5336         struct rq *target_rq = cpu_rq(target_cpu);
5337         struct sched_domain *sd;
5338
5339         raw_spin_lock_irq(&busiest_rq->lock);
5340
5341         /* make sure the requested cpu hasn't gone down in the meantime */
5342         if (unlikely(busiest_cpu != smp_processor_id() ||
5343                      !busiest_rq->active_balance))
5344                 goto out_unlock;
5345
5346         /* Is there any task to move? */
5347         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
5348                 goto out_unlock;
5349
5350         /*
5351          * This condition is "impossible", if it occurs
5352          * we need to fix it. Originally reported by
5353          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
5354          */
5355         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
5356
5357         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
5358         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
5359
5360         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
5361         rcu_read_lock();
5362         for_each_domain(target_cpu, sd) {
5363                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
5364                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
5365                                 break;
5366         }
5367
5368         if (likely(sd)) {
5369                 struct lb_env env = {
5370                         .sd             = sd,
5371                         .dst_cpu        = target_cpu,
5372                         .dst_rq         = target_rq,
5373                         .src_cpu        = busiest_rq->cpu,
5374                         .src_rq         = busiest_rq,
5375                         .idle           = CPU_IDLE,
5376                 };
5377
5378                 schedstat_inc(sd, alb_count);
5379
5380                 if (move_one_task(&env))
5381                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
5382                 else
5383                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
5384         }
5385         rcu_read_unlock();
5386         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
5387 out_unlock:
5388         busiest_rq->active_balance = 0;
5389         raw_spin_unlock_irq(&busiest_rq->lock);
5390         return 0;
5391 }
5392
5393 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
5394 /*
5395  * idle load balancing details
5396  * - When one of the busy CPUs notice that there may be an idle rebalancing
5397  *   needed, they will kick the idle load balancer, which then does idle
5398  *   load balancing for all the idle CPUs.
5399  */
5400 static struct {
5401         cpumask_var_t idle_cpus_mask;
5402         atomic_t nr_cpus;
5403         unsigned long next_balance;     /* in jiffy units */
5404 } nohz ____cacheline_aligned;
5405
5406 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
5407 {
5408         int ilb = cpumask_first(nohz.idle_cpus_mask);
5409
5410         if (ilb < nr_cpu_ids && idle_cpu(ilb))
5411                 return ilb;
5412
5413         return nr_cpu_ids;
5414 }
5415
5416 /*
5417  * Kick a CPU to do the nohz balancing, if it is time for it. We pick the
5418  * nohz_load_balancer CPU (if there is one) otherwise fallback to any idle
5419  * CPU (if there is one).
5420  */
5421 static void nohz_balancer_kick(int cpu)
5422 {
5423         int ilb_cpu;
5424
5425         nohz.next_balance++;
5426
5427         ilb_cpu = find_new_ilb(cpu);
5428
5429         if (ilb_cpu >= nr_cpu_ids)
5430                 return;
5431
5432         if (test_and_set_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(ilb_cpu)))
5433                 return;
5434         /*
5435          * Use smp_send_reschedule() instead of resched_cpu().
5436          * This way we generate a sched IPI on the target cpu which
5437          * is idle. And the softirq performing nohz idle load balance
5438          * will be run before returning from the IPI.
5439          */
5440         smp_send_reschedule(ilb_cpu);
5441         return;
5442 }
5443
5444 static inline void nohz_balance_exit_idle(int cpu)
5445 {
5446         if (unlikely(test_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu)))) {
5447                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
5448                 atomic_dec(&nohz.nr_cpus);
5449                 clear_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu));
5450         }
5451 }
5452
5453 static inline void set_cpu_sd_state_busy(void)
5454 {
5455         struct sched_domain *sd;
5456
5457         rcu_read_lock();
5458         sd = rcu_dereference_check_sched_domain(this_rq()->sd);
5459
5460         if (!sd || !sd->nohz_idle)
5461                 goto unlock;
5462         sd->nohz_idle = 0;
5463
5464         for (; sd; sd = sd->parent)
5465                 atomic_inc(&sd->groups->sgp->nr_busy_cpus);
5466 unlock:
5467         rcu_read_unlock();
5468 }
5469
5470 void set_cpu_sd_state_idle(void)
5471 {
5472         struct sched_domain *sd;
5473
5474         rcu_read_lock();
5475         sd = rcu_dereference_check_sched_domain(this_rq()->sd);
5476
5477         if (!sd || sd->nohz_idle)
5478                 goto unlock;
5479         sd->nohz_idle = 1;
5480
5481         for (; sd; sd = sd->parent)
5482                 atomic_dec(&sd->groups->sgp->nr_busy_cpus);
5483 unlock:
5484         rcu_read_unlock();
5485 }
5486
5487 /*
5488  * This routine will record that the cpu is going idle with tick stopped.
5489  * This info will be used in performing idle load balancing in the future.
5490  */
5491 void nohz_balance_enter_idle(int cpu)
5492 {
5493         /*
5494          * If this cpu is going down, then nothing needs to be done.
5495          */
5496         if (!cpu_active(cpu))
5497                 return;
5498
5499         if (test_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu)))
5500                 return;
5501
5502         cpumask_set_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
5503         atomic_inc(&nohz.nr_cpus);
5504         set_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu));
5505 }
5506
5507 static int __cpuinit sched_ilb_notifier(struct notifier_block *nfb,
5508                                         unsigned long action, void *hcpu)
5509 {
5510         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5511         case CPU_DYING:
5512                 nohz_balance_exit_idle(smp_processor_id());
5513                 return NOTIFY_OK;
5514         default:
5515                 return NOTIFY_DONE;
5516         }
5517 }
5518 #endif
5519
5520 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
5521
5522 /*
5523  * Scale the max load_balance interval with the number of CPUs in the system.
5524  * This trades load-balance latency on larger machines for less cross talk.
5525  */
5526 void update_max_interval(void)
5527 {
5528         max_load_balance_interval = HZ*num_online_cpus()/10;
5529 }
5530
5531 /*
5532  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
5533  * and initiates a balancing operation if so.
5534  *
5535  * Balancing parameters are set up in init_sched_domains.
5536  */
5537 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
5538 {
5539         int balance = 1;
5540         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5541         unsigned long interval;
5542         struct sched_domain *sd;
5543         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
5544         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
5545         int update_next_balance = 0;
5546         int need_serialize;
5547
5548         update_blocked_averages(cpu);
5549
5550         rcu_read_lock();
5551         for_each_domain(cpu, sd) {
5552                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
5553                         continue;
5554
5555                 interval = sd->balance_interval;
5556                 if (idle != CPU_IDLE)
5557                         interval *= sd->busy_factor;
5558
5559                 /* scale ms to jiffies */
5560                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
5561                 interval = clamp(interval, 1UL, max_load_balance_interval);
5562
5563                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
5564
5565                 if (need_serialize) {
5566                         if (!spin_trylock(&balancing))
5567                                 goto out;
5568                 }
5569
5570                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
5571                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
5572                                 /*
5573                                  * The LBF_SOME_PINNED logic could have changed
5574                                  * env->dst_cpu, so we can't know our idle
5575                                  * state even if we migrated tasks. Update it.
5576                                  */
5577                                 idle = idle_cpu(cpu) ? CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
5578                         }
5579                         sd->last_balance = jiffies;
5580                 }
5581                 if (need_serialize)
5582                         spin_unlock(&balancing);
5583 out:
5584                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
5585                         next_balance = sd->last_balance + interval;
5586                         update_next_balance = 1;
5587                 }
5588
5589                 /*
5590                  * Stop the load balance at this level. There is another
5591                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
5592                  * actively.
5593                  */
5594                 if (!balance)
5595                         break;
5596         }
5597         rcu_read_unlock();
5598
5599         /*
5600          * next_balance will be updated only when there is a need.
5601          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
5602          * updated.
5603          */
5604         if (likely(update_next_balance))
5605                 rq->next_balance = next_balance;
5606 }
5607
5608 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
5609 /*
5610  * In CONFIG_NO_HZ_COMMON case, the idle balance kickee will do the
5611  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
5612  */
5613 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle)
5614 {
5615         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
5616         struct rq *rq;
5617         int balance_cpu;
5618
5619         if (idle != CPU_IDLE ||
5620             !test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(this_cpu)))
5621                 goto end;
5622
5623         for_each_cpu(balance_cpu, nohz.idle_cpus_mask) {
5624                 if (balance_cpu == this_cpu || !idle_cpu(balance_cpu))
5625                         continue;
5626
5627                 /*
5628                  * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
5629                  * work being done for other cpus. Next load
5630                  * balancing owner will pick it up.
5631                  */
5632                 if (need_resched())
5633                         break;
5634
5635                 rq = cpu_rq(balance_cpu);
5636
5637                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5638                 update_rq_clock(rq);
5639                 update_idle_cpu_load(rq);
5640                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5641
5642                 rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
5643
5644                 if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
5645                         this_rq->next_balance = rq->next_balance;
5646         }
5647         nohz.next_balance = this_rq->next_balance;
5648 end:
5649         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(this_cpu));
5650 }
5651
5652 /*
5653  * Current heuristic for kicking the idle load balancer in the presence
5654  * of an idle cpu is the system.
5655  *   - This rq has more than one task.
5656  *   - At any scheduler domain level, this cpu's scheduler group has multiple
5657  *     busy cpu's exceeding the group's power.
5658  *   - For SD_ASYM_PACKING, if the lower numbered cpu's in the scheduler
5659  *     domain span are idle.
5660  */
5661 static inline int nohz_kick_needed(struct rq *rq, int cpu)
5662 {
5663         unsigned long now = jiffies;
5664         struct sched_domain *sd;
5665
5666         if (unlikely(idle_cpu(cpu)))
5667                 return 0;
5668
5669        /*
5670         * We may be recently in ticked or tickless idle mode. At the first
5671         * busy tick after returning from idle, we will update the busy stats.
5672         */
5673         set_cpu_sd_state_busy();
5674         nohz_balance_exit_idle(cpu);
5675
5676         /*
5677          * None are in tickless mode and hence no need for NOHZ idle load
5678          * balancing.
5679          */
5680         if (likely(!atomic_read(&nohz.nr_cpus)))
5681                 return 0;
5682
5683         if (time_before(now, nohz.next_balance))
5684                 return 0;
5685
5686         if (rq->nr_running >= 2)
5687                 goto need_kick;
5688
5689         rcu_read_lock();
5690         for_each_domain(cpu, sd) {
5691                 struct sched_group *sg = sd->groups;
5692                 struct sched_group_power *sgp = sg->sgp;
5693                 int nr_busy = atomic_read(&sgp->nr_busy_cpus);
5694
5695                 if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES && nr_busy > 1)
5696                         goto need_kick_unlock;
5697
5698                 if (sd->flags & SD_ASYM_PACKING && nr_busy != sg->group_weight
5699                     && (cpumask_first_and(nohz.idle_cpus_mask,
5700                                           sched_domain_span(sd)) < cpu))
5701                         goto need_kick_unlock;
5702
5703                 if (!(sd->flags & (SD_SHARE_PKG_RESOURCES | SD_ASYM_PACKING)))
5704                         break;
5705         }
5706         rcu_read_unlock();
5707         return 0;
5708
5709 need_kick_unlock:
5710         rcu_read_unlock();
5711 need_kick:
5712         return 1;
5713 }
5714 #else
5715 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle) { }
5716 #endif
5717
5718 /*
5719  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
5720  * Also triggered for nohz idle balancing (with nohz_balancing_kick set).
5721  */
5722 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
5723 {
5724         int this_cpu = smp_processor_id();
5725         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
5726         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_balance ?
5727                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
5728
5729         rebalance_domains(this_cpu, idle);
5730
5731         /*
5732          * If this cpu has a pending nohz_balance_kick, then do the
5733          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
5734          * stopped.
5735          */
5736         nohz_idle_balance(this_cpu, idle);
5737 }
5738
5739 static inline int on_null_domain(int cpu)
5740 {
5741         return !rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
5742 }
5743
5744 /*
5745  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
5746  */
5747 void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
5748 {
5749         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
5750         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
5751             likely(!on_null_domain(cpu)))
5752                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
5753 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
5754         if (nohz_kick_needed(rq, cpu) && likely(!on_null_domain(cpu)))
5755                 nohz_balancer_kick(cpu);
5756 #endif
5757 }
5758
5759 static void rq_online_fair(struct rq *rq)
5760 {
5761         update_sysctl();
5762 }
5763
5764 static void rq_offline_fair(struct rq *rq)
5765 {
5766         update_sysctl();
5767
5768         /* Ensure any throttled groups are reachable by pick_next_task */
5769         unthrottle_offline_cfs_rqs(rq);
5770 }
5771
5772 #endif /* CONFIG_SMP */
5773
5774 /*
5775  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
5776  */
5777 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr, int queued)
5778 {
5779         struct cfs_rq *cfs_rq;
5780         struct sched_entity *se = &curr->se;
5781
5782         for_each_sched_entity(se) {
5783                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
5784                 entity_tick(cfs_rq, se, queued);
5785         }
5786
5787         if (sched_feat_numa(NUMA))
5788                 task_tick_numa(rq, curr);
5789
5790         update_rq_runnable_avg(rq, 1);
5791 }
5792
5793 /*
5794  * called on fork with the child task as argument from the parent's context
5795  *  - child not yet on the tasklist
5796  *  - preemption disabled
5797  */
5798 static void task_fork_fair(struct task_struct *p)
5799 {
5800         struct cfs_rq *cfs_rq;
5801         struct sched_entity *se = &p->se, *curr;
5802         int this_cpu = smp_processor_id();
5803         struct rq *rq = this_rq();
5804         unsigned long flags;
5805
5806         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5807
5808         update_rq_clock(rq);
5809
5810         cfs_rq = task_cfs_rq(current);
5811         curr = cfs_rq->curr;
5812
5813         if (unlikely(task_cpu(p) != this_cpu)) {
5814                 rcu_read_lock();
5815                 __set_task_cpu(p, this_cpu);
5816                 rcu_read_unlock();
5817         }
5818
5819         update_curr(cfs_rq);
5820
5821         if (curr)
5822                 se->vruntime = curr->vruntime;
5823         place_entity(cfs_rq, se, 1);
5824
5825         if (sysctl_sched_child_runs_first && curr && entity_before(curr, se)) {
5826                 /*
5827                  * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
5828                  * 'current' within the tree based on its new key value.
5829                  */
5830                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
5831                 resched_task(rq->curr);
5832         }
5833
5834         se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
5835
5836         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5837 }
5838
5839 /*
5840  * Priority of the task has changed. Check to see if we preempt
5841  * the current task.
5842  */
5843 static void
5844 prio_changed_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int oldprio)
5845 {
5846         if (!p->se.on_rq)
5847                 return;
5848
5849         /*
5850          * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
5851          * our priority decreased, or if we are not currently running on
5852          * this runqueue and our priority is higher than the current's
5853          */
5854         if (rq->curr == p) {
5855                 if (p->prio > oldprio)
5856                         resched_task(rq->curr);
5857         } else
5858                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
5859 }
5860
5861 static void switched_from_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
5862 {
5863         struct sched_entity *se = &p->se;
5864         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
5865
5866         /*
5867          * Ensure the task's vruntime is normalized, so that when its
5868          * switched back to the fair class the enqueue_entity(.flags=0) will
5869          * do the right thing.
5870          *
5871          * If it was on_rq, then the dequeue_entity(.flags=0) will already
5872          * have normalized the vruntime, if it was !on_rq, then only when
5873          * the task is sleeping will it still have non-normalized vruntime.
5874          */
5875         if (!se->on_rq && p->state != TASK_RUNNING) {
5876                 /*
5877                  * Fix up our vruntime so that the current sleep doesn't
5878                  * cause 'unlimited' sleep bonus.
5879                  */
5880                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
5881                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
5882         }
5883
5884 #ifdef CONFIG_SMP
5885         /*
5886         * Remove our load from contribution when we leave sched_fair
5887         * and ensure we don't carry in an old decay_count if we
5888         * switch back.
5889         */
5890         if (p->se.avg.decay_count) {
5891                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(&p->se);
5892                 __synchronize_entity_decay(&p->se);
5893                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq,
5894                                 p->se.avg.load_avg_contrib);
5895         }
5896 #endif
5897 }
5898
5899 /*
5900  * We switched to the sched_fair class.
5901  */
5902 static void switched_to_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
5903 {
5904         if (!p->se.on_rq)
5905                 return;
5906
5907         /*
5908          * We were most likely switched from sched_rt, so
5909          * kick off the schedule if running, otherwise just see
5910          * if we can still preempt the current task.
5911          */
5912         if (rq->curr == p)
5913                 resched_task(rq->curr);
5914         else
5915                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
5916 }
5917
5918 /* Account for a task changing its policy or group.
5919  *
5920  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
5921  * migrates between groups/classes.
5922  */
5923 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
5924 {
5925         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
5926
5927         for_each_sched_entity(se) {
5928                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
5929
5930                 set_next_entity(cfs_rq, se);
5931                 /* ensure bandwidth has been allocated on our new cfs_rq */
5932                 account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
5933         }
5934 }
5935
5936 void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
5937 {
5938         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
5939         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
5940 #ifndef CONFIG_64BIT
5941         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
5942 #endif
5943 #ifdef CONFIG_SMP
5944         atomic64_set(&cfs_rq->decay_counter, 1);
5945         atomic64_set(&cfs_rq->removed_load, 0);
5946 #endif
5947 }
5948
5949 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5950 static void task_move_group_fair(struct task_struct *p, int on_rq)
5951 {
5952         struct cfs_rq *cfs_rq;
5953         /*
5954          * If the task was not on the rq at the time of this cgroup movement
5955          * it must have been asleep, sleeping tasks keep their ->vruntime
5956          * absolute on their old rq until wakeup (needed for the fair sleeper
5957          * bonus in place_entity()).
5958          *
5959          * If it was on the rq, we've just 'preempted' it, which does convert
5960          * ->vruntime to a relative base.
5961          *
5962          * Make sure both cases convert their relative position when migrating
5963          * to another cgroup's rq. This does somewhat interfere with the
5964          * fair sleeper stuff for the first placement, but who cares.
5965          */
5966         /*
5967          * When !on_rq, vruntime of the task has usually NOT been normalized.
5968          * But there are some cases where it has already been normalized:
5969          *
5970          * - Moving a forked child which is waiting for being woken up by
5971          *   wake_up_new_task().
5972          * - Moving a task which has been woken up by try_to_wake_up() and
5973          *   waiting for actually being woken up by sched_ttwu_pending().
5974          *
5975          * To prevent boost or penalty in the new cfs_rq caused by delta
5976          * min_vruntime between the two cfs_rqs, we skip vruntime adjustment.
5977          */
5978         if (!on_rq && (!p->se.sum_exec_runtime || p->state == TASK_WAKING))
5979                 on_rq = 1;
5980
5981         if (!on_rq)
5982                 p->se.vruntime -= cfs_rq_of(&p->se)->min_vruntime;
5983         set_task_rq(p, task_cpu(p));
5984         if (!on_rq) {
5985                 cfs_rq = cfs_rq_of(&p->se);
5986                 p->se.vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
5987 #ifdef CONFIG_SMP
5988                 /*
5989                  * migrate_task_rq_fair() will have removed our previous
5990                  * contribution, but we must synchronize for ongoing future
5991                  * decay.
5992                  */
5993                 p->se.avg.decay_count = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
5994                 cfs_rq->blocked_load_avg += p->se.avg.load_avg_contrib;
5995 #endif
5996         }
5997 }
5998
5999 void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
6000 {
6001         int i;
6002
6003         destroy_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
6004
6005         for_each_possible_cpu(i) {
6006                 if (tg->cfs_rq)
6007                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
6008                 if (tg->se)
6009                         kfree(tg->se[i]);
6010         }
6011
6012         kfree(tg->cfs_rq);
6013         kfree(tg->se);
6014 }
6015
6016 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6017 {
6018         struct cfs_rq *cfs_rq;
6019         struct sched_entity *se;
6020         int i;
6021
6022         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
6023         if (!tg->cfs_rq)
6024                 goto err;
6025         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
6026         if (!tg->se)
6027                 goto err;
6028
6029         tg->shares = NICE_0_LOAD;
6030
6031         init_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
6032
6033         for_each_possible_cpu(i) {
6034                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
6035                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
6036                 if (!cfs_rq)
6037                         goto err;
6038
6039                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
6040                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
6041                 if (!se)
6042                         goto err_free_rq;
6043
6044                 init_cfs_rq(cfs_rq);
6045                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, parent->se[i]);
6046         }
6047
6048         return 1;
6049
6050 err_free_rq:
6051         kfree(cfs_rq);
6052 err:
6053         return 0;
6054 }
6055
6056 void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
6057 {
6058         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6059         unsigned long flags;
6060
6061         /*
6062         * Only empty task groups can be destroyed; so we can speculatively
6063         * check on_list without danger of it being re-added.
6064         */
6065         if (!tg->cfs_rq[cpu]->on_list)
6066                 return;
6067
6068         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6069         list_del_leaf_cfs_rq(tg->cfs_rq[cpu]);
6070         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6071 }
6072
6073 void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
6074                         struct sched_entity *se, int cpu,
6075                         struct sched_entity *parent)
6076 {
6077         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6078
6079         cfs_rq->tg = tg;
6080         cfs_rq->rq = rq;
6081         init_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
6082
6083         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
6084         tg->se[cpu] = se;
6085
6086         /* se could be NULL for root_task_group */
6087         if (!se)
6088                 return;
6089
6090         if (!parent)
6091                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
6092         else
6093                 se->cfs_rq = parent->my_q;
6094
6095         se->my_q = cfs_rq;
6096         update_load_set(&se->load, 0);
6097         se->parent = parent;
6098 }
6099
6100 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
6101
6102 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
6103 {
6104         int i;
6105         unsigned long flags;
6106
6107         /*
6108          * We can't change the weight of the root cgroup.
6109          */
6110         if (!tg->se[0])
6111                 return -EINVAL;
6112
6113         shares = clamp(shares, scale_load(MIN_SHARES), scale_load(MAX_SHARES));
6114
6115         mutex_lock(&shares_mutex);
6116         if (tg->shares == shares)
6117                 goto done;
6118
6119         tg->shares = shares;
6120         for_each_possible_cpu(i) {
6121                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
6122                 struct sched_entity *se;
6123
6124                 se = tg->se[i];
6125                 /* Propagate contribution to hierarchy */
6126                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6127
6128                 /* Possible calls to update_curr() need rq clock */
6129                 update_rq_clock(rq);
6130                 for_each_sched_entity(se)
6131                         update_cfs_shares(group_cfs_rq(se));
6132                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6133         }
6134
6135 done:
6136         mutex_unlock(&shares_mutex);
6137         return 0;
6138 }
6139 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6140
6141 void free_fair_sched_group(struct task_group *tg) { }
6142
6143 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6144 {
6145         return 1;
6146 }
6147
6148 void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu) { }
6149
6150 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6151
6152
6153 static unsigned int get_rr_interval_fair(struct rq *rq, struct task_struct *task)
6154 {
6155         struct sched_entity *se = &task->se;
6156         unsigned int rr_interval = 0;
6157
6158         /*
6159          * Time slice is 0 for SCHED_OTHER tasks that are on an otherwise
6160          * idle runqueue:
6161          */
6162         if (rq->cfs.load.weight)
6163                 rr_interval = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(cfs_rq_of(se), se));
6164
6165         return rr_interval;
6166 }
6167
6168 /*
6169  * All the scheduling class methods:
6170  */
6171 const struct sched_class fair_sched_class = {
6172         .next                   = &idle_sched_class,
6173         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
6174         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
6175         .yield_task             = yield_task_fair,
6176         .yield_to_task          = yield_to_task_fair,
6177
6178         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
6179
6180         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
6181         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
6182
6183 #ifdef CONFIG_SMP
6184         .select_task_rq         = select_task_rq_fair,
6185         .migrate_task_rq        = migrate_task_rq_fair,
6186
6187         .rq_online              = rq_online_fair,
6188         .rq_offline             = rq_offline_fair,
6189
6190         .task_waking            = task_waking_fair,
6191 #endif
6192
6193         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
6194         .task_tick              = task_tick_fair,
6195         .task_fork              = task_fork_fair,
6196
6197         .prio_changed           = prio_changed_fair,
6198         .switched_from          = switched_from_fair,
6199         .switched_to            = switched_to_fair,
6200
6201         .get_rr_interval        = get_rr_interval_fair,
6202
6203 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6204         .task_move_group        = task_move_group_fair,
6205 #endif
6206 };
6207
6208 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6209 void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
6210 {
6211         struct cfs_rq *cfs_rq;
6212
6213         rcu_read_lock();
6214         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
6215                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
6216         rcu_read_unlock();
6217 }
6218 #endif
6219
6220 __init void init_sched_fair_class(void)
6221 {
6222 #ifdef CONFIG_SMP
6223         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
6224
6225 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6226         nohz.next_balance = jiffies;
6227         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
6228         cpu_notifier(sched_ilb_notifier, 0);
6229 #endif
6230 #endif /* SMP */
6231
6232 }