sched: Add support for throttling group entities
[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
27 /*
28  * Targeted preemption latency for CPU-bound tasks:
29  * (default: 6ms * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
30  *
31  * NOTE: this latency value is not the same as the concept of
32  * 'timeslice length' - timeslices in CFS are of variable length
33  * and have no persistent notion like in traditional, time-slice
34  * based scheduling concepts.
35  *
36  * (to see the precise effective timeslice length of your workload,
37  *  run vmstat and monitor the context-switches (cs) field)
38  */
39 unsigned int sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
40 unsigned int normalized_sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
41
42 /*
43  * The initial- and re-scaling of tunables is configurable
44  * (default SCHED_TUNABLESCALING_LOG = *(1+ilog(ncpus))
45  *
46  * Options are:
47  * SCHED_TUNABLESCALING_NONE - unscaled, always *1
48  * SCHED_TUNABLESCALING_LOG - scaled logarithmical, *1+ilog(ncpus)
49  * SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR - scaled linear, *ncpus
50  */
51 enum sched_tunable_scaling sysctl_sched_tunable_scaling
52         = SCHED_TUNABLESCALING_LOG;
53
54 /*
55  * Minimal preemption granularity for CPU-bound tasks:
56  * (default: 0.75 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
57  */
58 unsigned int sysctl_sched_min_granularity = 750000ULL;
59 unsigned int normalized_sysctl_sched_min_granularity = 750000ULL;
60
61 /*
62  * is kept at sysctl_sched_latency / sysctl_sched_min_granularity
63  */
64 static unsigned int sched_nr_latency = 8;
65
66 /*
67  * After fork, child runs first. If set to 0 (default) then
68  * parent will (try to) run first.
69  */
70 unsigned int sysctl_sched_child_runs_first __read_mostly;
71
72 /*
73  * SCHED_OTHER wake-up granularity.
74  * (default: 1 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
75  *
76  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
77  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
78  * have immediate wakeup/sleep latencies.
79  */
80 unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
81 unsigned int normalized_sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
82
83 const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost = 500000UL;
84
85 /*
86  * The exponential sliding  window over which load is averaged for shares
87  * distribution.
88  * (default: 10msec)
89  */
90 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_shares_window = 10000000UL;
91
92 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
93 /*
94  * Amount of runtime to allocate from global (tg) to local (per-cfs_rq) pool
95  * each time a cfs_rq requests quota.
96  *
97  * Note: in the case that the slice exceeds the runtime remaining (either due
98  * to consumption or the quota being specified to be smaller than the slice)
99  * we will always only issue the remaining available time.
100  *
101  * default: 5 msec, units: microseconds
102   */
103 unsigned int sysctl_sched_cfs_bandwidth_slice = 5000UL;
104 #endif
105
106 static const struct sched_class fair_sched_class;
107
108 /**************************************************************
109  * CFS operations on generic schedulable entities:
110  */
111
112 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
113
114 /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
115 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
116 {
117         return cfs_rq->rq;
118 }
119
120 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
121 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
122
123 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
124 {
125 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
126         WARN_ON_ONCE(!entity_is_task(se));
127 #endif
128         return container_of(se, struct task_struct, se);
129 }
130
131 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
132 #define for_each_sched_entity(se) \
133                 for (; se; se = se->parent)
134
135 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
136 {
137         return p->se.cfs_rq;
138 }
139
140 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
141 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
142 {
143         return se->cfs_rq;
144 }
145
146 /* runqueue "owned" by this group */
147 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
148 {
149         return grp->my_q;
150 }
151
152 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
153 {
154         if (!cfs_rq->on_list) {
155                 /*
156                  * Ensure we either appear before our parent (if already
157                  * enqueued) or force our parent to appear after us when it is
158                  * enqueued.  The fact that we always enqueue bottom-up
159                  * reduces this to two cases.
160                  */
161                 if (cfs_rq->tg->parent &&
162                     cfs_rq->tg->parent->cfs_rq[cpu_of(rq_of(cfs_rq))]->on_list) {
163                         list_add_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
164                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
165                 } else {
166                         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
167                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
168                 }
169
170                 cfs_rq->on_list = 1;
171         }
172 }
173
174 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
175 {
176         if (cfs_rq->on_list) {
177                 list_del_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list);
178                 cfs_rq->on_list = 0;
179         }
180 }
181
182 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
183 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
184         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
185
186 /* Do the two (enqueued) entities belong to the same group ? */
187 static inline int
188 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
189 {
190         if (se->cfs_rq == pse->cfs_rq)
191                 return 1;
192
193         return 0;
194 }
195
196 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
197 {
198         return se->parent;
199 }
200
201 /* return depth at which a sched entity is present in the hierarchy */
202 static inline int depth_se(struct sched_entity *se)
203 {
204         int depth = 0;
205
206         for_each_sched_entity(se)
207                 depth++;
208
209         return depth;
210 }
211
212 static void
213 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
214 {
215         int se_depth, pse_depth;
216
217         /*
218          * preemption test can be made between sibling entities who are in the
219          * same cfs_rq i.e who have a common parent. Walk up the hierarchy of
220          * both tasks until we find their ancestors who are siblings of common
221          * parent.
222          */
223
224         /* First walk up until both entities are at same depth */
225         se_depth = depth_se(*se);
226         pse_depth = depth_se(*pse);
227
228         while (se_depth > pse_depth) {
229                 se_depth--;
230                 *se = parent_entity(*se);
231         }
232
233         while (pse_depth > se_depth) {
234                 pse_depth--;
235                 *pse = parent_entity(*pse);
236         }
237
238         while (!is_same_group(*se, *pse)) {
239                 *se = parent_entity(*se);
240                 *pse = parent_entity(*pse);
241         }
242 }
243
244 #else   /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
245
246 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
247 {
248         return container_of(se, struct task_struct, se);
249 }
250
251 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
252 {
253         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
254 }
255
256 #define entity_is_task(se)      1
257
258 #define for_each_sched_entity(se) \
259                 for (; se; se = NULL)
260
261 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
262 {
263         return &task_rq(p)->cfs;
264 }
265
266 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
267 {
268         struct task_struct *p = task_of(se);
269         struct rq *rq = task_rq(p);
270
271         return &rq->cfs;
272 }
273
274 /* runqueue "owned" by this group */
275 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
276 {
277         return NULL;
278 }
279
280 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
281 {
282 }
283
284 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
285 {
286 }
287
288 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
289                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
290
291 static inline int
292 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
293 {
294         return 1;
295 }
296
297 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
298 {
299         return NULL;
300 }
301
302 static inline void
303 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
304 {
305 }
306
307 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
308
309 static void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
310                                    unsigned long delta_exec);
311
312 /**************************************************************
313  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
314  */
315
316 static inline u64 max_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
317 {
318         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
319         if (delta > 0)
320                 min_vruntime = vruntime;
321
322         return min_vruntime;
323 }
324
325 static inline u64 min_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
326 {
327         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
328         if (delta < 0)
329                 min_vruntime = vruntime;
330
331         return min_vruntime;
332 }
333
334 static inline int entity_before(struct sched_entity *a,
335                                 struct sched_entity *b)
336 {
337         return (s64)(a->vruntime - b->vruntime) < 0;
338 }
339
340 static void update_min_vruntime(struct cfs_rq *cfs_rq)
341 {
342         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
343
344         if (cfs_rq->curr)
345                 vruntime = cfs_rq->curr->vruntime;
346
347         if (cfs_rq->rb_leftmost) {
348                 struct sched_entity *se = rb_entry(cfs_rq->rb_leftmost,
349                                                    struct sched_entity,
350                                                    run_node);
351
352                 if (!cfs_rq->curr)
353                         vruntime = se->vruntime;
354                 else
355                         vruntime = min_vruntime(vruntime, se->vruntime);
356         }
357
358         cfs_rq->min_vruntime = max_vruntime(cfs_rq->min_vruntime, vruntime);
359 #ifndef CONFIG_64BIT
360         smp_wmb();
361         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
362 #endif
363 }
364
365 /*
366  * Enqueue an entity into the rb-tree:
367  */
368 static void __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
369 {
370         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
371         struct rb_node *parent = NULL;
372         struct sched_entity *entry;
373         int leftmost = 1;
374
375         /*
376          * Find the right place in the rbtree:
377          */
378         while (*link) {
379                 parent = *link;
380                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
381                 /*
382                  * We dont care about collisions. Nodes with
383                  * the same key stay together.
384                  */
385                 if (entity_before(se, entry)) {
386                         link = &parent->rb_left;
387                 } else {
388                         link = &parent->rb_right;
389                         leftmost = 0;
390                 }
391         }
392
393         /*
394          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
395          * used):
396          */
397         if (leftmost)
398                 cfs_rq->rb_leftmost = &se->run_node;
399
400         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
401         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
402 }
403
404 static void __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
405 {
406         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node) {
407                 struct rb_node *next_node;
408
409                 next_node = rb_next(&se->run_node);
410                 cfs_rq->rb_leftmost = next_node;
411         }
412
413         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
414 }
415
416 static struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
417 {
418         struct rb_node *left = cfs_rq->rb_leftmost;
419
420         if (!left)
421                 return NULL;
422
423         return rb_entry(left, struct sched_entity, run_node);
424 }
425
426 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct sched_entity *se)
427 {
428         struct rb_node *next = rb_next(&se->run_node);
429
430         if (!next)
431                 return NULL;
432
433         return rb_entry(next, struct sched_entity, run_node);
434 }
435
436 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
437 static struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
438 {
439         struct rb_node *last = rb_last(&cfs_rq->tasks_timeline);
440
441         if (!last)
442                 return NULL;
443
444         return rb_entry(last, struct sched_entity, run_node);
445 }
446
447 /**************************************************************
448  * Scheduling class statistics methods:
449  */
450
451 int sched_proc_update_handler(struct ctl_table *table, int write,
452                 void __user *buffer, size_t *lenp,
453                 loff_t *ppos)
454 {
455         int ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
456         int factor = get_update_sysctl_factor();
457
458         if (ret || !write)
459                 return ret;
460
461         sched_nr_latency = DIV_ROUND_UP(sysctl_sched_latency,
462                                         sysctl_sched_min_granularity);
463
464 #define WRT_SYSCTL(name) \
465         (normalized_sysctl_##name = sysctl_##name / (factor))
466         WRT_SYSCTL(sched_min_granularity);
467         WRT_SYSCTL(sched_latency);
468         WRT_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
469 #undef WRT_SYSCTL
470
471         return 0;
472 }
473 #endif
474
475 /*
476  * delta /= w
477  */
478 static inline unsigned long
479 calc_delta_fair(unsigned long delta, struct sched_entity *se)
480 {
481         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
482                 delta = calc_delta_mine(delta, NICE_0_LOAD, &se->load);
483
484         return delta;
485 }
486
487 /*
488  * The idea is to set a period in which each task runs once.
489  *
490  * When there are too many tasks (sysctl_sched_nr_latency) we have to stretch
491  * this period because otherwise the slices get too small.
492  *
493  * p = (nr <= nl) ? l : l*nr/nl
494  */
495 static u64 __sched_period(unsigned long nr_running)
496 {
497         u64 period = sysctl_sched_latency;
498         unsigned long nr_latency = sched_nr_latency;
499
500         if (unlikely(nr_running > nr_latency)) {
501                 period = sysctl_sched_min_granularity;
502                 period *= nr_running;
503         }
504
505         return period;
506 }
507
508 /*
509  * We calculate the wall-time slice from the period by taking a part
510  * proportional to the weight.
511  *
512  * s = p*P[w/rw]
513  */
514 static u64 sched_slice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
515 {
516         u64 slice = __sched_period(cfs_rq->nr_running + !se->on_rq);
517
518         for_each_sched_entity(se) {
519                 struct load_weight *load;
520                 struct load_weight lw;
521
522                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
523                 load = &cfs_rq->load;
524
525                 if (unlikely(!se->on_rq)) {
526                         lw = cfs_rq->load;
527
528                         update_load_add(&lw, se->load.weight);
529                         load = &lw;
530                 }
531                 slice = calc_delta_mine(slice, se->load.weight, load);
532         }
533         return slice;
534 }
535
536 /*
537  * We calculate the vruntime slice of a to be inserted task
538  *
539  * vs = s/w
540  */
541 static u64 sched_vslice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
542 {
543         return calc_delta_fair(sched_slice(cfs_rq, se), se);
544 }
545
546 static void update_cfs_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int global_update);
547 static void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq);
548
549 /*
550  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
551  * are not in our scheduling class.
552  */
553 static inline void
554 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
555               unsigned long delta_exec)
556 {
557         unsigned long delta_exec_weighted;
558
559         schedstat_set(curr->statistics.exec_max,
560                       max((u64)delta_exec, curr->statistics.exec_max));
561
562         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
563         schedstat_add(cfs_rq, exec_clock, delta_exec);
564         delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec, curr);
565
566         curr->vruntime += delta_exec_weighted;
567         update_min_vruntime(cfs_rq);
568
569 #if defined CONFIG_SMP && defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
570         cfs_rq->load_unacc_exec_time += delta_exec;
571 #endif
572 }
573
574 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
575 {
576         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
577         u64 now = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
578         unsigned long delta_exec;
579
580         if (unlikely(!curr))
581                 return;
582
583         /*
584          * Get the amount of time the current task was running
585          * since the last time we changed load (this cannot
586          * overflow on 32 bits):
587          */
588         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
589         if (!delta_exec)
590                 return;
591
592         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
593         curr->exec_start = now;
594
595         if (entity_is_task(curr)) {
596                 struct task_struct *curtask = task_of(curr);
597
598                 trace_sched_stat_runtime(curtask, delta_exec, curr->vruntime);
599                 cpuacct_charge(curtask, delta_exec);
600                 account_group_exec_runtime(curtask, delta_exec);
601         }
602
603         account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
604 }
605
606 static inline void
607 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
608 {
609         schedstat_set(se->statistics.wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
610 }
611
612 /*
613  * Task is being enqueued - update stats:
614  */
615 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
616 {
617         /*
618          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
619          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
620          */
621         if (se != cfs_rq->curr)
622                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
623 }
624
625 static void
626 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
627 {
628         schedstat_set(se->statistics.wait_max, max(se->statistics.wait_max,
629                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start));
630         schedstat_set(se->statistics.wait_count, se->statistics.wait_count + 1);
631         schedstat_set(se->statistics.wait_sum, se->statistics.wait_sum +
632                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start);
633 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
634         if (entity_is_task(se)) {
635                 trace_sched_stat_wait(task_of(se),
636                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start);
637         }
638 #endif
639         schedstat_set(se->statistics.wait_start, 0);
640 }
641
642 static inline void
643 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
644 {
645         /*
646          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
647          * waiting task:
648          */
649         if (se != cfs_rq->curr)
650                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
651 }
652
653 /*
654  * We are picking a new current task - update its stats:
655  */
656 static inline void
657 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
658 {
659         /*
660          * We are starting a new run period:
661          */
662         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
663 }
664
665 /**************************************************
666  * Scheduling class queueing methods:
667  */
668
669 #if defined CONFIG_SMP && defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
670 static void
671 add_cfs_task_weight(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long weight)
672 {
673         cfs_rq->task_weight += weight;
674 }
675 #else
676 static inline void
677 add_cfs_task_weight(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long weight)
678 {
679 }
680 #endif
681
682 static void
683 account_entity_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
684 {
685         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
686         if (!parent_entity(se))
687                 inc_cpu_load(rq_of(cfs_rq), se->load.weight);
688         if (entity_is_task(se)) {
689                 add_cfs_task_weight(cfs_rq, se->load.weight);
690                 list_add(&se->group_node, &cfs_rq->tasks);
691         }
692         cfs_rq->nr_running++;
693 }
694
695 static void
696 account_entity_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
697 {
698         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
699         if (!parent_entity(se))
700                 dec_cpu_load(rq_of(cfs_rq), se->load.weight);
701         if (entity_is_task(se)) {
702                 add_cfs_task_weight(cfs_rq, -se->load.weight);
703                 list_del_init(&se->group_node);
704         }
705         cfs_rq->nr_running--;
706 }
707
708 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
709 # ifdef CONFIG_SMP
710 static void update_cfs_rq_load_contribution(struct cfs_rq *cfs_rq,
711                                             int global_update)
712 {
713         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
714         long load_avg;
715
716         load_avg = div64_u64(cfs_rq->load_avg, cfs_rq->load_period+1);
717         load_avg -= cfs_rq->load_contribution;
718
719         if (global_update || abs(load_avg) > cfs_rq->load_contribution / 8) {
720                 atomic_add(load_avg, &tg->load_weight);
721                 cfs_rq->load_contribution += load_avg;
722         }
723 }
724
725 static void update_cfs_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int global_update)
726 {
727         u64 period = sysctl_sched_shares_window;
728         u64 now, delta;
729         unsigned long load = cfs_rq->load.weight;
730
731         if (cfs_rq->tg == &root_task_group)
732                 return;
733
734         now = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
735         delta = now - cfs_rq->load_stamp;
736
737         /* truncate load history at 4 idle periods */
738         if (cfs_rq->load_stamp > cfs_rq->load_last &&
739             now - cfs_rq->load_last > 4 * period) {
740                 cfs_rq->load_period = 0;
741                 cfs_rq->load_avg = 0;
742                 delta = period - 1;
743         }
744
745         cfs_rq->load_stamp = now;
746         cfs_rq->load_unacc_exec_time = 0;
747         cfs_rq->load_period += delta;
748         if (load) {
749                 cfs_rq->load_last = now;
750                 cfs_rq->load_avg += delta * load;
751         }
752
753         /* consider updating load contribution on each fold or truncate */
754         if (global_update || cfs_rq->load_period > period
755             || !cfs_rq->load_period)
756                 update_cfs_rq_load_contribution(cfs_rq, global_update);
757
758         while (cfs_rq->load_period > period) {
759                 /*
760                  * Inline assembly required to prevent the compiler
761                  * optimising this loop into a divmod call.
762                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
763                  */
764                 asm("" : "+rm" (cfs_rq->load_period));
765                 cfs_rq->load_period /= 2;
766                 cfs_rq->load_avg /= 2;
767         }
768
769         if (!cfs_rq->curr && !cfs_rq->nr_running && !cfs_rq->load_avg)
770                 list_del_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
771 }
772
773 static long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
774 {
775         long load_weight, load, shares;
776
777         load = cfs_rq->load.weight;
778
779         load_weight = atomic_read(&tg->load_weight);
780         load_weight += load;
781         load_weight -= cfs_rq->load_contribution;
782
783         shares = (tg->shares * load);
784         if (load_weight)
785                 shares /= load_weight;
786
787         if (shares < MIN_SHARES)
788                 shares = MIN_SHARES;
789         if (shares > tg->shares)
790                 shares = tg->shares;
791
792         return shares;
793 }
794
795 static void update_entity_shares_tick(struct cfs_rq *cfs_rq)
796 {
797         if (cfs_rq->load_unacc_exec_time > sysctl_sched_shares_window) {
798                 update_cfs_load(cfs_rq, 0);
799                 update_cfs_shares(cfs_rq);
800         }
801 }
802 # else /* CONFIG_SMP */
803 static void update_cfs_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int global_update)
804 {
805 }
806
807 static inline long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
808 {
809         return tg->shares;
810 }
811
812 static inline void update_entity_shares_tick(struct cfs_rq *cfs_rq)
813 {
814 }
815 # endif /* CONFIG_SMP */
816 static void reweight_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
817                             unsigned long weight)
818 {
819         if (se->on_rq) {
820                 /* commit outstanding execution time */
821                 if (cfs_rq->curr == se)
822                         update_curr(cfs_rq);
823                 account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
824         }
825
826         update_load_set(&se->load, weight);
827
828         if (se->on_rq)
829                 account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
830 }
831
832 static void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
833 {
834         struct task_group *tg;
835         struct sched_entity *se;
836         long shares;
837
838         tg = cfs_rq->tg;
839         se = tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
840         if (!se)
841                 return;
842 #ifndef CONFIG_SMP
843         if (likely(se->load.weight == tg->shares))
844                 return;
845 #endif
846         shares = calc_cfs_shares(cfs_rq, tg);
847
848         reweight_entity(cfs_rq_of(se), se, shares);
849 }
850 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
851 static void update_cfs_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int global_update)
852 {
853 }
854
855 static inline void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
856 {
857 }
858
859 static inline void update_entity_shares_tick(struct cfs_rq *cfs_rq)
860 {
861 }
862 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
863
864 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
865 {
866 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
867         struct task_struct *tsk = NULL;
868
869         if (entity_is_task(se))
870                 tsk = task_of(se);
871
872         if (se->statistics.sleep_start) {
873                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.sleep_start;
874
875                 if ((s64)delta < 0)
876                         delta = 0;
877
878                 if (unlikely(delta > se->statistics.sleep_max))
879                         se->statistics.sleep_max = delta;
880
881                 se->statistics.sleep_start = 0;
882                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
883
884                 if (tsk) {
885                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 1);
886                         trace_sched_stat_sleep(tsk, delta);
887                 }
888         }
889         if (se->statistics.block_start) {
890                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.block_start;
891
892                 if ((s64)delta < 0)
893                         delta = 0;
894
895                 if (unlikely(delta > se->statistics.block_max))
896                         se->statistics.block_max = delta;
897
898                 se->statistics.block_start = 0;
899                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
900
901                 if (tsk) {
902                         if (tsk->in_iowait) {
903                                 se->statistics.iowait_sum += delta;
904                                 se->statistics.iowait_count++;
905                                 trace_sched_stat_iowait(tsk, delta);
906                         }
907
908                         /*
909                          * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by
910                          * 20 to get a milliseconds-range estimation of the
911                          * amount of time that the task spent sleeping:
912                          */
913                         if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
914                                 profile_hits(SLEEP_PROFILING,
915                                                 (void *)get_wchan(tsk),
916                                                 delta >> 20);
917                         }
918                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 0);
919                 }
920         }
921 #endif
922 }
923
924 static void check_spread(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
925 {
926 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
927         s64 d = se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
928
929         if (d < 0)
930                 d = -d;
931
932         if (d > 3*sysctl_sched_latency)
933                 schedstat_inc(cfs_rq, nr_spread_over);
934 #endif
935 }
936
937 static void
938 place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
939 {
940         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
941
942         /*
943          * The 'current' period is already promised to the current tasks,
944          * however the extra weight of the new task will slow them down a
945          * little, place the new task so that it fits in the slot that
946          * stays open at the end.
947          */
948         if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
949                 vruntime += sched_vslice(cfs_rq, se);
950
951         /* sleeps up to a single latency don't count. */
952         if (!initial) {
953                 unsigned long thresh = sysctl_sched_latency;
954
955                 /*
956                  * Halve their sleep time's effect, to allow
957                  * for a gentler effect of sleepers:
958                  */
959                 if (sched_feat(GENTLE_FAIR_SLEEPERS))
960                         thresh >>= 1;
961
962                 vruntime -= thresh;
963         }
964
965         /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
966         vruntime = max_vruntime(se->vruntime, vruntime);
967
968         se->vruntime = vruntime;
969 }
970
971 static void
972 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
973 {
974         /*
975          * Update the normalized vruntime before updating min_vruntime
976          * through callig update_curr().
977          */
978         if (!(flags & ENQUEUE_WAKEUP) || (flags & ENQUEUE_WAKING))
979                 se->vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
980
981         /*
982          * Update run-time statistics of the 'current'.
983          */
984         update_curr(cfs_rq);
985         update_cfs_load(cfs_rq, 0);
986         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
987         update_cfs_shares(cfs_rq);
988
989         if (flags & ENQUEUE_WAKEUP) {
990                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
991                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
992         }
993
994         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
995         check_spread(cfs_rq, se);
996         if (se != cfs_rq->curr)
997                 __enqueue_entity(cfs_rq, se);
998         se->on_rq = 1;
999
1000         if (cfs_rq->nr_running == 1)
1001                 list_add_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
1002 }
1003
1004 static void __clear_buddies_last(struct sched_entity *se)
1005 {
1006         for_each_sched_entity(se) {
1007                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1008                 if (cfs_rq->last == se)
1009                         cfs_rq->last = NULL;
1010                 else
1011                         break;
1012         }
1013 }
1014
1015 static void __clear_buddies_next(struct sched_entity *se)
1016 {
1017         for_each_sched_entity(se) {
1018                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1019                 if (cfs_rq->next == se)
1020                         cfs_rq->next = NULL;
1021                 else
1022                         break;
1023         }
1024 }
1025
1026 static void __clear_buddies_skip(struct sched_entity *se)
1027 {
1028         for_each_sched_entity(se) {
1029                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1030                 if (cfs_rq->skip == se)
1031                         cfs_rq->skip = NULL;
1032                 else
1033                         break;
1034         }
1035 }
1036
1037 static void clear_buddies(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1038 {
1039         if (cfs_rq->last == se)
1040                 __clear_buddies_last(se);
1041
1042         if (cfs_rq->next == se)
1043                 __clear_buddies_next(se);
1044
1045         if (cfs_rq->skip == se)
1046                 __clear_buddies_skip(se);
1047 }
1048
1049 static void
1050 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
1051 {
1052         /*
1053          * Update run-time statistics of the 'current'.
1054          */
1055         update_curr(cfs_rq);
1056
1057         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
1058         if (flags & DEQUEUE_SLEEP) {
1059 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1060                 if (entity_is_task(se)) {
1061                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
1062
1063                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
1064                                 se->statistics.sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
1065                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
1066                                 se->statistics.block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
1067                 }
1068 #endif
1069         }
1070
1071         clear_buddies(cfs_rq, se);
1072
1073         if (se != cfs_rq->curr)
1074                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
1075         se->on_rq = 0;
1076         update_cfs_load(cfs_rq, 0);
1077         account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
1078
1079         /*
1080          * Normalize the entity after updating the min_vruntime because the
1081          * update can refer to the ->curr item and we need to reflect this
1082          * movement in our normalized position.
1083          */
1084         if (!(flags & DEQUEUE_SLEEP))
1085                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
1086
1087         update_min_vruntime(cfs_rq);
1088         update_cfs_shares(cfs_rq);
1089 }
1090
1091 /*
1092  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
1093  */
1094 static void
1095 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
1096 {
1097         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
1098
1099         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
1100         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
1101         if (delta_exec > ideal_runtime) {
1102                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1103                 /*
1104                  * The current task ran long enough, ensure it doesn't get
1105                  * re-elected due to buddy favours.
1106                  */
1107                 clear_buddies(cfs_rq, curr);
1108                 return;
1109         }
1110
1111         /*
1112          * Ensure that a task that missed wakeup preemption by a
1113          * narrow margin doesn't have to wait for a full slice.
1114          * This also mitigates buddy induced latencies under load.
1115          */
1116         if (delta_exec < sysctl_sched_min_granularity)
1117                 return;
1118
1119         if (cfs_rq->nr_running > 1) {
1120                 struct sched_entity *se = __pick_first_entity(cfs_rq);
1121                 s64 delta = curr->vruntime - se->vruntime;
1122
1123                 if (delta < 0)
1124                         return;
1125
1126                 if (delta > ideal_runtime)
1127                         resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1128         }
1129 }
1130
1131 static void
1132 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1133 {
1134         /* 'current' is not kept within the tree. */
1135         if (se->on_rq) {
1136                 /*
1137                  * Any task has to be enqueued before it get to execute on
1138                  * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
1139                  * runqueue.
1140                  */
1141                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
1142                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
1143         }
1144
1145         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
1146         cfs_rq->curr = se;
1147 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1148         /*
1149          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
1150          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
1151          * when there are only lesser-weight tasks around):
1152          */
1153         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
1154                 se->statistics.slice_max = max(se->statistics.slice_max,
1155                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
1156         }
1157 #endif
1158         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
1159 }
1160
1161 static int
1162 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se);
1163
1164 /*
1165  * Pick the next process, keeping these things in mind, in this order:
1166  * 1) keep things fair between processes/task groups
1167  * 2) pick the "next" process, since someone really wants that to run
1168  * 3) pick the "last" process, for cache locality
1169  * 4) do not run the "skip" process, if something else is available
1170  */
1171 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
1172 {
1173         struct sched_entity *se = __pick_first_entity(cfs_rq);
1174         struct sched_entity *left = se;
1175
1176         /*
1177          * Avoid running the skip buddy, if running something else can
1178          * be done without getting too unfair.
1179          */
1180         if (cfs_rq->skip == se) {
1181                 struct sched_entity *second = __pick_next_entity(se);
1182                 if (second && wakeup_preempt_entity(second, left) < 1)
1183                         se = second;
1184         }
1185
1186         /*
1187          * Prefer last buddy, try to return the CPU to a preempted task.
1188          */
1189         if (cfs_rq->last && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->last, left) < 1)
1190                 se = cfs_rq->last;
1191
1192         /*
1193          * Someone really wants this to run. If it's not unfair, run it.
1194          */
1195         if (cfs_rq->next && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->next, left) < 1)
1196                 se = cfs_rq->next;
1197
1198         clear_buddies(cfs_rq, se);
1199
1200         return se;
1201 }
1202
1203 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
1204 {
1205         /*
1206          * If still on the runqueue then deactivate_task()
1207          * was not called and update_curr() has to be done:
1208          */
1209         if (prev->on_rq)
1210                 update_curr(cfs_rq);
1211
1212         check_spread(cfs_rq, prev);
1213         if (prev->on_rq) {
1214                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
1215                 /* Put 'current' back into the tree. */
1216                 __enqueue_entity(cfs_rq, prev);
1217         }
1218         cfs_rq->curr = NULL;
1219 }
1220
1221 static void
1222 entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr, int queued)
1223 {
1224         /*
1225          * Update run-time statistics of the 'current'.
1226          */
1227         update_curr(cfs_rq);
1228
1229         /*
1230          * Update share accounting for long-running entities.
1231          */
1232         update_entity_shares_tick(cfs_rq);
1233
1234 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1235         /*
1236          * queued ticks are scheduled to match the slice, so don't bother
1237          * validating it and just reschedule.
1238          */
1239         if (queued) {
1240                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1241                 return;
1242         }
1243         /*
1244          * don't let the period tick interfere with the hrtick preemption
1245          */
1246         if (!sched_feat(DOUBLE_TICK) &&
1247                         hrtimer_active(&rq_of(cfs_rq)->hrtick_timer))
1248                 return;
1249 #endif
1250
1251         if (cfs_rq->nr_running > 1)
1252                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
1253 }
1254
1255
1256 /**************************************************
1257  * CFS bandwidth control machinery
1258  */
1259
1260 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
1261 /*
1262  * default period for cfs group bandwidth.
1263  * default: 0.1s, units: nanoseconds
1264  */
1265 static inline u64 default_cfs_period(void)
1266 {
1267         return 100000000ULL;
1268 }
1269
1270 static inline u64 sched_cfs_bandwidth_slice(void)
1271 {
1272         return (u64)sysctl_sched_cfs_bandwidth_slice * NSEC_PER_USEC;
1273 }
1274
1275 /*
1276  * Replenish runtime according to assigned quota and update expiration time.
1277  * We use sched_clock_cpu directly instead of rq->clock to avoid adding
1278  * additional synchronization around rq->lock.
1279  *
1280  * requires cfs_b->lock
1281  */
1282 static void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
1283 {
1284         u64 now;
1285
1286         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
1287                 return;
1288
1289         now = sched_clock_cpu(smp_processor_id());
1290         cfs_b->runtime = cfs_b->quota;
1291         cfs_b->runtime_expires = now + ktime_to_ns(cfs_b->period);
1292 }
1293
1294 /* returns 0 on failure to allocate runtime */
1295 static int assign_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
1296 {
1297         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1298         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
1299         u64 amount = 0, min_amount, expires;
1300
1301         /* note: this is a positive sum as runtime_remaining <= 0 */
1302         min_amount = sched_cfs_bandwidth_slice() - cfs_rq->runtime_remaining;
1303
1304         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1305         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
1306                 amount = min_amount;
1307         else {
1308                 /*
1309                  * If the bandwidth pool has become inactive, then at least one
1310                  * period must have elapsed since the last consumption.
1311                  * Refresh the global state and ensure bandwidth timer becomes
1312                  * active.
1313                  */
1314                 if (!cfs_b->timer_active) {
1315                         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
1316                         __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
1317                 }
1318
1319                 if (cfs_b->runtime > 0) {
1320                         amount = min(cfs_b->runtime, min_amount);
1321                         cfs_b->runtime -= amount;
1322                         cfs_b->idle = 0;
1323                 }
1324         }
1325         expires = cfs_b->runtime_expires;
1326         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1327
1328         cfs_rq->runtime_remaining += amount;
1329         /*
1330          * we may have advanced our local expiration to account for allowed
1331          * spread between our sched_clock and the one on which runtime was
1332          * issued.
1333          */
1334         if ((s64)(expires - cfs_rq->runtime_expires) > 0)
1335                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
1336
1337         return cfs_rq->runtime_remaining > 0;
1338 }
1339
1340 /*
1341  * Note: This depends on the synchronization provided by sched_clock and the
1342  * fact that rq->clock snapshots this value.
1343  */
1344 static void expire_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
1345 {
1346         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
1347         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
1348
1349         /* if the deadline is ahead of our clock, nothing to do */
1350         if (likely((s64)(rq->clock - cfs_rq->runtime_expires) < 0))
1351                 return;
1352
1353         if (cfs_rq->runtime_remaining < 0)
1354                 return;
1355
1356         /*
1357          * If the local deadline has passed we have to consider the
1358          * possibility that our sched_clock is 'fast' and the global deadline
1359          * has not truly expired.
1360          *
1361          * Fortunately we can check determine whether this the case by checking
1362          * whether the global deadline has advanced.
1363          */
1364
1365         if ((s64)(cfs_rq->runtime_expires - cfs_b->runtime_expires) >= 0) {
1366                 /* extend local deadline, drift is bounded above by 2 ticks */
1367                 cfs_rq->runtime_expires += TICK_NSEC;
1368         } else {
1369                 /* global deadline is ahead, expiration has passed */
1370                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
1371         }
1372 }
1373
1374 static void __account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
1375                                      unsigned long delta_exec)
1376 {
1377         /* dock delta_exec before expiring quota (as it could span periods) */
1378         cfs_rq->runtime_remaining -= delta_exec;
1379         expire_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
1380
1381         if (likely(cfs_rq->runtime_remaining > 0))
1382                 return;
1383
1384         /*
1385          * if we're unable to extend our runtime we resched so that the active
1386          * hierarchy can be throttled
1387          */
1388         if (!assign_cfs_rq_runtime(cfs_rq) && likely(cfs_rq->curr))
1389                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1390 }
1391
1392 static __always_inline void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
1393                                                    unsigned long delta_exec)
1394 {
1395         if (!cfs_rq->runtime_enabled)
1396                 return;
1397
1398         __account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
1399 }
1400
1401 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
1402 {
1403         return cfs_rq->throttled;
1404 }
1405
1406 static __used void throttle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
1407 {
1408         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
1409         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
1410         struct sched_entity *se;
1411         long task_delta, dequeue = 1;
1412
1413         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
1414
1415         /* account load preceding throttle */
1416         update_cfs_load(cfs_rq, 0);
1417
1418         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
1419         for_each_sched_entity(se) {
1420                 struct cfs_rq *qcfs_rq = cfs_rq_of(se);
1421                 /* throttled entity or throttle-on-deactivate */
1422                 if (!se->on_rq)
1423                         break;
1424
1425                 if (dequeue)
1426                         dequeue_entity(qcfs_rq, se, DEQUEUE_SLEEP);
1427                 qcfs_rq->h_nr_running -= task_delta;
1428
1429                 if (qcfs_rq->load.weight)
1430                         dequeue = 0;
1431         }
1432
1433         if (!se)
1434                 rq->nr_running -= task_delta;
1435
1436         cfs_rq->throttled = 1;
1437         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1438         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->throttled_list, &cfs_b->throttled_cfs_rq);
1439         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1440 }
1441
1442 /*
1443  * Responsible for refilling a task_group's bandwidth and unthrottling its
1444  * cfs_rqs as appropriate. If there has been no activity within the last
1445  * period the timer is deactivated until scheduling resumes; cfs_b->idle is
1446  * used to track this state.
1447  */
1448 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun)
1449 {
1450         int idle = 1;
1451
1452         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1453         /* no need to continue the timer with no bandwidth constraint */
1454         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
1455                 goto out_unlock;
1456
1457         idle = cfs_b->idle;
1458         /* if we're going inactive then everything else can be deferred */
1459         if (idle)
1460                 goto out_unlock;
1461
1462         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
1463
1464
1465         /* mark as potentially idle for the upcoming period */
1466         cfs_b->idle = 1;
1467 out_unlock:
1468         if (idle)
1469                 cfs_b->timer_active = 0;
1470         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1471
1472         return idle;
1473 }
1474 #else
1475 static void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
1476                                      unsigned long delta_exec) {}
1477
1478 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
1479 {
1480         return 0;
1481 }
1482 #endif
1483
1484 /**************************************************
1485  * CFS operations on tasks:
1486  */
1487
1488 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1489 static void hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1490 {
1491         struct sched_entity *se = &p->se;
1492         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1493
1494         WARN_ON(task_rq(p) != rq);
1495
1496         if (hrtick_enabled(rq) && cfs_rq->nr_running > 1) {
1497                 u64 slice = sched_slice(cfs_rq, se);
1498                 u64 ran = se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime;
1499                 s64 delta = slice - ran;
1500
1501                 if (delta < 0) {
1502                         if (rq->curr == p)
1503                                 resched_task(p);
1504                         return;
1505                 }
1506
1507                 /*
1508                  * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
1509                  * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
1510                  */
1511                 if (rq->curr != p)
1512                         delta = max_t(s64, 10000LL, delta);
1513
1514                 hrtick_start(rq, delta);
1515         }
1516 }
1517
1518 /*
1519  * called from enqueue/dequeue and updates the hrtick when the
1520  * current task is from our class and nr_running is low enough
1521  * to matter.
1522  */
1523 static void hrtick_update(struct rq *rq)
1524 {
1525         struct task_struct *curr = rq->curr;
1526
1527         if (curr->sched_class != &fair_sched_class)
1528                 return;
1529
1530         if (cfs_rq_of(&curr->se)->nr_running < sched_nr_latency)
1531                 hrtick_start_fair(rq, curr);
1532 }
1533 #else /* !CONFIG_SCHED_HRTICK */
1534 static inline void
1535 hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1536 {
1537 }
1538
1539 static inline void hrtick_update(struct rq *rq)
1540 {
1541 }
1542 #endif
1543
1544 /*
1545  * The enqueue_task method is called before nr_running is
1546  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
1547  * then put the task into the rbtree:
1548  */
1549 static void
1550 enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1551 {
1552         struct cfs_rq *cfs_rq;
1553         struct sched_entity *se = &p->se;
1554
1555         for_each_sched_entity(se) {
1556                 if (se->on_rq)
1557                         break;
1558                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1559                 enqueue_entity(cfs_rq, se, flags);
1560
1561                 /*
1562                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
1563                  *
1564                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
1565                  * post the final h_nr_running increment below.
1566                 */
1567                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
1568                         break;
1569                 cfs_rq->h_nr_running++;
1570
1571                 flags = ENQUEUE_WAKEUP;
1572         }
1573
1574         for_each_sched_entity(se) {
1575                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1576                 cfs_rq->h_nr_running++;
1577
1578                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
1579                         break;
1580
1581                 update_cfs_load(cfs_rq, 0);
1582                 update_cfs_shares(cfs_rq);
1583         }
1584
1585         if (!se)
1586                 inc_nr_running(rq);
1587         hrtick_update(rq);
1588 }
1589
1590 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se);
1591
1592 /*
1593  * The dequeue_task method is called before nr_running is
1594  * decreased. We remove the task from the rbtree and
1595  * update the fair scheduling stats:
1596  */
1597 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1598 {
1599         struct cfs_rq *cfs_rq;
1600         struct sched_entity *se = &p->se;
1601         int task_sleep = flags & DEQUEUE_SLEEP;
1602
1603         for_each_sched_entity(se) {
1604                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1605                 dequeue_entity(cfs_rq, se, flags);
1606
1607                 /*
1608                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
1609                  *
1610                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
1611                  * post the final h_nr_running decrement below.
1612                 */
1613                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
1614                         break;
1615                 cfs_rq->h_nr_running--;
1616
1617                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
1618                 if (cfs_rq->load.weight) {
1619                         /*
1620                          * Bias pick_next to pick a task from this cfs_rq, as
1621                          * p is sleeping when it is within its sched_slice.
1622                          */
1623                         if (task_sleep && parent_entity(se))
1624                                 set_next_buddy(parent_entity(se));
1625
1626                         /* avoid re-evaluating load for this entity */
1627                         se = parent_entity(se);
1628                         break;
1629                 }
1630                 flags |= DEQUEUE_SLEEP;
1631         }
1632
1633         for_each_sched_entity(se) {
1634                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1635                 cfs_rq->h_nr_running--;
1636
1637                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
1638                         break;
1639
1640                 update_cfs_load(cfs_rq, 0);
1641                 update_cfs_shares(cfs_rq);
1642         }
1643
1644         if (!se)
1645                 dec_nr_running(rq);
1646         hrtick_update(rq);
1647 }
1648
1649 #ifdef CONFIG_SMP
1650
1651 static void task_waking_fair(struct task_struct *p)
1652 {
1653         struct sched_entity *se = &p->se;
1654         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1655         u64 min_vruntime;
1656
1657 #ifndef CONFIG_64BIT
1658         u64 min_vruntime_copy;
1659
1660         do {
1661                 min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime_copy;
1662                 smp_rmb();
1663                 min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
1664         } while (min_vruntime != min_vruntime_copy);
1665 #else
1666         min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
1667 #endif
1668
1669         se->vruntime -= min_vruntime;
1670 }
1671
1672 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1673 /*
1674  * effective_load() calculates the load change as seen from the root_task_group
1675  *
1676  * Adding load to a group doesn't make a group heavier, but can cause movement
1677  * of group shares between cpus. Assuming the shares were perfectly aligned one
1678  * can calculate the shift in shares.
1679  */
1680 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu, long wl, long wg)
1681 {
1682         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
1683
1684         if (!tg->parent)
1685                 return wl;
1686
1687         for_each_sched_entity(se) {
1688                 long lw, w;
1689
1690                 tg = se->my_q->tg;
1691                 w = se->my_q->load.weight;
1692
1693                 /* use this cpu's instantaneous contribution */
1694                 lw = atomic_read(&tg->load_weight);
1695                 lw -= se->my_q->load_contribution;
1696                 lw += w + wg;
1697
1698                 wl += w;
1699
1700                 if (lw > 0 && wl < lw)
1701                         wl = (wl * tg->shares) / lw;
1702                 else
1703                         wl = tg->shares;
1704
1705                 /* zero point is MIN_SHARES */
1706                 if (wl < MIN_SHARES)
1707                         wl = MIN_SHARES;
1708                 wl -= se->load.weight;
1709                 wg = 0;
1710         }
1711
1712         return wl;
1713 }
1714 #else
1715
1716 static inline unsigned long effective_load(struct task_group *tg, int cpu,
1717                 unsigned long wl, unsigned long wg)
1718 {
1719         return wl;
1720 }
1721
1722 #endif
1723
1724 static int wake_affine(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int sync)
1725 {
1726         s64 this_load, load;
1727         int idx, this_cpu, prev_cpu;
1728         unsigned long tl_per_task;
1729         struct task_group *tg;
1730         unsigned long weight;
1731         int balanced;
1732
1733         idx       = sd->wake_idx;
1734         this_cpu  = smp_processor_id();
1735         prev_cpu  = task_cpu(p);
1736         load      = source_load(prev_cpu, idx);
1737         this_load = target_load(this_cpu, idx);
1738
1739         /*
1740          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1741          * effect of the currently running task from the load
1742          * of the current CPU:
1743          */
1744         if (sync) {
1745                 tg = task_group(current);
1746                 weight = current->se.load.weight;
1747
1748                 this_load += effective_load(tg, this_cpu, -weight, -weight);
1749                 load += effective_load(tg, prev_cpu, 0, -weight);
1750         }
1751
1752         tg = task_group(p);
1753         weight = p->se.load.weight;
1754
1755         /*
1756          * In low-load situations, where prev_cpu is idle and this_cpu is idle
1757          * due to the sync cause above having dropped this_load to 0, we'll
1758          * always have an imbalance, but there's really nothing you can do
1759          * about that, so that's good too.
1760          *
1761          * Otherwise check if either cpus are near enough in load to allow this
1762          * task to be woken on this_cpu.
1763          */
1764         if (this_load > 0) {
1765                 s64 this_eff_load, prev_eff_load;
1766
1767                 this_eff_load = 100;
1768                 this_eff_load *= power_of(prev_cpu);
1769                 this_eff_load *= this_load +
1770                         effective_load(tg, this_cpu, weight, weight);
1771
1772                 prev_eff_load = 100 + (sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1773                 prev_eff_load *= power_of(this_cpu);
1774                 prev_eff_load *= load + effective_load(tg, prev_cpu, 0, weight);
1775
1776                 balanced = this_eff_load <= prev_eff_load;
1777         } else
1778                 balanced = true;
1779
1780         /*
1781          * If the currently running task will sleep within
1782          * a reasonable amount of time then attract this newly
1783          * woken task:
1784          */
1785         if (sync && balanced)
1786                 return 1;
1787
1788         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine_attempts);
1789         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1790
1791         if (balanced ||
1792             (this_load <= load &&
1793              this_load + target_load(prev_cpu, idx) <= tl_per_task)) {
1794                 /*
1795                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1796                  * p is cache cold in this domain, and
1797                  * there is no bad imbalance.
1798                  */
1799                 schedstat_inc(sd, ttwu_move_affine);
1800                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine);
1801
1802                 return 1;
1803         }
1804         return 0;
1805 }
1806
1807 /*
1808  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1809  * domain.
1810  */
1811 static struct sched_group *
1812 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p,
1813                   int this_cpu, int load_idx)
1814 {
1815         struct sched_group *idlest = NULL, *group = sd->groups;
1816         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1817         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1818
1819         do {
1820                 unsigned long load, avg_load;
1821                 int local_group;
1822                 int i;
1823
1824                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1825                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
1826                                         &p->cpus_allowed))
1827                         continue;
1828
1829                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
1830                                                sched_group_cpus(group));
1831
1832                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1833                 avg_load = 0;
1834
1835                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
1836                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1837                         if (local_group)
1838                                 load = source_load(i, load_idx);
1839                         else
1840                                 load = target_load(i, load_idx);
1841
1842                         avg_load += load;
1843                 }
1844
1845                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1846                 avg_load = (avg_load * SCHED_POWER_SCALE) / group->sgp->power;
1847
1848                 if (local_group) {
1849                         this_load = avg_load;
1850                 } else if (avg_load < min_load) {
1851                         min_load = avg_load;
1852                         idlest = group;
1853                 }
1854         } while (group = group->next, group != sd->groups);
1855
1856         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1857                 return NULL;
1858         return idlest;
1859 }
1860
1861 /*
1862  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1863  */
1864 static int
1865 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1866 {
1867         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1868         int idlest = -1;
1869         int i;
1870
1871         /* Traverse only the allowed CPUs */
1872         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
1873                 load = weighted_cpuload(i);
1874
1875                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1876                         min_load = load;
1877                         idlest = i;
1878                 }
1879         }
1880
1881         return idlest;
1882 }
1883
1884 /*
1885  * Try and locate an idle CPU in the sched_domain.
1886  */
1887 static int select_idle_sibling(struct task_struct *p, int target)
1888 {
1889         int cpu = smp_processor_id();
1890         int prev_cpu = task_cpu(p);
1891         struct sched_domain *sd;
1892         int i;
1893
1894         /*
1895          * If the task is going to be woken-up on this cpu and if it is
1896          * already idle, then it is the right target.
1897          */
1898         if (target == cpu && idle_cpu(cpu))
1899                 return cpu;
1900
1901         /*
1902          * If the task is going to be woken-up on the cpu where it previously
1903          * ran and if it is currently idle, then it the right target.
1904          */
1905         if (target == prev_cpu && idle_cpu(prev_cpu))
1906                 return prev_cpu;
1907
1908         /*
1909          * Otherwise, iterate the domains and find an elegible idle cpu.
1910          */
1911         rcu_read_lock();
1912         for_each_domain(target, sd) {
1913                 if (!(sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES))
1914                         break;
1915
1916                 for_each_cpu_and(i, sched_domain_span(sd), &p->cpus_allowed) {
1917                         if (idle_cpu(i)) {
1918                                 target = i;
1919                                 break;
1920                         }
1921                 }
1922
1923                 /*
1924                  * Lets stop looking for an idle sibling when we reached
1925                  * the domain that spans the current cpu and prev_cpu.
1926                  */
1927                 if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd)) &&
1928                     cpumask_test_cpu(prev_cpu, sched_domain_span(sd)))
1929                         break;
1930         }
1931         rcu_read_unlock();
1932
1933         return target;
1934 }
1935
1936 /*
1937  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1938  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1939  * SD_BALANCE_EXEC.
1940  *
1941  * Balance, ie. select the least loaded group.
1942  *
1943  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1944  *
1945  * preempt must be disabled.
1946  */
1947 static int
1948 select_task_rq_fair(struct task_struct *p, int sd_flag, int wake_flags)
1949 {
1950         struct sched_domain *tmp, *affine_sd = NULL, *sd = NULL;
1951         int cpu = smp_processor_id();
1952         int prev_cpu = task_cpu(p);
1953         int new_cpu = cpu;
1954         int want_affine = 0;
1955         int want_sd = 1;
1956         int sync = wake_flags & WF_SYNC;
1957
1958         if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE) {
1959                 if (cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed))
1960                         want_affine = 1;
1961                 new_cpu = prev_cpu;
1962         }
1963
1964         rcu_read_lock();
1965         for_each_domain(cpu, tmp) {
1966                 if (!(tmp->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1967                         continue;
1968
1969                 /*
1970                  * If power savings logic is enabled for a domain, see if we
1971                  * are not overloaded, if so, don't balance wider.
1972                  */
1973                 if (tmp->flags & (SD_POWERSAVINGS_BALANCE|SD_PREFER_LOCAL)) {
1974                         unsigned long power = 0;
1975                         unsigned long nr_running = 0;
1976                         unsigned long capacity;
1977                         int i;
1978
1979                         for_each_cpu(i, sched_domain_span(tmp)) {
1980                                 power += power_of(i);
1981                                 nr_running += cpu_rq(i)->cfs.nr_running;
1982                         }
1983
1984                         capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_POWER_SCALE);
1985
1986                         if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1987                                 nr_running /= 2;
1988
1989                         if (nr_running < capacity)
1990                                 want_sd = 0;
1991                 }
1992
1993                 /*
1994                  * If both cpu and prev_cpu are part of this domain,
1995                  * cpu is a valid SD_WAKE_AFFINE target.
1996                  */
1997                 if (want_affine && (tmp->flags & SD_WAKE_AFFINE) &&
1998                     cpumask_test_cpu(prev_cpu, sched_domain_span(tmp))) {
1999                         affine_sd = tmp;
2000                         want_affine = 0;
2001                 }
2002
2003                 if (!want_sd && !want_affine)
2004                         break;
2005
2006                 if (!(tmp->flags & sd_flag))
2007                         continue;
2008
2009                 if (want_sd)
2010                         sd = tmp;
2011         }
2012
2013         if (affine_sd) {
2014                 if (cpu == prev_cpu || wake_affine(affine_sd, p, sync))
2015                         prev_cpu = cpu;
2016
2017                 new_cpu = select_idle_sibling(p, prev_cpu);
2018                 goto unlock;
2019         }
2020
2021         while (sd) {
2022                 int load_idx = sd->forkexec_idx;
2023                 struct sched_group *group;
2024                 int weight;
2025
2026                 if (!(sd->flags & sd_flag)) {
2027                         sd = sd->child;
2028                         continue;
2029                 }
2030
2031                 if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE)
2032                         load_idx = sd->wake_idx;
2033
2034                 group = find_idlest_group(sd, p, cpu, load_idx);
2035                 if (!group) {
2036                         sd = sd->child;
2037                         continue;
2038                 }
2039
2040                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, p, cpu);
2041                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2042                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2043                         sd = sd->child;
2044                         continue;
2045                 }
2046
2047                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2048                 cpu = new_cpu;
2049                 weight = sd->span_weight;
2050                 sd = NULL;
2051                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2052                         if (weight <= tmp->span_weight)
2053                                 break;
2054                         if (tmp->flags & sd_flag)
2055                                 sd = tmp;
2056                 }
2057                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2058         }
2059 unlock:
2060         rcu_read_unlock();
2061
2062         return new_cpu;
2063 }
2064 #endif /* CONFIG_SMP */
2065
2066 static unsigned long
2067 wakeup_gran(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
2068 {
2069         unsigned long gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2070
2071         /*
2072          * Since its curr running now, convert the gran from real-time
2073          * to virtual-time in his units.
2074          *
2075          * By using 'se' instead of 'curr' we penalize light tasks, so
2076          * they get preempted easier. That is, if 'se' < 'curr' then
2077          * the resulting gran will be larger, therefore penalizing the
2078          * lighter, if otoh 'se' > 'curr' then the resulting gran will
2079          * be smaller, again penalizing the lighter task.
2080          *
2081          * This is especially important for buddies when the leftmost
2082          * task is higher priority than the buddy.
2083          */
2084         return calc_delta_fair(gran, se);
2085 }
2086
2087 /*
2088  * Should 'se' preempt 'curr'.
2089  *
2090  *             |s1
2091  *        |s2
2092  *   |s3
2093  *         g
2094  *      |<--->|c
2095  *
2096  *  w(c, s1) = -1
2097  *  w(c, s2) =  0
2098  *  w(c, s3) =  1
2099  *
2100  */
2101 static int
2102 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
2103 {
2104         s64 gran, vdiff = curr->vruntime - se->vruntime;
2105
2106         if (vdiff <= 0)
2107                 return -1;
2108
2109         gran = wakeup_gran(curr, se);
2110         if (vdiff > gran)
2111                 return 1;
2112
2113         return 0;
2114 }
2115
2116 static void set_last_buddy(struct sched_entity *se)
2117 {
2118         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
2119                 return;
2120
2121         for_each_sched_entity(se)
2122                 cfs_rq_of(se)->last = se;
2123 }
2124
2125 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se)
2126 {
2127         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
2128                 return;
2129
2130         for_each_sched_entity(se)
2131                 cfs_rq_of(se)->next = se;
2132 }
2133
2134 static void set_skip_buddy(struct sched_entity *se)
2135 {
2136         for_each_sched_entity(se)
2137                 cfs_rq_of(se)->skip = se;
2138 }
2139
2140 /*
2141  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
2142  */
2143 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2144 {
2145         struct task_struct *curr = rq->curr;
2146         struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
2147         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
2148         int scale = cfs_rq->nr_running >= sched_nr_latency;
2149         int next_buddy_marked = 0;
2150
2151         if (unlikely(se == pse))
2152                 return;
2153
2154         if (sched_feat(NEXT_BUDDY) && scale && !(wake_flags & WF_FORK)) {
2155                 set_next_buddy(pse);
2156                 next_buddy_marked = 1;
2157         }
2158
2159         /*
2160          * We can come here with TIF_NEED_RESCHED already set from new task
2161          * wake up path.
2162          */
2163         if (test_tsk_need_resched(curr))
2164                 return;
2165
2166         /* Idle tasks are by definition preempted by non-idle tasks. */
2167         if (unlikely(curr->policy == SCHED_IDLE) &&
2168             likely(p->policy != SCHED_IDLE))
2169                 goto preempt;
2170
2171         /*
2172          * Batch and idle tasks do not preempt non-idle tasks (their preemption
2173          * is driven by the tick):
2174          */
2175         if (unlikely(p->policy != SCHED_NORMAL))
2176                 return;
2177
2178         find_matching_se(&se, &pse);
2179         update_curr(cfs_rq_of(se));
2180         BUG_ON(!pse);
2181         if (wakeup_preempt_entity(se, pse) == 1) {
2182                 /*
2183                  * Bias pick_next to pick the sched entity that is
2184                  * triggering this preemption.
2185                  */
2186                 if (!next_buddy_marked)
2187                         set_next_buddy(pse);
2188                 goto preempt;
2189         }
2190
2191         return;
2192
2193 preempt:
2194         resched_task(curr);
2195         /*
2196          * Only set the backward buddy when the current task is still
2197          * on the rq. This can happen when a wakeup gets interleaved
2198          * with schedule on the ->pre_schedule() or idle_balance()
2199          * point, either of which can * drop the rq lock.
2200          *
2201          * Also, during early boot the idle thread is in the fair class,
2202          * for obvious reasons its a bad idea to schedule back to it.
2203          */
2204         if (unlikely(!se->on_rq || curr == rq->idle))
2205                 return;
2206
2207         if (sched_feat(LAST_BUDDY) && scale && entity_is_task(se))
2208                 set_last_buddy(se);
2209 }
2210
2211 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
2212 {
2213         struct task_struct *p;
2214         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
2215         struct sched_entity *se;
2216
2217         if (!cfs_rq->nr_running)
2218                 return NULL;
2219
2220         do {
2221                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
2222                 set_next_entity(cfs_rq, se);
2223                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
2224         } while (cfs_rq);
2225
2226         p = task_of(se);
2227         hrtick_start_fair(rq, p);
2228
2229         return p;
2230 }
2231
2232 /*
2233  * Account for a descheduled task:
2234  */
2235 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2236 {
2237         struct sched_entity *se = &prev->se;
2238         struct cfs_rq *cfs_rq;
2239
2240         for_each_sched_entity(se) {
2241                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2242                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
2243         }
2244 }
2245
2246 /*
2247  * sched_yield() is very simple
2248  *
2249  * The magic of dealing with the ->skip buddy is in pick_next_entity.
2250  */
2251 static void yield_task_fair(struct rq *rq)
2252 {
2253         struct task_struct *curr = rq->curr;
2254         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
2255         struct sched_entity *se = &curr->se;
2256
2257         /*
2258          * Are we the only task in the tree?
2259          */
2260         if (unlikely(rq->nr_running == 1))
2261                 return;
2262
2263         clear_buddies(cfs_rq, se);
2264
2265         if (curr->policy != SCHED_BATCH) {
2266                 update_rq_clock(rq);
2267                 /*
2268                  * Update run-time statistics of the 'current'.
2269                  */
2270                 update_curr(cfs_rq);
2271         }
2272
2273         set_skip_buddy(se);
2274 }
2275
2276 static bool yield_to_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt)
2277 {
2278         struct sched_entity *se = &p->se;
2279
2280         if (!se->on_rq)
2281                 return false;
2282
2283         /* Tell the scheduler that we'd really like pse to run next. */
2284         set_next_buddy(se);
2285
2286         yield_task_fair(rq);
2287
2288         return true;
2289 }
2290
2291 #ifdef CONFIG_SMP
2292 /**************************************************
2293  * Fair scheduling class load-balancing methods:
2294  */
2295
2296 /*
2297  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2298  * Both runqueues must be locked.
2299  */
2300 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2301                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2302 {
2303         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2304         set_task_cpu(p, this_cpu);
2305         activate_task(this_rq, p, 0);
2306         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
2307 }
2308
2309 /*
2310  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2311  */
2312 static
2313 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2314                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2315                      int *all_pinned)
2316 {
2317         int tsk_cache_hot = 0;
2318         /*
2319          * We do not migrate tasks that are:
2320          * 1) running (obviously), or
2321          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2322          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2323          */
2324         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
2325                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_affine);
2326                 return 0;
2327         }
2328         *all_pinned = 0;
2329
2330         if (task_running(rq, p)) {
2331                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_running);
2332                 return 0;
2333         }
2334
2335         /*
2336          * Aggressive migration if:
2337          * 1) task is cache cold, or
2338          * 2) too many balance attempts have failed.
2339          */
2340
2341         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock_task, sd);
2342         if (!tsk_cache_hot ||
2343                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2344 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2345                 if (tsk_cache_hot) {
2346                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2347                         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_forced_migrations);
2348                 }
2349 #endif
2350                 return 1;
2351         }
2352
2353         if (tsk_cache_hot) {
2354                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_hot);
2355                 return 0;
2356         }
2357         return 1;
2358 }
2359
2360 /*
2361  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
2362  * part of active balancing operations within "domain".
2363  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2364  *
2365  * Called with both runqueues locked.
2366  */
2367 static int
2368 move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2369               struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
2370 {
2371         struct task_struct *p, *n;
2372         struct cfs_rq *cfs_rq;
2373         int pinned = 0;
2374
2375         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, cfs_rq) {
2376                 list_for_each_entry_safe(p, n, &cfs_rq->tasks, se.group_node) {
2377
2378                         if (!can_migrate_task(p, busiest, this_cpu,
2379                                                 sd, idle, &pinned))
2380                                 continue;
2381
2382                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2383                         /*
2384                          * Right now, this is only the second place pull_task()
2385                          * is called, so we can safely collect pull_task()
2386                          * stats here rather than inside pull_task().
2387                          */
2388                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
2389                         return 1;
2390                 }
2391         }
2392
2393         return 0;
2394 }
2395
2396 static unsigned long
2397 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2398               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2399               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2400               struct cfs_rq *busiest_cfs_rq)
2401 {
2402         int loops = 0, pulled = 0;
2403         long rem_load_move = max_load_move;
2404         struct task_struct *p, *n;
2405
2406         if (max_load_move == 0)
2407                 goto out;
2408
2409         list_for_each_entry_safe(p, n, &busiest_cfs_rq->tasks, se.group_node) {
2410                 if (loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2411                         break;
2412
2413                 if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
2414                     !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle,
2415                                       all_pinned))
2416                         continue;
2417
2418                 pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2419                 pulled++;
2420                 rem_load_move -= p->se.load.weight;
2421
2422 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2423                 /*
2424                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
2425                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
2426                  * the critical section.
2427                  */
2428                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2429                         break;
2430 #endif
2431
2432                 /*
2433                  * We only want to steal up to the prescribed amount of
2434                  * weighted load.
2435                  */
2436                 if (rem_load_move <= 0)
2437                         break;
2438         }
2439 out:
2440         /*
2441          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2442          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2443          * inside pull_task().
2444          */
2445         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2446
2447         return max_load_move - rem_load_move;
2448 }
2449
2450 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2451 /*
2452  * update tg->load_weight by folding this cpu's load_avg
2453  */
2454 static int update_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu)
2455 {
2456         struct cfs_rq *cfs_rq;
2457         unsigned long flags;
2458         struct rq *rq;
2459
2460         if (!tg->se[cpu])
2461                 return 0;
2462
2463         rq = cpu_rq(cpu);
2464         cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
2465
2466         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2467
2468         update_rq_clock(rq);
2469         update_cfs_load(cfs_rq, 1);
2470
2471         /*
2472          * We need to update shares after updating tg->load_weight in
2473          * order to adjust the weight of groups with long running tasks.
2474          */
2475         update_cfs_shares(cfs_rq);
2476
2477         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2478
2479         return 0;
2480 }
2481
2482 static void update_shares(int cpu)
2483 {
2484         struct cfs_rq *cfs_rq;
2485         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2486
2487         rcu_read_lock();
2488         /*
2489          * Iterates the task_group tree in a bottom up fashion, see
2490          * list_add_leaf_cfs_rq() for details.
2491          */
2492         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq)
2493                 update_shares_cpu(cfs_rq->tg, cpu);
2494         rcu_read_unlock();
2495 }
2496
2497 /*
2498  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
2499  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
2500  * group is a fraction of its parents load.
2501  */
2502 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
2503 {
2504         unsigned long load;
2505         long cpu = (long)data;
2506
2507         if (!tg->parent) {
2508                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
2509         } else {
2510                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
2511                 load *= tg->se[cpu]->load.weight;
2512                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
2513         }
2514
2515         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
2516
2517         return 0;
2518 }
2519
2520 static void update_h_load(long cpu)
2521 {
2522         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
2523 }
2524
2525 static unsigned long
2526 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2527                   unsigned long max_load_move,
2528                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2529                   int *all_pinned)
2530 {
2531         long rem_load_move = max_load_move;
2532         struct cfs_rq *busiest_cfs_rq;
2533
2534         rcu_read_lock();
2535         update_h_load(cpu_of(busiest));
2536
2537         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, busiest_cfs_rq) {
2538                 unsigned long busiest_h_load = busiest_cfs_rq->h_load;
2539                 unsigned long busiest_weight = busiest_cfs_rq->load.weight;
2540                 u64 rem_load, moved_load;
2541
2542                 /*
2543                  * empty group
2544                  */
2545                 if (!busiest_cfs_rq->task_weight)
2546                         continue;
2547
2548                 rem_load = (u64)rem_load_move * busiest_weight;
2549                 rem_load = div_u64(rem_load, busiest_h_load + 1);
2550
2551                 moved_load = balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2552                                 rem_load, sd, idle, all_pinned,
2553                                 busiest_cfs_rq);
2554
2555                 if (!moved_load)
2556                         continue;
2557
2558                 moved_load *= busiest_h_load;
2559                 moved_load = div_u64(moved_load, busiest_weight + 1);
2560
2561                 rem_load_move -= moved_load;
2562                 if (rem_load_move < 0)
2563                         break;
2564         }
2565         rcu_read_unlock();
2566
2567         return max_load_move - rem_load_move;
2568 }
2569 #else
2570 static inline void update_shares(int cpu)
2571 {
2572 }
2573
2574 static unsigned long
2575 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2576                   unsigned long max_load_move,
2577                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2578                   int *all_pinned)
2579 {
2580         return balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2581                         max_load_move, sd, idle, all_pinned,
2582                         &busiest->cfs);
2583 }
2584 #endif
2585
2586 /*
2587  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2588  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2589  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2590  *
2591  * Called with both runqueues locked.
2592  */
2593 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2594                       unsigned long max_load_move,
2595                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2596                       int *all_pinned)
2597 {
2598         unsigned long total_load_moved = 0, load_moved;
2599
2600         do {
2601                 load_moved = load_balance_fair(this_rq, this_cpu, busiest,
2602                                 max_load_move - total_load_moved,
2603                                 sd, idle, all_pinned);
2604
2605                 total_load_moved += load_moved;
2606
2607 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2608                 /*
2609                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
2610                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
2611                  * the critical section.
2612                  */
2613                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
2614                         break;
2615
2616                 if (raw_spin_is_contended(&this_rq->lock) ||
2617                                 raw_spin_is_contended(&busiest->lock))
2618                         break;
2619 #endif
2620         } while (load_moved && max_load_move > total_load_moved);
2621
2622         return total_load_moved > 0;
2623 }
2624
2625 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
2626 /*
2627  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
2628  *              during load balancing.
2629  */
2630 struct sd_lb_stats {
2631         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
2632         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
2633         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
2634         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
2635         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
2636
2637         /** Statistics of this group */
2638         unsigned long this_load;
2639         unsigned long this_load_per_task;
2640         unsigned long this_nr_running;
2641         unsigned long this_has_capacity;
2642         unsigned int  this_idle_cpus;
2643
2644         /* Statistics of the busiest group */
2645         unsigned int  busiest_idle_cpus;
2646         unsigned long max_load;
2647         unsigned long busiest_load_per_task;
2648         unsigned long busiest_nr_running;
2649         unsigned long busiest_group_capacity;
2650         unsigned long busiest_has_capacity;
2651         unsigned int  busiest_group_weight;
2652
2653         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
2654 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2655         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
2656         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
2657         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
2658         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
2659         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
2660         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
2661 #endif
2662 };
2663
2664 /*
2665  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
2666  */
2667 struct sg_lb_stats {
2668         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
2669         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
2670         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
2671         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
2672         unsigned long group_capacity;
2673         unsigned long idle_cpus;
2674         unsigned long group_weight;
2675         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
2676         int group_has_capacity; /* Is there extra capacity in the group? */
2677 };
2678
2679 /**
2680  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
2681  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
2682  */
2683 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
2684 {
2685         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
2686 }
2687
2688 /**
2689  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
2690  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
2691  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
2692  */
2693 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
2694                                         enum cpu_idle_type idle)
2695 {
2696         int load_idx;
2697
2698         switch (idle) {
2699         case CPU_NOT_IDLE:
2700                 load_idx = sd->busy_idx;
2701                 break;
2702
2703         case CPU_NEWLY_IDLE:
2704                 load_idx = sd->newidle_idx;
2705                 break;
2706         default:
2707                 load_idx = sd->idle_idx;
2708                 break;
2709         }
2710
2711         return load_idx;
2712 }
2713
2714
2715 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2716 /**
2717  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
2718  * the given sched_domain, during load balancing.
2719  *
2720  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
2721  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
2722  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
2723  */
2724 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
2725         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
2726 {
2727         /*
2728          * Busy processors will not participate in power savings
2729          * balance.
2730          */
2731         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2732                 sds->power_savings_balance = 0;
2733         else {
2734                 sds->power_savings_balance = 1;
2735                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
2736                 sds->leader_nr_running = 0;
2737         }
2738 }
2739
2740 /**
2741  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
2742  * sched_domain while performing load balancing.
2743  *
2744  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
2745  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
2746  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
2747  *              load balancing ?
2748  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
2749  */
2750 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
2751         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
2752 {
2753
2754         if (!sds->power_savings_balance)
2755                 return;
2756
2757         /*
2758          * If the local group is idle or completely loaded
2759          * no need to do power savings balance at this domain
2760          */
2761         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
2762                                 !sds->this_nr_running))
2763                 sds->power_savings_balance = 0;
2764
2765         /*
2766          * If a group is already running at full capacity or idle,
2767          * don't include that group in power savings calculations
2768          */
2769         if (!sds->power_savings_balance ||
2770                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
2771                 !sgs->sum_nr_running)
2772                 return;
2773
2774         /*
2775          * Calculate the group which has the least non-idle load.
2776          * This is the group from where we need to pick up the load
2777          * for saving power
2778          */
2779         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
2780             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
2781              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
2782                 sds->group_min = group;
2783                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
2784                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
2785                                                 sgs->sum_nr_running;
2786         }
2787
2788         /*
2789          * Calculate the group which is almost near its
2790          * capacity but still has some space to pick up some load
2791          * from other group and save more power
2792          */
2793         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
2794                 return;
2795
2796         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
2797             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
2798              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
2799                 sds->group_leader = group;
2800                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
2801         }
2802 }
2803
2804 /**
2805  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
2806  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
2807  *      under consideration.
2808  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
2809  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
2810  *
2811  * Description:
2812  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
2813  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
2814  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
2815  *
2816  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
2817  * Else returns 0.
2818  */
2819 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
2820                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
2821 {
2822         if (!sds->power_savings_balance)
2823                 return 0;
2824
2825         if (sds->this != sds->group_leader ||
2826                         sds->group_leader == sds->group_min)
2827                 return 0;
2828
2829         *imbalance = sds->min_load_per_task;
2830         sds->busiest = sds->group_min;
2831
2832         return 1;
2833
2834 }
2835 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
2836 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
2837         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
2838 {
2839         return;
2840 }
2841
2842 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
2843         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
2844 {
2845         return;
2846 }
2847
2848 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
2849                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
2850 {
2851         return 0;
2852 }
2853 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
2854
2855
2856 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2857 {
2858         return SCHED_POWER_SCALE;
2859 }
2860
2861 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2862 {
2863         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
2864 }
2865
2866 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2867 {
2868         unsigned long weight = sd->span_weight;
2869         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
2870
2871         smt_gain /= weight;
2872
2873         return smt_gain;
2874 }
2875
2876 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2877 {
2878         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
2879 }
2880
2881 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
2882 {
2883         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2884         u64 total, available;
2885
2886         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
2887
2888         if (unlikely(total < rq->rt_avg)) {
2889                 /* Ensures that power won't end up being negative */
2890                 available = 0;
2891         } else {
2892                 available = total - rq->rt_avg;
2893         }
2894
2895         if (unlikely((s64)total < SCHED_POWER_SCALE))
2896                 total = SCHED_POWER_SCALE;
2897
2898         total >>= SCHED_POWER_SHIFT;
2899
2900         return div_u64(available, total);
2901 }
2902
2903 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2904 {
2905         unsigned long weight = sd->span_weight;
2906         unsigned long power = SCHED_POWER_SCALE;
2907         struct sched_group *sdg = sd->groups;
2908
2909         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
2910                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
2911                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
2912                 else
2913                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
2914
2915                 power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
2916         }
2917
2918         sdg->sgp->power_orig = power;
2919
2920         if (sched_feat(ARCH_POWER))
2921                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
2922         else
2923                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
2924
2925         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
2926
2927         power *= scale_rt_power(cpu);
2928         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
2929
2930         if (!power)
2931                 power = 1;
2932
2933         cpu_rq(cpu)->cpu_power = power;
2934         sdg->sgp->power = power;
2935 }
2936
2937 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2938 {
2939         struct sched_domain *child = sd->child;
2940         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
2941         unsigned long power;
2942
2943         if (!child) {
2944                 update_cpu_power(sd, cpu);
2945                 return;
2946         }
2947
2948         power = 0;
2949
2950         group = child->groups;
2951         do {
2952                 power += group->sgp->power;
2953                 group = group->next;
2954         } while (group != child->groups);
2955
2956         sdg->sgp->power = power;
2957 }
2958
2959 /*
2960  * Try and fix up capacity for tiny siblings, this is needed when
2961  * things like SD_ASYM_PACKING need f_b_g to select another sibling
2962  * which on its own isn't powerful enough.
2963  *
2964  * See update_sd_pick_busiest() and check_asym_packing().
2965  */
2966 static inline int
2967 fix_small_capacity(struct sched_domain *sd, struct sched_group *group)
2968 {
2969         /*
2970          * Only siblings can have significantly less than SCHED_POWER_SCALE
2971          */
2972         if (!(sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER))
2973                 return 0;
2974
2975         /*
2976          * If ~90% of the cpu_power is still there, we're good.
2977          */
2978         if (group->sgp->power * 32 > group->sgp->power_orig * 29)
2979                 return 1;
2980
2981         return 0;
2982 }
2983
2984 /**
2985  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
2986  * @sd: The sched_domain whose statistics are to be updated.
2987  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
2988  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
2989  * @idle: Idle status of this_cpu
2990  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
2991  * @local_group: Does group contain this_cpu.
2992  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
2993  * @balance: Should we balance.
2994  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
2995  */
2996 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
2997                         struct sched_group *group, int this_cpu,
2998                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx,
2999                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3000                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3001 {
3002         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load, max_nr_running;
3003         int i;
3004         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3005         unsigned long avg_load_per_task = 0;
3006
3007         if (local_group)
3008                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3009
3010         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3011         max_cpu_load = 0;
3012         min_cpu_load = ~0UL;
3013         max_nr_running = 0;
3014
3015         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3016                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3017
3018                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3019                 if (local_group) {
3020                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3021                                 first_idle_cpu = 1;
3022                                 balance_cpu = i;
3023                         }
3024
3025                         load = target_load(i, load_idx);
3026                 } else {
3027                         load = source_load(i, load_idx);
3028                         if (load > max_cpu_load) {
3029                                 max_cpu_load = load;
3030                                 max_nr_running = rq->nr_running;
3031                         }
3032                         if (min_cpu_load > load)
3033                                 min_cpu_load = load;
3034                 }
3035
3036                 sgs->group_load += load;
3037                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3038                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3039                 if (idle_cpu(i))
3040                         sgs->idle_cpus++;
3041         }
3042
3043         /*
3044          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3045          * is eligible for doing load balancing at this and above
3046          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3047          * to do the newly idle load balance.
3048          */
3049         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group) {
3050                 if (balance_cpu != this_cpu) {
3051                         *balance = 0;
3052                         return;
3053                 }
3054                 update_group_power(sd, this_cpu);
3055         }
3056
3057         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3058         sgs->avg_load = (sgs->group_load*SCHED_POWER_SCALE) / group->sgp->power;
3059
3060         /*
3061          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3062          * than the average weight of a task.
3063          *
3064          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3065          *      might not be a suitable number - should we keep a
3066          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3067          *      the hierarchy?
3068          */
3069         if (sgs->sum_nr_running)
3070                 avg_load_per_task = sgs->sum_weighted_load / sgs->sum_nr_running;
3071
3072         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) >= avg_load_per_task && max_nr_running > 1)
3073                 sgs->group_imb = 1;
3074
3075         sgs->group_capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(group->sgp->power,
3076                                                 SCHED_POWER_SCALE);
3077         if (!sgs->group_capacity)
3078                 sgs->group_capacity = fix_small_capacity(sd, group);
3079         sgs->group_weight = group->group_weight;
3080
3081         if (sgs->group_capacity > sgs->sum_nr_running)
3082                 sgs->group_has_capacity = 1;
3083 }
3084
3085 /**
3086  * update_sd_pick_busiest - return 1 on busiest group
3087  * @sd: sched_domain whose statistics are to be checked
3088  * @sds: sched_domain statistics
3089  * @sg: sched_group candidate to be checked for being the busiest
3090  * @sgs: sched_group statistics
3091  * @this_cpu: the current cpu
3092  *
3093  * Determine if @sg is a busier group than the previously selected
3094  * busiest group.
3095  */
3096 static bool update_sd_pick_busiest(struct sched_domain *sd,
3097                                    struct sd_lb_stats *sds,
3098                                    struct sched_group *sg,
3099                                    struct sg_lb_stats *sgs,
3100                                    int this_cpu)
3101 {
3102         if (sgs->avg_load <= sds->max_load)
3103                 return false;
3104
3105         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity)
3106                 return true;
3107
3108         if (sgs->group_imb)
3109                 return true;
3110
3111         /*
3112          * ASYM_PACKING needs to move all the work to the lowest
3113          * numbered CPUs in the group, therefore mark all groups
3114          * higher than ourself as busy.
3115          */
3116         if ((sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && sgs->sum_nr_running &&
3117             this_cpu < group_first_cpu(sg)) {
3118                 if (!sds->busiest)
3119                         return true;
3120
3121                 if (group_first_cpu(sds->busiest) > group_first_cpu(sg))
3122                         return true;
3123         }
3124
3125         return false;
3126 }
3127
3128 /**
3129  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3130  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3131  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3132  * @idle: Idle status of this_cpu
3133  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3134  * @balance: Should we balance.
3135  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3136  */
3137 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3138                         enum cpu_idle_type idle, const struct cpumask *cpus,
3139                         int *balance, struct sd_lb_stats *sds)
3140 {
3141         struct sched_domain *child = sd->child;
3142         struct sched_group *sg = sd->groups;
3143         struct sg_lb_stats sgs;
3144         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3145
3146         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3147                 prefer_sibling = 1;
3148
3149         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3150         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3151
3152         do {
3153                 int local_group;
3154
3155                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu, sched_group_cpus(sg));
3156                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3157                 update_sg_lb_stats(sd, sg, this_cpu, idle, load_idx,
3158                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3159
3160                 if (local_group && !(*balance))
3161                         return;
3162
3163                 sds->total_load += sgs.group_load;
3164                 sds->total_pwr += sg->sgp->power;
3165
3166                 /*
3167                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
3168                  * first, lower the sg capacity to one so that we'll try
3169                  * and move all the excess tasks away. We lower the capacity
3170                  * of a group only if the local group has the capacity to fit
3171                  * these excess tasks, i.e. nr_running < group_capacity. The
3172                  * extra check prevents the case where you always pull from the
3173                  * heaviest group when it is already under-utilized (possible
3174                  * with a large weight task outweighs the tasks on the system).
3175                  */
3176                 if (prefer_sibling && !local_group && sds->this_has_capacity)
3177                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
3178
3179                 if (local_group) {
3180                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3181                         sds->this = sg;
3182                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3183                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3184                         sds->this_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
3185                         sds->this_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
3186                 } else if (update_sd_pick_busiest(sd, sds, sg, &sgs, this_cpu)) {
3187                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3188                         sds->busiest = sg;
3189                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3190                         sds->busiest_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
3191                         sds->busiest_group_capacity = sgs.group_capacity;
3192                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3193                         sds->busiest_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
3194                         sds->busiest_group_weight = sgs.group_weight;
3195                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3196                 }
3197
3198                 update_sd_power_savings_stats(sg, sds, local_group, &sgs);
3199                 sg = sg->next;
3200         } while (sg != sd->groups);
3201 }
3202
3203 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
3204 {
3205        return 0*SD_ASYM_PACKING;
3206 }
3207
3208 /**
3209  * check_asym_packing - Check to see if the group is packed into the
3210  *                      sched doman.
3211  *
3212  * This is primarily intended to used at the sibling level.  Some
3213  * cores like POWER7 prefer to use lower numbered SMT threads.  In the
3214  * case of POWER7, it can move to lower SMT modes only when higher
3215  * threads are idle.  When in lower SMT modes, the threads will
3216  * perform better since they share less core resources.  Hence when we
3217  * have idle threads, we want them to be the higher ones.
3218  *
3219  * This packing function is run on idle threads.  It checks to see if
3220  * the busiest CPU in this domain (core in the P7 case) has a higher
3221  * CPU number than the packing function is being run on.  Here we are
3222  * assuming lower CPU number will be equivalent to lower a SMT thread
3223  * number.
3224  *
3225  * Returns 1 when packing is required and a task should be moved to
3226  * this CPU.  The amount of the imbalance is returned in *imbalance.
3227  *
3228  * @sd: The sched_domain whose packing is to be checked.
3229  * @sds: Statistics of the sched_domain which is to be packed
3230  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3231  * @imbalance: returns amount of imbalanced due to packing.
3232  */
3233 static int check_asym_packing(struct sched_domain *sd,
3234                               struct sd_lb_stats *sds,
3235                               int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3236 {
3237         int busiest_cpu;
3238
3239         if (!(sd->flags & SD_ASYM_PACKING))
3240                 return 0;
3241
3242         if (!sds->busiest)
3243                 return 0;
3244
3245         busiest_cpu = group_first_cpu(sds->busiest);
3246         if (this_cpu > busiest_cpu)
3247                 return 0;
3248
3249         *imbalance = DIV_ROUND_CLOSEST(sds->max_load * sds->busiest->sgp->power,
3250                                        SCHED_POWER_SCALE);
3251         return 1;
3252 }
3253
3254 /**
3255  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3256  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3257  *                      load balancing.
3258  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3259  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3260  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3261  */
3262 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3263                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3264 {
3265         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3266         unsigned int imbn = 2;
3267         unsigned long scaled_busy_load_per_task;
3268
3269         if (sds->this_nr_running) {
3270                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3271                 if (sds->busiest_load_per_task >
3272                                 sds->this_load_per_task)
3273                         imbn = 1;
3274         } else
3275                 sds->this_load_per_task =
3276                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3277
3278         scaled_busy_load_per_task = sds->busiest_load_per_task
3279                                          * SCHED_POWER_SCALE;
3280         scaled_busy_load_per_task /= sds->busiest->sgp->power;
3281
3282         if (sds->max_load - sds->this_load + scaled_busy_load_per_task >=
3283                         (scaled_busy_load_per_task * imbn)) {
3284                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3285                 return;
3286         }
3287
3288         /*
3289          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3290          * however we may be able to increase total CPU power used by
3291          * moving them.
3292          */
3293
3294         pwr_now += sds->busiest->sgp->power *
3295                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3296         pwr_now += sds->this->sgp->power *
3297                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3298         pwr_now /= SCHED_POWER_SCALE;
3299
3300         /* Amount of load we'd subtract */
3301         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
3302                 sds->busiest->sgp->power;
3303         if (sds->max_load > tmp)
3304                 pwr_move += sds->busiest->sgp->power *
3305                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3306
3307         /* Amount of load we'd add */
3308         if (sds->max_load * sds->busiest->sgp->power <
3309                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE)
3310                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->sgp->power) /
3311                         sds->this->sgp->power;
3312         else
3313                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
3314                         sds->this->sgp->power;
3315         pwr_move += sds->this->sgp->power *
3316                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3317         pwr_move /= SCHED_POWER_SCALE;
3318
3319         /* Move if we gain throughput */
3320         if (pwr_move > pwr_now)
3321                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3322 }
3323
3324 /**
3325  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3326  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3327  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3328  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3329  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3330  */
3331 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3332                 unsigned long *imbalance)
3333 {
3334         unsigned long max_pull, load_above_capacity = ~0UL;
3335
3336         sds->busiest_load_per_task /= sds->busiest_nr_running;
3337         if (sds->group_imb) {
3338                 sds->busiest_load_per_task =
3339                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->avg_load);
3340         }
3341
3342         /*
3343          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3344          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3345          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3346          */
3347         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3348                 *imbalance = 0;
3349                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3350         }
3351
3352         if (!sds->group_imb) {
3353                 /*
3354                  * Don't want to pull so many tasks that a group would go idle.
3355                  */
3356                 load_above_capacity = (sds->busiest_nr_running -
3357                                                 sds->busiest_group_capacity);
3358
3359                 load_above_capacity *= (SCHED_LOAD_SCALE * SCHED_POWER_SCALE);
3360
3361                 load_above_capacity /= sds->busiest->sgp->power;
3362         }
3363
3364         /*
3365          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3366          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3367          * reduce the max loaded cpu below the average load. At the same time,
3368          * we also don't want to reduce the group load below the group capacity
3369          * (so that we can implement power-savings policies etc). Thus we look
3370          * for the minimum possible imbalance.
3371          * Be careful of negative numbers as they'll appear as very large values
3372          * with unsigned longs.
3373          */
3374         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load, load_above_capacity);
3375
3376         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3377         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->sgp->power,
3378                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->sgp->power)
3379                         / SCHED_POWER_SCALE;
3380
3381         /*
3382          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3383          * there is no guarantee that any tasks will be moved so we'll have
3384          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3385          * moved
3386          */
3387         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3388                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3389
3390 }
3391
3392 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3393
3394 /**
3395  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3396  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3397  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3398  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3399  * such a group exists.
3400  *
3401  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3402  * to restore balance.
3403  *
3404  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3405  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3406  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
3407  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
3408  * @idle: The idle status of this_cpu.
3409  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
3410  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
3411  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
3412  *
3413  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
3414  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
3415  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
3416  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
3417  */
3418 static struct sched_group *
3419 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3420                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3421                    const struct cpumask *cpus, int *balance)
3422 {
3423         struct sd_lb_stats sds;
3424
3425         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3426
3427         /*
3428          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
3429          * this level.
3430          */
3431         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, cpus, balance, &sds);
3432
3433         /*
3434          * this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing at
3435          * this level.
3436          */
3437         if (!(*balance))
3438                 goto ret;
3439
3440         if ((idle == CPU_IDLE || idle == CPU_NEWLY_IDLE) &&
3441             check_asym_packing(sd, &sds, this_cpu, imbalance))
3442                 return sds.busiest;
3443
3444         /* There is no busy sibling group to pull tasks from */
3445         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
3446                 goto out_balanced;
3447
3448         sds.avg_load = (SCHED_POWER_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
3449
3450         /*
3451          * If the busiest group is imbalanced the below checks don't
3452          * work because they assumes all things are equal, which typically
3453          * isn't true due to cpus_allowed constraints and the like.
3454          */
3455         if (sds.group_imb)
3456                 goto force_balance;
3457
3458         /* SD_BALANCE_NEWIDLE trumps SMP nice when underutilized */
3459         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && sds.this_has_capacity &&
3460                         !sds.busiest_has_capacity)
3461                 goto force_balance;
3462
3463         /*
3464          * If the local group is more busy than the selected busiest group
3465          * don't try and pull any tasks.
3466          */
3467         if (sds.this_load >= sds.max_load)
3468                 goto out_balanced;
3469
3470         /*
3471          * Don't pull any tasks if this group is already above the domain
3472          * average load.
3473          */
3474         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
3475                 goto out_balanced;
3476
3477         if (idle == CPU_IDLE) {
3478                 /*
3479                  * This cpu is idle. If the busiest group load doesn't
3480                  * have more tasks than the number of available cpu's and
3481                  * there is no imbalance between this and busiest group
3482                  * wrt to idle cpu's, it is balanced.
3483                  */
3484                 if ((sds.this_idle_cpus <= sds.busiest_idle_cpus + 1) &&
3485                     sds.busiest_nr_running <= sds.busiest_group_weight)
3486                         goto out_balanced;
3487         } else {
3488                 /*
3489                  * In the CPU_NEWLY_IDLE, CPU_NOT_IDLE cases, use
3490                  * imbalance_pct to be conservative.
3491                  */
3492                 if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
3493                         goto out_balanced;
3494         }
3495
3496 force_balance:
3497         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
3498         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
3499         return sds.busiest;
3500
3501 out_balanced:
3502         /*
3503          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
3504          * to save power.
3505          */
3506         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
3507                 return sds.busiest;
3508 ret:
3509         *imbalance = 0;
3510         return NULL;
3511 }
3512
3513 /*
3514  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3515  */
3516 static struct rq *
3517 find_busiest_queue(struct sched_domain *sd, struct sched_group *group,
3518                    enum cpu_idle_type idle, unsigned long imbalance,
3519                    const struct cpumask *cpus)
3520 {
3521         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3522         unsigned long max_load = 0;
3523         int i;
3524
3525         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3526                 unsigned long power = power_of(i);
3527                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power,
3528                                                            SCHED_POWER_SCALE);
3529                 unsigned long wl;
3530
3531                 if (!capacity)
3532                         capacity = fix_small_capacity(sd, group);
3533
3534                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
3535                         continue;
3536
3537                 rq = cpu_rq(i);
3538                 wl = weighted_cpuload(i);
3539
3540                 /*
3541                  * When comparing with imbalance, use weighted_cpuload()
3542                  * which is not scaled with the cpu power.
3543                  */
3544                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3545                         continue;
3546
3547                 /*
3548                  * For the load comparisons with the other cpu's, consider
3549                  * the weighted_cpuload() scaled with the cpu power, so that
3550                  * the load can be moved away from the cpu that is potentially
3551                  * running at a lower capacity.
3552                  */
3553                 wl = (wl * SCHED_POWER_SCALE) / power;
3554
3555                 if (wl > max_load) {
3556                         max_load = wl;
3557                         busiest = rq;
3558                 }
3559         }
3560
3561         return busiest;
3562 }
3563
3564 /*
3565  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3566  * so long as it is large enough.
3567  */
3568 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3569
3570 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
3571 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
3572
3573 static int need_active_balance(struct sched_domain *sd, int idle,
3574                                int busiest_cpu, int this_cpu)
3575 {
3576         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE) {
3577
3578                 /*
3579                  * ASYM_PACKING needs to force migrate tasks from busy but
3580                  * higher numbered CPUs in order to pack all tasks in the
3581                  * lowest numbered CPUs.
3582                  */
3583                 if ((sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && busiest_cpu > this_cpu)
3584                         return 1;
3585
3586                 /*
3587                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
3588                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
3589                  * package.
3590                  *
3591                  * The package power saving logic comes from
3592                  * find_busiest_group(). If there are no imbalance, then
3593                  * f_b_g() will return NULL. However when sched_mc={1,2} then
3594                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
3595                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
3596                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
3597                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
3598                  * action will be taken in load_balance_newidle().
3599                  *
3600                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
3601                  * will be more than one task in the source run queue and
3602                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
3603                  * active balance code will not be triggered.
3604                  */
3605                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
3606                         return 0;
3607         }
3608
3609         return unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2);
3610 }
3611
3612 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data);
3613
3614 /*
3615  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3616  * tasks if there is an imbalance.
3617  */
3618 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3619                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3620                         int *balance)
3621 {
3622         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0;
3623         struct sched_group *group;
3624         unsigned long imbalance;
3625         struct rq *busiest;
3626         unsigned long flags;
3627         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
3628
3629         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
3630
3631         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3632
3633 redo:
3634         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle,
3635                                    cpus, balance);
3636
3637         if (*balance == 0)
3638                 goto out_balanced;
3639
3640         if (!group) {
3641                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3642                 goto out_balanced;
3643         }
3644
3645         busiest = find_busiest_queue(sd, group, idle, imbalance, cpus);
3646         if (!busiest) {
3647                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3648                 goto out_balanced;
3649         }
3650
3651         BUG_ON(busiest == this_rq);
3652
3653         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3654
3655         ld_moved = 0;
3656         if (busiest->nr_running > 1) {
3657                 /*
3658                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3659                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3660                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3661                  * correctly treated as an imbalance.
3662                  */
3663                 all_pinned = 1;
3664                 local_irq_save(flags);
3665                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3666                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3667                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3668                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3669                 local_irq_restore(flags);
3670
3671                 /*
3672                  * some other cpu did the load balance for us.
3673                  */
3674                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3675                         resched_cpu(this_cpu);
3676
3677                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3678                 if (unlikely(all_pinned)) {
3679                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3680                         if (!cpumask_empty(cpus))
3681                                 goto redo;
3682                         goto out_balanced;
3683                 }
3684         }
3685
3686         if (!ld_moved) {
3687                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3688                 /*
3689                  * Increment the failure counter only on periodic balance.
3690                  * We do not want newidle balance, which can be very
3691                  * frequent, pollute the failure counter causing
3692                  * excessive cache_hot migrations and active balances.
3693                  */
3694                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE)
3695                         sd->nr_balance_failed++;
3696
3697                 if (need_active_balance(sd, idle, cpu_of(busiest), this_cpu)) {
3698                         raw_spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3699
3700                         /* don't kick the active_load_balance_cpu_stop,
3701                          * if the curr task on busiest cpu can't be
3702                          * moved to this_cpu
3703                          */
3704                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
3705                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3706                                 raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock,
3707                                                             flags);
3708                                 all_pinned = 1;
3709                                 goto out_one_pinned;
3710                         }
3711
3712                         /*
3713                          * ->active_balance synchronizes accesses to
3714                          * ->active_balance_work.  Once set, it's cleared
3715                          * only after active load balance is finished.
3716                          */
3717                         if (!busiest->active_balance) {
3718                                 busiest->active_balance = 1;
3719                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3720                                 active_balance = 1;
3721                         }
3722                         raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3723
3724                         if (active_balance)
3725                                 stop_one_cpu_nowait(cpu_of(busiest),
3726                                         active_load_balance_cpu_stop, busiest,
3727                                         &busiest->active_balance_work);
3728
3729                         /*
3730                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3731                          * counter.
3732                          */
3733                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3734                 }
3735         } else
3736                 sd->nr_balance_failed = 0;
3737
3738         if (likely(!active_balance)) {
3739                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3740                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3741         } else {
3742                 /*
3743                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3744                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3745                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3746                  * move_tasks).
3747                  */
3748                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3749                         sd->balance_interval *= 2;
3750         }
3751
3752         goto out;
3753
3754 out_balanced:
3755         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3756
3757         sd->nr_balance_failed = 0;
3758
3759 out_one_pinned:
3760         /* tune up the balancing interval */
3761         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3762                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3763                 sd->balance_interval *= 2;
3764
3765         ld_moved = 0;
3766 out:
3767         return ld_moved;
3768 }
3769
3770 /*
3771  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3772  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3773  */
3774 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3775 {
3776         struct sched_domain *sd;
3777         int pulled_task = 0;
3778         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3779
3780         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
3781
3782         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
3783                 return;
3784
3785         /*
3786          * Drop the rq->lock, but keep IRQ/preempt disabled.
3787          */
3788         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
3789
3790         update_shares(this_cpu);
3791         rcu_read_lock();
3792         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3793                 unsigned long interval;
3794                 int balance = 1;
3795
3796                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3797                         continue;
3798
3799                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE) {
3800                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3801                         pulled_task = load_balance(this_cpu, this_rq,
3802                                                    sd, CPU_NEWLY_IDLE, &balance);
3803                 }
3804
3805                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3806                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3807                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3808                 if (pulled_task) {
3809                         this_rq->idle_stamp = 0;
3810                         break;
3811                 }
3812         }
3813         rcu_read_unlock();
3814
3815         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
3816
3817         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3818                 /*
3819                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3820                  * a busy processor. So reset next_balance.
3821                  */
3822                 this_rq->next_balance = next_balance;
3823         }
3824 }
3825
3826 /*
3827  * active_load_balance_cpu_stop is run by cpu stopper. It pushes
3828  * running tasks off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at
3829  * least 1 task to be running on each physical CPU where possible, and
3830  * avoids physical / logical imbalances.
3831  */
3832 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data)
3833 {
3834         struct rq *busiest_rq = data;
3835         int busiest_cpu = cpu_of(busiest_rq);
3836         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3837         struct rq *target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3838         struct sched_domain *sd;
3839
3840         raw_spin_lock_irq(&busiest_rq->lock);
3841
3842         /* make sure the requested cpu hasn't gone down in the meantime */
3843         if (unlikely(busiest_cpu != smp_processor_id() ||
3844                      !busiest_rq->active_balance))
3845                 goto out_unlock;
3846
3847         /* Is there any task to move? */
3848         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3849                 goto out_unlock;
3850
3851         /*
3852          * This condition is "impossible", if it occurs
3853          * we need to fix it. Originally reported by
3854          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3855          */
3856         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3857
3858         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3859         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3860
3861         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3862         rcu_read_lock();
3863         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3864                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3865                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
3866                                 break;
3867         }
3868
3869         if (likely(sd)) {
3870                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3871
3872                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3873                                   sd, CPU_IDLE))
3874                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3875                 else
3876                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3877         }
3878         rcu_read_unlock();
3879         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
3880 out_unlock:
3881         busiest_rq->active_balance = 0;
3882         raw_spin_unlock_irq(&busiest_rq->lock);
3883         return 0;
3884 }
3885
3886 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3887
3888 static DEFINE_PER_CPU(struct call_single_data, remote_sched_softirq_cb);
3889
3890 static void trigger_sched_softirq(void *data)
3891 {
3892         raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
3893 }
3894
3895 static inline void init_sched_softirq_csd(struct call_single_data *csd)
3896 {
3897         csd->func = trigger_sched_softirq;
3898         csd->info = NULL;
3899         csd->flags = 0;
3900         csd->priv = 0;
3901 }
3902
3903 /*
3904  * idle load balancing details
3905  * - One of the idle CPUs nominates itself as idle load_balancer, while
3906  *   entering idle.
3907  * - This idle load balancer CPU will also go into tickless mode when
3908  *   it is idle, just like all other idle CPUs
3909  * - When one of the busy CPUs notice that there may be an idle rebalancing
3910  *   needed, they will kick the idle load balancer, which then does idle
3911  *   load balancing for all the idle CPUs.
3912  */
3913 static struct {
3914         atomic_t load_balancer;
3915         atomic_t first_pick_cpu;
3916         atomic_t second_pick_cpu;
3917         cpumask_var_t idle_cpus_mask;
3918         cpumask_var_t grp_idle_mask;
3919         unsigned long next_balance;     /* in jiffy units */
3920 } nohz ____cacheline_aligned;
3921
3922 int get_nohz_load_balancer(void)
3923 {
3924         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
3925 }
3926
3927 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3928 /**
3929  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
3930  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
3931  *              be returned.
3932  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
3933  *              for the given cpu.
3934  *
3935  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
3936  */
3937 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
3938 {
3939         struct sched_domain *sd;
3940
3941         for_each_domain(cpu, sd)
3942                 if (sd->flags & flag)
3943                         break;
3944
3945         return sd;
3946 }
3947
3948 /**
3949  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
3950  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
3951  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
3952  *              for cpu.
3953  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
3954  *
3955  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
3956  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
3957  */
3958 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
3959         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
3960                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
3961
3962 /**
3963  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
3964  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
3965  *
3966  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
3967  *
3968  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
3969  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
3970  * sched_group is semi-idle or not.
3971  */
3972 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
3973 {
3974         cpumask_and(nohz.grp_idle_mask, nohz.idle_cpus_mask,
3975                                         sched_group_cpus(ilb_group));
3976
3977         /*
3978          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
3979          * and atleast one idle cpu.
3980          */
3981         if (cpumask_empty(nohz.grp_idle_mask))
3982                 return 0;
3983
3984         if (cpumask_equal(nohz.grp_idle_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
3985                 return 0;
3986
3987         return 1;
3988 }
3989 /**
3990  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
3991  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
3992  *
3993  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
3994  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
3995  *
3996  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
3997  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
3998  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
3999  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4000  */
4001 static int find_new_ilb(int cpu)
4002 {
4003         struct sched_domain *sd;
4004         struct sched_group *ilb_group;
4005         int ilb = nr_cpu_ids;
4006
4007         /*
4008          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4009          * when power-aware load balancing is enabled
4010          */
4011         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4012                 goto out_done;
4013
4014         /*
4015          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4016          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4017          */
4018         if (cpumask_weight(nohz.idle_cpus_mask) < 2)
4019                 goto out_done;
4020
4021         rcu_read_lock();
4022         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4023                 ilb_group = sd->groups;
4024
4025                 do {
4026                         if (is_semi_idle_group(ilb_group)) {
4027                                 ilb = cpumask_first(nohz.grp_idle_mask);
4028                                 goto unlock;
4029                         }
4030
4031                         ilb_group = ilb_group->next;
4032
4033                 } while (ilb_group != sd->groups);
4034         }
4035 unlock:
4036         rcu_read_unlock();
4037
4038 out_done:
4039         return ilb;
4040 }
4041 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4042 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4043 {
4044         return nr_cpu_ids;
4045 }
4046 #endif
4047
4048 /*
4049  * Kick a CPU to do the nohz balancing, if it is time for it. We pick the
4050  * nohz_load_balancer CPU (if there is one) otherwise fallback to any idle
4051  * CPU (if there is one).
4052  */
4053 static void nohz_balancer_kick(int cpu)
4054 {
4055         int ilb_cpu;
4056
4057         nohz.next_balance++;
4058
4059         ilb_cpu = get_nohz_load_balancer();
4060
4061         if (ilb_cpu >= nr_cpu_ids) {
4062                 ilb_cpu = cpumask_first(nohz.idle_cpus_mask);
4063                 if (ilb_cpu >= nr_cpu_ids)
4064                         return;
4065         }
4066
4067         if (!cpu_rq(ilb_cpu)->nohz_balance_kick) {
4068                 struct call_single_data *cp;
4069
4070                 cpu_rq(ilb_cpu)->nohz_balance_kick = 1;
4071                 cp = &per_cpu(remote_sched_softirq_cb, cpu);
4072                 __smp_call_function_single(ilb_cpu, cp, 0);
4073         }
4074         return;
4075 }
4076
4077 /*
4078  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4079  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4080  * load balancing on behalf of all those cpus.
4081  *
4082  * When the ilb owner becomes busy, we will not have new ilb owner until some
4083  * idle CPU wakes up and goes back to idle or some busy CPU tries to kick
4084  * idle load balancing by kicking one of the idle CPUs.
4085  *
4086  * Ticks are stopped for the ilb owner as well, with busy CPU kicking this
4087  * ilb owner CPU in future (when there is a need for idle load balancing on
4088  * behalf of all idle CPUs).
4089  */
4090 void select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4091 {
4092         int cpu = smp_processor_id();
4093
4094         if (stop_tick) {
4095                 if (!cpu_active(cpu)) {
4096                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4097                                 return;
4098
4099                         /*
4100                          * If we are going offline and still the leader,
4101                          * give up!
4102                          */
4103                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu,
4104                                            nr_cpu_ids) != cpu)
4105                                 BUG();
4106
4107                         return;
4108                 }
4109
4110                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
4111
4112                 if (atomic_read(&nohz.first_pick_cpu) == cpu)
4113                         atomic_cmpxchg(&nohz.first_pick_cpu, cpu, nr_cpu_ids);
4114                 if (atomic_read(&nohz.second_pick_cpu) == cpu)
4115                         atomic_cmpxchg(&nohz.second_pick_cpu, cpu, nr_cpu_ids);
4116
4117                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) >= nr_cpu_ids) {
4118                         int new_ilb;
4119
4120                         /* make me the ilb owner */
4121                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids,
4122                                            cpu) != nr_cpu_ids)
4123                                 return;
4124
4125                         /*
4126                          * Check to see if there is a more power-efficient
4127                          * ilb.
4128                          */
4129                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4130                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4131                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids);
4132                                 resched_cpu(new_ilb);
4133                                 return;
4134                         }
4135                         return;
4136                 }
4137         } else {
4138                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask))
4139                         return;
4140
4141                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
4142
4143                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4144                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu,
4145                                            nr_cpu_ids) != cpu)
4146                                 BUG();
4147         }
4148         return;
4149 }
4150 #endif
4151
4152 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4153
4154 static unsigned long __read_mostly max_load_balance_interval = HZ/10;
4155
4156 /*
4157  * Scale the max load_balance interval with the number of CPUs in the system.
4158  * This trades load-balance latency on larger machines for less cross talk.
4159  */
4160 static void update_max_interval(void)
4161 {
4162         max_load_balance_interval = HZ*num_online_cpus()/10;
4163 }
4164
4165 /*
4166  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4167  * and initiates a balancing operation if so.
4168  *
4169  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4170  */
4171 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4172 {
4173         int balance = 1;
4174         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4175         unsigned long interval;
4176         struct sched_domain *sd;
4177         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4178         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4179         int update_next_balance = 0;
4180         int need_serialize;
4181
4182         update_shares(cpu);
4183
4184         rcu_read_lock();
4185         for_each_domain(cpu, sd) {
4186                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4187                         continue;
4188
4189                 interval = sd->balance_interval;
4190                 if (idle != CPU_IDLE)
4191                         interval *= sd->busy_factor;
4192
4193                 /* scale ms to jiffies */
4194                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4195                 interval = clamp(interval, 1UL, max_load_balance_interval);
4196
4197                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4198
4199                 if (need_serialize) {
4200                         if (!spin_trylock(&balancing))
4201                                 goto out;
4202                 }
4203
4204                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4205                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4206                                 /*
4207                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4208                                  * longer idle.
4209                                  */
4210                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4211                         }
4212                         sd->last_balance = jiffies;
4213                 }
4214                 if (need_serialize)
4215                         spin_unlock(&balancing);
4216 out:
4217                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4218                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4219                         update_next_balance = 1;
4220                 }
4221
4222                 /*
4223                  * Stop the load balance at this level. There is another
4224                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4225                  * actively.
4226                  */
4227                 if (!balance)
4228                         break;
4229         }
4230         rcu_read_unlock();
4231
4232         /*
4233          * next_balance will be updated only when there is a need.
4234          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4235          * updated.
4236          */
4237         if (likely(update_next_balance))
4238                 rq->next_balance = next_balance;
4239 }
4240
4241 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4242 /*
4243  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle balance kickee will do the
4244  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4245  */
4246 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle)
4247 {
4248         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4249         struct rq *rq;
4250         int balance_cpu;
4251
4252         if (idle != CPU_IDLE || !this_rq->nohz_balance_kick)
4253                 return;
4254
4255         for_each_cpu(balance_cpu, nohz.idle_cpus_mask) {
4256                 if (balance_cpu == this_cpu)
4257                         continue;
4258
4259                 /*
4260                  * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4261                  * work being done for other cpus. Next load
4262                  * balancing owner will pick it up.
4263                  */
4264                 if (need_resched()) {
4265                         this_rq->nohz_balance_kick = 0;
4266                         break;
4267                 }
4268
4269                 raw_spin_lock_irq(&this_rq->lock);
4270                 update_rq_clock(this_rq);
4271                 update_cpu_load(this_rq);
4272                 raw_spin_unlock_irq(&this_rq->lock);
4273
4274                 rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4275
4276                 rq = cpu_rq(balance_cpu);
4277                 if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4278                         this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4279         }
4280         nohz.next_balance = this_rq->next_balance;
4281         this_rq->nohz_balance_kick = 0;
4282 }
4283
4284 /*
4285  * Current heuristic for kicking the idle load balancer
4286  * - first_pick_cpu is the one of the busy CPUs. It will kick
4287  *   idle load balancer when it has more than one process active. This
4288  *   eliminates the need for idle load balancing altogether when we have
4289  *   only one running process in the system (common case).
4290  * - If there are more than one busy CPU, idle load balancer may have
4291  *   to run for active_load_balance to happen (i.e., two busy CPUs are
4292  *   SMT or core siblings and can run better if they move to different
4293  *   physical CPUs). So, second_pick_cpu is the second of the busy CPUs
4294  *   which will kick idle load balancer as soon as it has any load.
4295  */
4296 static inline int nohz_kick_needed(struct rq *rq, int cpu)
4297 {
4298         unsigned long now = jiffies;
4299         int ret;
4300         int first_pick_cpu, second_pick_cpu;
4301
4302         if (time_before(now, nohz.next_balance))
4303                 return 0;
4304
4305         if (rq->idle_at_tick)
4306                 return 0;
4307
4308         first_pick_cpu = atomic_read(&nohz.first_pick_cpu);
4309         second_pick_cpu = atomic_read(&nohz.second_pick_cpu);
4310
4311         if (first_pick_cpu < nr_cpu_ids && first_pick_cpu != cpu &&
4312             second_pick_cpu < nr_cpu_ids && second_pick_cpu != cpu)
4313                 return 0;
4314
4315         ret = atomic_cmpxchg(&nohz.first_pick_cpu, nr_cpu_ids, cpu);
4316         if (ret == nr_cpu_ids || ret == cpu) {
4317                 atomic_cmpxchg(&nohz.second_pick_cpu, cpu, nr_cpu_ids);
4318                 if (rq->nr_running > 1)
4319                         return 1;
4320         } else {
4321                 ret = atomic_cmpxchg(&nohz.second_pick_cpu, nr_cpu_ids, cpu);
4322                 if (ret == nr_cpu_ids || ret == cpu) {
4323                         if (rq->nr_running)
4324                                 return 1;
4325                 }
4326         }
4327         return 0;
4328 }
4329 #else
4330 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle) { }
4331 #endif
4332
4333 /*
4334  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4335  * Also triggered for nohz idle balancing (with nohz_balancing_kick set).
4336  */
4337 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4338 {
4339         int this_cpu = smp_processor_id();
4340         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4341         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4342                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4343
4344         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4345
4346         /*
4347          * If this cpu has a pending nohz_balance_kick, then do the
4348          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4349          * stopped.
4350          */
4351         nohz_idle_balance(this_cpu, idle);
4352 }
4353
4354 static inline int on_null_domain(int cpu)
4355 {
4356         return !rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
4357 }
4358
4359 /*
4360  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4361  */
4362 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4363 {
4364         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4365         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4366             likely(!on_null_domain(cpu)))
4367                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4368 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4369         else if (nohz_kick_needed(rq, cpu) && likely(!on_null_domain(cpu)))
4370                 nohz_balancer_kick(cpu);
4371 #endif
4372 }
4373
4374 static void rq_online_fair(struct rq *rq)
4375 {
4376         update_sysctl();
4377 }
4378
4379 static void rq_offline_fair(struct rq *rq)
4380 {
4381         update_sysctl();
4382 }
4383
4384 #else   /* CONFIG_SMP */
4385
4386 /*
4387  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4388  */
4389 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4390 {
4391 }
4392
4393 #endif /* CONFIG_SMP */
4394
4395 /*
4396  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
4397  */
4398 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr, int queued)
4399 {
4400         struct cfs_rq *cfs_rq;
4401         struct sched_entity *se = &curr->se;
4402
4403         for_each_sched_entity(se) {
4404                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
4405                 entity_tick(cfs_rq, se, queued);
4406         }
4407 }
4408
4409 /*
4410  * called on fork with the child task as argument from the parent's context
4411  *  - child not yet on the tasklist
4412  *  - preemption disabled
4413  */
4414 static void task_fork_fair(struct task_struct *p)
4415 {
4416         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(current);
4417         struct sched_entity *se = &p->se, *curr = cfs_rq->curr;
4418         int this_cpu = smp_processor_id();
4419         struct rq *rq = this_rq();
4420         unsigned long flags;
4421
4422         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4423
4424         update_rq_clock(rq);
4425
4426         if (unlikely(task_cpu(p) != this_cpu)) {
4427                 rcu_read_lock();
4428                 __set_task_cpu(p, this_cpu);
4429                 rcu_read_unlock();
4430         }
4431
4432         update_curr(cfs_rq);
4433
4434         if (curr)
4435                 se->vruntime = curr->vruntime;
4436         place_entity(cfs_rq, se, 1);
4437
4438         if (sysctl_sched_child_runs_first && curr && entity_before(curr, se)) {
4439                 /*
4440                  * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
4441                  * 'current' within the tree based on its new key value.
4442                  */
4443                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
4444                 resched_task(rq->curr);
4445         }
4446
4447         se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
4448
4449         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4450 }
4451
4452 /*
4453  * Priority of the task has changed. Check to see if we preempt
4454  * the current task.
4455  */
4456 static void
4457 prio_changed_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int oldprio)
4458 {
4459         if (!p->se.on_rq)
4460                 return;
4461
4462         /*
4463          * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4464          * our priority decreased, or if we are not currently running on
4465          * this runqueue and our priority is higher than the current's
4466          */
4467         if (rq->curr == p) {
4468                 if (p->prio > oldprio)
4469                         resched_task(rq->curr);
4470         } else
4471                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
4472 }
4473
4474 static void switched_from_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
4475 {
4476         struct sched_entity *se = &p->se;
4477         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
4478
4479         /*
4480          * Ensure the task's vruntime is normalized, so that when its
4481          * switched back to the fair class the enqueue_entity(.flags=0) will
4482          * do the right thing.
4483          *
4484          * If it was on_rq, then the dequeue_entity(.flags=0) will already
4485          * have normalized the vruntime, if it was !on_rq, then only when
4486          * the task is sleeping will it still have non-normalized vruntime.
4487          */
4488         if (!se->on_rq && p->state != TASK_RUNNING) {
4489                 /*
4490                  * Fix up our vruntime so that the current sleep doesn't
4491                  * cause 'unlimited' sleep bonus.
4492                  */
4493                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
4494                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
4495         }
4496 }
4497
4498 /*
4499  * We switched to the sched_fair class.
4500  */
4501 static void switched_to_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
4502 {
4503         if (!p->se.on_rq)
4504                 return;
4505
4506         /*
4507          * We were most likely switched from sched_rt, so
4508          * kick off the schedule if running, otherwise just see
4509          * if we can still preempt the current task.
4510          */
4511         if (rq->curr == p)
4512                 resched_task(rq->curr);
4513         else
4514                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
4515 }
4516
4517 /* Account for a task changing its policy or group.
4518  *
4519  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
4520  * migrates between groups/classes.
4521  */
4522 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
4523 {
4524         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
4525
4526         for_each_sched_entity(se) {
4527                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
4528
4529                 set_next_entity(cfs_rq, se);
4530                 /* ensure bandwidth has been allocated on our new cfs_rq */
4531                 account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
4532         }
4533 }
4534
4535 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4536 static void task_move_group_fair(struct task_struct *p, int on_rq)
4537 {
4538         /*
4539          * If the task was not on the rq at the time of this cgroup movement
4540          * it must have been asleep, sleeping tasks keep their ->vruntime
4541          * absolute on their old rq until wakeup (needed for the fair sleeper
4542          * bonus in place_entity()).
4543          *
4544          * If it was on the rq, we've just 'preempted' it, which does convert
4545          * ->vruntime to a relative base.
4546          *
4547          * Make sure both cases convert their relative position when migrating
4548          * to another cgroup's rq. This does somewhat interfere with the
4549          * fair sleeper stuff for the first placement, but who cares.
4550          */
4551         if (!on_rq)
4552                 p->se.vruntime -= cfs_rq_of(&p->se)->min_vruntime;
4553         set_task_rq(p, task_cpu(p));
4554         if (!on_rq)
4555                 p->se.vruntime += cfs_rq_of(&p->se)->min_vruntime;
4556 }
4557 #endif
4558
4559 static unsigned int get_rr_interval_fair(struct rq *rq, struct task_struct *task)
4560 {
4561         struct sched_entity *se = &task->se;
4562         unsigned int rr_interval = 0;
4563
4564         /*
4565          * Time slice is 0 for SCHED_OTHER tasks that are on an otherwise
4566          * idle runqueue:
4567          */
4568         if (rq->cfs.load.weight)
4569                 rr_interval = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
4570
4571         return rr_interval;
4572 }
4573
4574 /*
4575  * All the scheduling class methods:
4576  */
4577 static const struct sched_class fair_sched_class = {
4578         .next                   = &idle_sched_class,
4579         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
4580         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
4581         .yield_task             = yield_task_fair,
4582         .yield_to_task          = yield_to_task_fair,
4583
4584         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
4585
4586         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
4587         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
4588
4589 #ifdef CONFIG_SMP
4590         .select_task_rq         = select_task_rq_fair,
4591
4592         .rq_online              = rq_online_fair,
4593         .rq_offline             = rq_offline_fair,
4594
4595         .task_waking            = task_waking_fair,
4596 #endif
4597
4598         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
4599         .task_tick              = task_tick_fair,
4600         .task_fork              = task_fork_fair,
4601
4602         .prio_changed           = prio_changed_fair,
4603         .switched_from          = switched_from_fair,
4604         .switched_to            = switched_to_fair,
4605
4606         .get_rr_interval        = get_rr_interval_fair,
4607
4608 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4609         .task_move_group        = task_move_group_fair,
4610 #endif
4611 };
4612
4613 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4614 static void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
4615 {
4616         struct cfs_rq *cfs_rq;
4617
4618         rcu_read_lock();
4619         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
4620                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
4621         rcu_read_unlock();
4622 }
4623 #endif