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