perf: Fix double start/stop in x86_pmu_start()
[linux-2.6.git] / kernel / sched / fair.c
1 /*
2  * Completely Fair Scheduling (CFS) Class (SCHED_NORMAL/SCHED_BATCH)
3  *
4  *  Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc., Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
5  *
6  *  Interactivity improvements by Mike Galbraith
7  *  (C) 2007 Mike Galbraith <efault@gmx.de>
8  *
9  *  Various enhancements by Dmitry Adamushko.
10  *  (C) 2007 Dmitry Adamushko <dmitry.adamushko@gmail.com>
11  *
12  *  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
13  *  Copyright IBM Corporation, 2007
14  *  Author: Srivatsa Vaddagiri <vatsa@linux.vnet.ibm.com>
15  *
16  *  Scaled math optimizations by Thomas Gleixner
17  *  Copyright (C) 2007, Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
18  *
19  *  Adaptive scheduling granularity, math enhancements by Peter Zijlstra
20  *  Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc., Peter Zijlstra <pzijlstr@redhat.com>
21  */
22
23 #include <linux/latencytop.h>
24 #include <linux/sched.h>
25 #include <linux/cpumask.h>
26 #include <linux/slab.h>
27 #include <linux/profile.h>
28 #include <linux/interrupt.h>
29
30 #include <trace/events/sched.h>
31
32 #include "sched.h"
33
34 /*
35  * Targeted preemption latency for CPU-bound tasks:
36  * (default: 6ms * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
37  *
38  * NOTE: this latency value is not the same as the concept of
39  * 'timeslice length' - timeslices in CFS are of variable length
40  * and have no persistent notion like in traditional, time-slice
41  * based scheduling concepts.
42  *
43  * (to see the precise effective timeslice length of your workload,
44  *  run vmstat and monitor the context-switches (cs) field)
45  */
46 unsigned int sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
47 unsigned int normalized_sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
48
49 /*
50  * The initial- and re-scaling of tunables is configurable
51  * (default SCHED_TUNABLESCALING_LOG = *(1+ilog(ncpus))
52  *
53  * Options are:
54  * SCHED_TUNABLESCALING_NONE - unscaled, always *1
55  * SCHED_TUNABLESCALING_LOG - scaled logarithmical, *1+ilog(ncpus)
56  * SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR - scaled linear, *ncpus
57  */
58 enum sched_tunable_scaling sysctl_sched_tunable_scaling
59         = SCHED_TUNABLESCALING_LOG;
60
61 /*
62  * Minimal preemption granularity for CPU-bound tasks:
63  * (default: 0.75 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
64  */
65 unsigned int sysctl_sched_min_granularity = 750000ULL;
66 unsigned int normalized_sysctl_sched_min_granularity = 750000ULL;
67
68 /*
69  * is kept at sysctl_sched_latency / sysctl_sched_min_granularity
70  */
71 static unsigned int sched_nr_latency = 8;
72
73 /*
74  * After fork, child runs first. If set to 0 (default) then
75  * parent will (try to) run first.
76  */
77 unsigned int sysctl_sched_child_runs_first __read_mostly;
78
79 /*
80  * SCHED_OTHER wake-up granularity.
81  * (default: 1 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
82  *
83  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
84  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
85  * have immediate wakeup/sleep latencies.
86  */
87 unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
88 unsigned int normalized_sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
89
90 const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost = 500000UL;
91
92 /*
93  * The exponential sliding  window over which load is averaged for shares
94  * distribution.
95  * (default: 10msec)
96  */
97 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_shares_window = 10000000UL;
98
99 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
100 /*
101  * Amount of runtime to allocate from global (tg) to local (per-cfs_rq) pool
102  * each time a cfs_rq requests quota.
103  *
104  * Note: in the case that the slice exceeds the runtime remaining (either due
105  * to consumption or the quota being specified to be smaller than the slice)
106  * we will always only issue the remaining available time.
107  *
108  * default: 5 msec, units: microseconds
109   */
110 unsigned int sysctl_sched_cfs_bandwidth_slice = 5000UL;
111 #endif
112
113 /*
114  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
115  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
116  * to users decreases. But the relationship is not linear,
117  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
118  * number of CPUs.
119  *
120  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
121  */
122 static int get_update_sysctl_factor(void)
123 {
124         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
125         unsigned int factor;
126
127         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
128         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
129                 factor = 1;
130                 break;
131         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
132                 factor = cpus;
133                 break;
134         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
135         default:
136                 factor = 1 + ilog2(cpus);
137                 break;
138         }
139
140         return factor;
141 }
142
143 static void update_sysctl(void)
144 {
145         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
146
147 #define SET_SYSCTL(name) \
148         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
149         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
150         SET_SYSCTL(sched_latency);
151         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
152 #undef SET_SYSCTL
153 }
154
155 void sched_init_granularity(void)
156 {
157         update_sysctl();
158 }
159
160 #if BITS_PER_LONG == 32
161 # define WMULT_CONST    (~0UL)
162 #else
163 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
164 #endif
165
166 #define WMULT_SHIFT     32
167
168 /*
169  * Shift right and round:
170  */
171 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
172
173 /*
174  * delta *= weight / lw
175  */
176 static unsigned long
177 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
178                 struct load_weight *lw)
179 {
180         u64 tmp;
181
182         /*
183          * weight can be less than 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION for task group sched
184          * entities since MIN_SHARES = 2. Treat weight as 1 if less than
185          * 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION.
186          */
187         if (likely(weight > (1UL << SCHED_LOAD_RESOLUTION)))
188                 tmp = (u64)delta_exec * scale_load_down(weight);
189         else
190                 tmp = (u64)delta_exec;
191
192         if (!lw->inv_weight) {
193                 unsigned long w = scale_load_down(lw->weight);
194
195                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(w >= WMULT_CONST))
196                         lw->inv_weight = 1;
197                 else if (unlikely(!w))
198                         lw->inv_weight = WMULT_CONST;
199                 else
200                         lw->inv_weight = WMULT_CONST / w;
201         }
202
203         /*
204          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
205          */
206         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
207                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
208                         WMULT_SHIFT/2);
209         else
210                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
211
212         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
213 }
214
215
216 const struct sched_class fair_sched_class;
217
218 /**************************************************************
219  * CFS operations on generic schedulable entities:
220  */
221
222 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
223
224 /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
225 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
226 {
227         return cfs_rq->rq;
228 }
229
230 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
231 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
232
233 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
234 {
235 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
236         WARN_ON_ONCE(!entity_is_task(se));
237 #endif
238         return container_of(se, struct task_struct, se);
239 }
240
241 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
242 #define for_each_sched_entity(se) \
243                 for (; se; se = se->parent)
244
245 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
246 {
247         return p->se.cfs_rq;
248 }
249
250 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
251 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
252 {
253         return se->cfs_rq;
254 }
255
256 /* runqueue "owned" by this group */
257 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
258 {
259         return grp->my_q;
260 }
261
262 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
263 {
264         if (!cfs_rq->on_list) {
265                 /*
266                  * Ensure we either appear before our parent (if already
267                  * enqueued) or force our parent to appear after us when it is
268                  * enqueued.  The fact that we always enqueue bottom-up
269                  * reduces this to two cases.
270                  */
271                 if (cfs_rq->tg->parent &&
272                     cfs_rq->tg->parent->cfs_rq[cpu_of(rq_of(cfs_rq))]->on_list) {
273                         list_add_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
274                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
275                 } else {
276                         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
277                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
278                 }
279
280                 cfs_rq->on_list = 1;
281         }
282 }
283
284 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
285 {
286         if (cfs_rq->on_list) {
287                 list_del_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list);
288                 cfs_rq->on_list = 0;
289         }
290 }
291
292 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
293 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
294         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
295
296 /* Do the two (enqueued) entities belong to the same group ? */
297 static inline int
298 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
299 {
300         if (se->cfs_rq == pse->cfs_rq)
301                 return 1;
302
303         return 0;
304 }
305
306 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
307 {
308         return se->parent;
309 }
310
311 /* return depth at which a sched entity is present in the hierarchy */
312 static inline int depth_se(struct sched_entity *se)
313 {
314         int depth = 0;
315
316         for_each_sched_entity(se)
317                 depth++;
318
319         return depth;
320 }
321
322 static void
323 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
324 {
325         int se_depth, pse_depth;
326
327         /*
328          * preemption test can be made between sibling entities who are in the
329          * same cfs_rq i.e who have a common parent. Walk up the hierarchy of
330          * both tasks until we find their ancestors who are siblings of common
331          * parent.
332          */
333
334         /* First walk up until both entities are at same depth */
335         se_depth = depth_se(*se);
336         pse_depth = depth_se(*pse);
337
338         while (se_depth > pse_depth) {
339                 se_depth--;
340                 *se = parent_entity(*se);
341         }
342
343         while (pse_depth > se_depth) {
344                 pse_depth--;
345                 *pse = parent_entity(*pse);
346         }
347
348         while (!is_same_group(*se, *pse)) {
349                 *se = parent_entity(*se);
350                 *pse = parent_entity(*pse);
351         }
352 }
353
354 #else   /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
355
356 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
357 {
358         return container_of(se, struct task_struct, se);
359 }
360
361 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
362 {
363         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
364 }
365
366 #define entity_is_task(se)      1
367
368 #define for_each_sched_entity(se) \
369                 for (; se; se = NULL)
370
371 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
372 {
373         return &task_rq(p)->cfs;
374 }
375
376 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
377 {
378         struct task_struct *p = task_of(se);
379         struct rq *rq = task_rq(p);
380
381         return &rq->cfs;
382 }
383
384 /* runqueue "owned" by this group */
385 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
386 {
387         return NULL;
388 }
389
390 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
391 {
392 }
393
394 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
395 {
396 }
397
398 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
399                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
400
401 static inline int
402 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
403 {
404         return 1;
405 }
406
407 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
408 {
409         return NULL;
410 }
411
412 static inline void
413 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
414 {
415 }
416
417 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
418
419 static void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
420                                    unsigned long delta_exec);
421
422 /**************************************************************
423  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
424  */
425
426 static inline u64 max_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
427 {
428         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
429         if (delta > 0)
430                 min_vruntime = vruntime;
431
432         return min_vruntime;
433 }
434
435 static inline u64 min_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
436 {
437         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
438         if (delta < 0)
439                 min_vruntime = vruntime;
440
441         return min_vruntime;
442 }
443
444 static inline int entity_before(struct sched_entity *a,
445                                 struct sched_entity *b)
446 {
447         return (s64)(a->vruntime - b->vruntime) < 0;
448 }
449
450 static void update_min_vruntime(struct cfs_rq *cfs_rq)
451 {
452         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
453
454         if (cfs_rq->curr)
455                 vruntime = cfs_rq->curr->vruntime;
456
457         if (cfs_rq->rb_leftmost) {
458                 struct sched_entity *se = rb_entry(cfs_rq->rb_leftmost,
459                                                    struct sched_entity,
460                                                    run_node);
461
462                 if (!cfs_rq->curr)
463                         vruntime = se->vruntime;
464                 else
465                         vruntime = min_vruntime(vruntime, se->vruntime);
466         }
467
468         cfs_rq->min_vruntime = max_vruntime(cfs_rq->min_vruntime, vruntime);
469 #ifndef CONFIG_64BIT
470         smp_wmb();
471         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
472 #endif
473 }
474
475 /*
476  * Enqueue an entity into the rb-tree:
477  */
478 static void __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
479 {
480         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
481         struct rb_node *parent = NULL;
482         struct sched_entity *entry;
483         int leftmost = 1;
484
485         /*
486          * Find the right place in the rbtree:
487          */
488         while (*link) {
489                 parent = *link;
490                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
491                 /*
492                  * We dont care about collisions. Nodes with
493                  * the same key stay together.
494                  */
495                 if (entity_before(se, entry)) {
496                         link = &parent->rb_left;
497                 } else {
498                         link = &parent->rb_right;
499                         leftmost = 0;
500                 }
501         }
502
503         /*
504          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
505          * used):
506          */
507         if (leftmost)
508                 cfs_rq->rb_leftmost = &se->run_node;
509
510         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
511         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
512 }
513
514 static void __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
515 {
516         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node) {
517                 struct rb_node *next_node;
518
519                 next_node = rb_next(&se->run_node);
520                 cfs_rq->rb_leftmost = next_node;
521         }
522
523         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
524 }
525
526 struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
527 {
528         struct rb_node *left = cfs_rq->rb_leftmost;
529
530         if (!left)
531                 return NULL;
532
533         return rb_entry(left, struct sched_entity, run_node);
534 }
535
536 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct sched_entity *se)
537 {
538         struct rb_node *next = rb_next(&se->run_node);
539
540         if (!next)
541                 return NULL;
542
543         return rb_entry(next, struct sched_entity, run_node);
544 }
545
546 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
547 struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
548 {
549         struct rb_node *last = rb_last(&cfs_rq->tasks_timeline);
550
551         if (!last)
552                 return NULL;
553
554         return rb_entry(last, struct sched_entity, run_node);
555 }
556
557 /**************************************************************
558  * Scheduling class statistics methods:
559  */
560
561 int sched_proc_update_handler(struct ctl_table *table, int write,
562                 void __user *buffer, size_t *lenp,
563                 loff_t *ppos)
564 {
565         int ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
566         int factor = get_update_sysctl_factor();
567
568         if (ret || !write)
569                 return ret;
570
571         sched_nr_latency = DIV_ROUND_UP(sysctl_sched_latency,
572                                         sysctl_sched_min_granularity);
573
574 #define WRT_SYSCTL(name) \
575         (normalized_sysctl_##name = sysctl_##name / (factor))
576         WRT_SYSCTL(sched_min_granularity);
577         WRT_SYSCTL(sched_latency);
578         WRT_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
579 #undef WRT_SYSCTL
580
581         return 0;
582 }
583 #endif
584
585 /*
586  * delta /= w
587  */
588 static inline unsigned long
589 calc_delta_fair(unsigned long delta, struct sched_entity *se)
590 {
591         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
592                 delta = calc_delta_mine(delta, NICE_0_LOAD, &se->load);
593
594         return delta;
595 }
596
597 /*
598  * The idea is to set a period in which each task runs once.
599  *
600  * When there are too many tasks (sysctl_sched_nr_latency) we have to stretch
601  * this period because otherwise the slices get too small.
602  *
603  * p = (nr <= nl) ? l : l*nr/nl
604  */
605 static u64 __sched_period(unsigned long nr_running)
606 {
607         u64 period = sysctl_sched_latency;
608         unsigned long nr_latency = sched_nr_latency;
609
610         if (unlikely(nr_running > nr_latency)) {
611                 period = sysctl_sched_min_granularity;
612                 period *= nr_running;
613         }
614
615         return period;
616 }
617
618 /*
619  * We calculate the wall-time slice from the period by taking a part
620  * proportional to the weight.
621  *
622  * s = p*P[w/rw]
623  */
624 static u64 sched_slice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
625 {
626         u64 slice = __sched_period(cfs_rq->nr_running + !se->on_rq);
627
628         for_each_sched_entity(se) {
629                 struct load_weight *load;
630                 struct load_weight lw;
631
632                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
633                 load = &cfs_rq->load;
634
635                 if (unlikely(!se->on_rq)) {
636                         lw = cfs_rq->load;
637
638                         update_load_add(&lw, se->load.weight);
639                         load = &lw;
640                 }
641                 slice = calc_delta_mine(slice, se->load.weight, load);
642         }
643         return slice;
644 }
645
646 /*
647  * We calculate the vruntime slice of a to be inserted task
648  *
649  * vs = s/w
650  */
651 static u64 sched_vslice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
652 {
653         return calc_delta_fair(sched_slice(cfs_rq, se), se);
654 }
655
656 static void update_cfs_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int global_update);
657 static void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq);
658
659 /*
660  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
661  * are not in our scheduling class.
662  */
663 static inline void
664 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
665               unsigned long delta_exec)
666 {
667         unsigned long delta_exec_weighted;
668
669         schedstat_set(curr->statistics.exec_max,
670                       max((u64)delta_exec, curr->statistics.exec_max));
671
672         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
673         schedstat_add(cfs_rq, exec_clock, delta_exec);
674         delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec, curr);
675
676         curr->vruntime += delta_exec_weighted;
677         update_min_vruntime(cfs_rq);
678
679 #if defined CONFIG_SMP && defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
680         cfs_rq->load_unacc_exec_time += delta_exec;
681 #endif
682 }
683
684 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
685 {
686         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
687         u64 now = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
688         unsigned long delta_exec;
689
690         if (unlikely(!curr))
691                 return;
692
693         /*
694          * Get the amount of time the current task was running
695          * since the last time we changed load (this cannot
696          * overflow on 32 bits):
697          */
698         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
699         if (!delta_exec)
700                 return;
701
702         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
703         curr->exec_start = now;
704
705         if (entity_is_task(curr)) {
706                 struct task_struct *curtask = task_of(curr);
707
708                 trace_sched_stat_runtime(curtask, delta_exec, curr->vruntime);
709                 cpuacct_charge(curtask, delta_exec);
710                 account_group_exec_runtime(curtask, delta_exec);
711         }
712
713         account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
714 }
715
716 static inline void
717 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
718 {
719         schedstat_set(se->statistics.wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
720 }
721
722 /*
723  * Task is being enqueued - update stats:
724  */
725 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
726 {
727         /*
728          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
729          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
730          */
731         if (se != cfs_rq->curr)
732                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
733 }
734
735 static void
736 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
737 {
738         schedstat_set(se->statistics.wait_max, max(se->statistics.wait_max,
739                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start));
740         schedstat_set(se->statistics.wait_count, se->statistics.wait_count + 1);
741         schedstat_set(se->statistics.wait_sum, se->statistics.wait_sum +
742                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start);
743 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
744         if (entity_is_task(se)) {
745                 trace_sched_stat_wait(task_of(se),
746                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start);
747         }
748 #endif
749         schedstat_set(se->statistics.wait_start, 0);
750 }
751
752 static inline void
753 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
754 {
755         /*
756          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
757          * waiting task:
758          */
759         if (se != cfs_rq->curr)
760                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
761 }
762
763 /*
764  * We are picking a new current task - update its stats:
765  */
766 static inline void
767 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
768 {
769         /*
770          * We are starting a new run period:
771          */
772         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
773 }
774
775 /**************************************************
776  * Scheduling class queueing methods:
777  */
778
779 #if defined CONFIG_SMP && defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
780 static void
781 add_cfs_task_weight(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long weight)
782 {
783         cfs_rq->task_weight += weight;
784 }
785 #else
786 static inline void
787 add_cfs_task_weight(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long weight)
788 {
789 }
790 #endif
791
792 static void
793 account_entity_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
794 {
795         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
796         if (!parent_entity(se))
797                 update_load_add(&rq_of(cfs_rq)->load, se->load.weight);
798         if (entity_is_task(se)) {
799                 add_cfs_task_weight(cfs_rq, se->load.weight);
800                 list_add(&se->group_node, &cfs_rq->tasks);
801         }
802         cfs_rq->nr_running++;
803 }
804
805 static void
806 account_entity_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
807 {
808         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
809         if (!parent_entity(se))
810                 update_load_sub(&rq_of(cfs_rq)->load, se->load.weight);
811         if (entity_is_task(se)) {
812                 add_cfs_task_weight(cfs_rq, -se->load.weight);
813                 list_del_init(&se->group_node);
814         }
815         cfs_rq->nr_running--;
816 }
817
818 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
819 /* we need this in update_cfs_load and load-balance functions below */
820 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq);
821 # ifdef CONFIG_SMP
822 static void update_cfs_rq_load_contribution(struct cfs_rq *cfs_rq,
823                                             int global_update)
824 {
825         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
826         long load_avg;
827
828         load_avg = div64_u64(cfs_rq->load_avg, cfs_rq->load_period+1);
829         load_avg -= cfs_rq->load_contribution;
830
831         if (global_update || abs(load_avg) > cfs_rq->load_contribution / 8) {
832                 atomic_add(load_avg, &tg->load_weight);
833                 cfs_rq->load_contribution += load_avg;
834         }
835 }
836
837 static void update_cfs_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int global_update)
838 {
839         u64 period = sysctl_sched_shares_window;
840         u64 now, delta;
841         unsigned long load = cfs_rq->load.weight;
842
843         if (cfs_rq->tg == &root_task_group || throttled_hierarchy(cfs_rq))
844                 return;
845
846         now = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
847         delta = now - cfs_rq->load_stamp;
848
849         /* truncate load history at 4 idle periods */
850         if (cfs_rq->load_stamp > cfs_rq->load_last &&
851             now - cfs_rq->load_last > 4 * period) {
852                 cfs_rq->load_period = 0;
853                 cfs_rq->load_avg = 0;
854                 delta = period - 1;
855         }
856
857         cfs_rq->load_stamp = now;
858         cfs_rq->load_unacc_exec_time = 0;
859         cfs_rq->load_period += delta;
860         if (load) {
861                 cfs_rq->load_last = now;
862                 cfs_rq->load_avg += delta * load;
863         }
864
865         /* consider updating load contribution on each fold or truncate */
866         if (global_update || cfs_rq->load_period > period
867             || !cfs_rq->load_period)
868                 update_cfs_rq_load_contribution(cfs_rq, global_update);
869
870         while (cfs_rq->load_period > period) {
871                 /*
872                  * Inline assembly required to prevent the compiler
873                  * optimising this loop into a divmod call.
874                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
875                  */
876                 asm("" : "+rm" (cfs_rq->load_period));
877                 cfs_rq->load_period /= 2;
878                 cfs_rq->load_avg /= 2;
879         }
880
881         if (!cfs_rq->curr && !cfs_rq->nr_running && !cfs_rq->load_avg)
882                 list_del_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
883 }
884
885 static inline long calc_tg_weight(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq)
886 {
887         long tg_weight;
888
889         /*
890          * Use this CPU's actual weight instead of the last load_contribution
891          * to gain a more accurate current total weight. See
892          * update_cfs_rq_load_contribution().
893          */
894         tg_weight = atomic_read(&tg->load_weight);
895         tg_weight -= cfs_rq->load_contribution;
896         tg_weight += cfs_rq->load.weight;
897
898         return tg_weight;
899 }
900
901 static long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
902 {
903         long tg_weight, load, shares;
904
905         tg_weight = calc_tg_weight(tg, cfs_rq);
906         load = cfs_rq->load.weight;
907
908         shares = (tg->shares * load);
909         if (tg_weight)
910                 shares /= tg_weight;
911
912         if (shares < MIN_SHARES)
913                 shares = MIN_SHARES;
914         if (shares > tg->shares)
915                 shares = tg->shares;
916
917         return shares;
918 }
919
920 static void update_entity_shares_tick(struct cfs_rq *cfs_rq)
921 {
922         if (cfs_rq->load_unacc_exec_time > sysctl_sched_shares_window) {
923                 update_cfs_load(cfs_rq, 0);
924                 update_cfs_shares(cfs_rq);
925         }
926 }
927 # else /* CONFIG_SMP */
928 static void update_cfs_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int global_update)
929 {
930 }
931
932 static inline long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
933 {
934         return tg->shares;
935 }
936
937 static inline void update_entity_shares_tick(struct cfs_rq *cfs_rq)
938 {
939 }
940 # endif /* CONFIG_SMP */
941 static void reweight_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
942                             unsigned long weight)
943 {
944         if (se->on_rq) {
945                 /* commit outstanding execution time */
946                 if (cfs_rq->curr == se)
947                         update_curr(cfs_rq);
948                 account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
949         }
950
951         update_load_set(&se->load, weight);
952
953         if (se->on_rq)
954                 account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
955 }
956
957 static void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
958 {
959         struct task_group *tg;
960         struct sched_entity *se;
961         long shares;
962
963         tg = cfs_rq->tg;
964         se = tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
965         if (!se || throttled_hierarchy(cfs_rq))
966                 return;
967 #ifndef CONFIG_SMP
968         if (likely(se->load.weight == tg->shares))
969                 return;
970 #endif
971         shares = calc_cfs_shares(cfs_rq, tg);
972
973         reweight_entity(cfs_rq_of(se), se, shares);
974 }
975 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
976 static void update_cfs_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int global_update)
977 {
978 }
979
980 static inline void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
981 {
982 }
983
984 static inline void update_entity_shares_tick(struct cfs_rq *cfs_rq)
985 {
986 }
987 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
988
989 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
990 {
991 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
992         struct task_struct *tsk = NULL;
993
994         if (entity_is_task(se))
995                 tsk = task_of(se);
996
997         if (se->statistics.sleep_start) {
998                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.sleep_start;
999
1000                 if ((s64)delta < 0)
1001                         delta = 0;
1002
1003                 if (unlikely(delta > se->statistics.sleep_max))
1004                         se->statistics.sleep_max = delta;
1005
1006                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
1007
1008                 if (tsk) {
1009                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 1);
1010                         trace_sched_stat_sleep(tsk, delta);
1011                 }
1012         }
1013         if (se->statistics.block_start) {
1014                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.block_start;
1015
1016                 if ((s64)delta < 0)
1017                         delta = 0;
1018
1019                 if (unlikely(delta > se->statistics.block_max))
1020                         se->statistics.block_max = delta;
1021
1022                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
1023
1024                 if (tsk) {
1025                         if (tsk->in_iowait) {
1026                                 se->statistics.iowait_sum += delta;
1027                                 se->statistics.iowait_count++;
1028                                 trace_sched_stat_iowait(tsk, delta);
1029                         }
1030
1031                         trace_sched_stat_blocked(tsk, delta);
1032
1033                         /*
1034                          * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by
1035                          * 20 to get a milliseconds-range estimation of the
1036                          * amount of time that the task spent sleeping:
1037                          */
1038                         if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
1039                                 profile_hits(SLEEP_PROFILING,
1040                                                 (void *)get_wchan(tsk),
1041                                                 delta >> 20);
1042                         }
1043                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 0);
1044                 }
1045         }
1046 #endif
1047 }
1048
1049 static void check_spread(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1050 {
1051 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1052         s64 d = se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
1053
1054         if (d < 0)
1055                 d = -d;
1056
1057         if (d > 3*sysctl_sched_latency)
1058                 schedstat_inc(cfs_rq, nr_spread_over);
1059 #endif
1060 }
1061
1062 static void
1063 place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
1064 {
1065         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
1066
1067         /*
1068          * The 'current' period is already promised to the current tasks,
1069          * however the extra weight of the new task will slow them down a
1070          * little, place the new task so that it fits in the slot that
1071          * stays open at the end.
1072          */
1073         if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
1074                 vruntime += sched_vslice(cfs_rq, se);
1075
1076         /* sleeps up to a single latency don't count. */
1077         if (!initial) {
1078                 unsigned long thresh = sysctl_sched_latency;
1079
1080                 /*
1081                  * Halve their sleep time's effect, to allow
1082                  * for a gentler effect of sleepers:
1083                  */
1084                 if (sched_feat(GENTLE_FAIR_SLEEPERS))
1085                         thresh >>= 1;
1086
1087                 vruntime -= thresh;
1088         }
1089
1090         /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
1091         vruntime = max_vruntime(se->vruntime, vruntime);
1092
1093         se->vruntime = vruntime;
1094 }
1095
1096 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq);
1097
1098 static void
1099 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
1100 {
1101         /*
1102          * Update the normalized vruntime before updating min_vruntime
1103          * through callig update_curr().
1104          */
1105         if (!(flags & ENQUEUE_WAKEUP) || (flags & ENQUEUE_WAKING))
1106                 se->vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
1107
1108         /*
1109          * Update run-time statistics of the 'current'.
1110          */
1111         update_curr(cfs_rq);
1112         update_cfs_load(cfs_rq, 0);
1113         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
1114         update_cfs_shares(cfs_rq);
1115
1116         if (flags & ENQUEUE_WAKEUP) {
1117                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
1118                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
1119         }
1120
1121         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
1122         check_spread(cfs_rq, se);
1123         if (se != cfs_rq->curr)
1124                 __enqueue_entity(cfs_rq, se);
1125         se->on_rq = 1;
1126
1127         if (cfs_rq->nr_running == 1) {
1128                 list_add_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
1129                 check_enqueue_throttle(cfs_rq);
1130         }
1131 }
1132
1133 static void __clear_buddies_last(struct sched_entity *se)
1134 {
1135         for_each_sched_entity(se) {
1136                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1137                 if (cfs_rq->last == se)
1138                         cfs_rq->last = NULL;
1139                 else
1140                         break;
1141         }
1142 }
1143
1144 static void __clear_buddies_next(struct sched_entity *se)
1145 {
1146         for_each_sched_entity(se) {
1147                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1148                 if (cfs_rq->next == se)
1149                         cfs_rq->next = NULL;
1150                 else
1151                         break;
1152         }
1153 }
1154
1155 static void __clear_buddies_skip(struct sched_entity *se)
1156 {
1157         for_each_sched_entity(se) {
1158                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1159                 if (cfs_rq->skip == se)
1160                         cfs_rq->skip = NULL;
1161                 else
1162                         break;
1163         }
1164 }
1165
1166 static void clear_buddies(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1167 {
1168         if (cfs_rq->last == se)
1169                 __clear_buddies_last(se);
1170
1171         if (cfs_rq->next == se)
1172                 __clear_buddies_next(se);
1173
1174         if (cfs_rq->skip == se)
1175                 __clear_buddies_skip(se);
1176 }
1177
1178 static void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq);
1179
1180 static void
1181 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
1182 {
1183         /*
1184          * Update run-time statistics of the 'current'.
1185          */
1186         update_curr(cfs_rq);
1187
1188         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
1189         if (flags & DEQUEUE_SLEEP) {
1190 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1191                 if (entity_is_task(se)) {
1192                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
1193
1194                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
1195                                 se->statistics.sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
1196                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
1197                                 se->statistics.block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
1198                 }
1199 #endif
1200         }
1201
1202         clear_buddies(cfs_rq, se);
1203
1204         if (se != cfs_rq->curr)
1205                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
1206         se->on_rq = 0;
1207         update_cfs_load(cfs_rq, 0);
1208         account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
1209
1210         /*
1211          * Normalize the entity after updating the min_vruntime because the
1212          * update can refer to the ->curr item and we need to reflect this
1213          * movement in our normalized position.
1214          */
1215         if (!(flags & DEQUEUE_SLEEP))
1216                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
1217
1218         /* return excess runtime on last dequeue */
1219         return_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
1220
1221         update_min_vruntime(cfs_rq);
1222         update_cfs_shares(cfs_rq);
1223 }
1224
1225 /*
1226  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
1227  */
1228 static void
1229 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
1230 {
1231         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
1232         struct sched_entity *se;
1233         s64 delta;
1234
1235         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
1236         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
1237         if (delta_exec > ideal_runtime) {
1238                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1239                 /*
1240                  * The current task ran long enough, ensure it doesn't get
1241                  * re-elected due to buddy favours.
1242                  */
1243                 clear_buddies(cfs_rq, curr);
1244                 return;
1245         }
1246
1247         /*
1248          * Ensure that a task that missed wakeup preemption by a
1249          * narrow margin doesn't have to wait for a full slice.
1250          * This also mitigates buddy induced latencies under load.
1251          */
1252         if (delta_exec < sysctl_sched_min_granularity)
1253                 return;
1254
1255         se = __pick_first_entity(cfs_rq);
1256         delta = curr->vruntime - se->vruntime;
1257
1258         if (delta < 0)
1259                 return;
1260
1261         if (delta > ideal_runtime)
1262                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1263 }
1264
1265 static void
1266 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1267 {
1268         /* 'current' is not kept within the tree. */
1269         if (se->on_rq) {
1270                 /*
1271                  * Any task has to be enqueued before it get to execute on
1272                  * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
1273                  * runqueue.
1274                  */
1275                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
1276                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
1277         }
1278
1279         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
1280         cfs_rq->curr = se;
1281 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1282         /*
1283          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
1284          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
1285          * when there are only lesser-weight tasks around):
1286          */
1287         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
1288                 se->statistics.slice_max = max(se->statistics.slice_max,
1289                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
1290         }
1291 #endif
1292         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
1293 }
1294
1295 static int
1296 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se);
1297
1298 /*
1299  * Pick the next process, keeping these things in mind, in this order:
1300  * 1) keep things fair between processes/task groups
1301  * 2) pick the "next" process, since someone really wants that to run
1302  * 3) pick the "last" process, for cache locality
1303  * 4) do not run the "skip" process, if something else is available
1304  */
1305 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
1306 {
1307         struct sched_entity *se = __pick_first_entity(cfs_rq);
1308         struct sched_entity *left = se;
1309
1310         /*
1311          * Avoid running the skip buddy, if running something else can
1312          * be done without getting too unfair.
1313          */
1314         if (cfs_rq->skip == se) {
1315                 struct sched_entity *second = __pick_next_entity(se);
1316                 if (second && wakeup_preempt_entity(second, left) < 1)
1317                         se = second;
1318         }
1319
1320         /*
1321          * Prefer last buddy, try to return the CPU to a preempted task.
1322          */
1323         if (cfs_rq->last && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->last, left) < 1)
1324                 se = cfs_rq->last;
1325
1326         /*
1327          * Someone really wants this to run. If it's not unfair, run it.
1328          */
1329         if (cfs_rq->next && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->next, left) < 1)
1330                 se = cfs_rq->next;
1331
1332         clear_buddies(cfs_rq, se);
1333
1334         return se;
1335 }
1336
1337 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq);
1338
1339 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
1340 {
1341         /*
1342          * If still on the runqueue then deactivate_task()
1343          * was not called and update_curr() has to be done:
1344          */
1345         if (prev->on_rq)
1346                 update_curr(cfs_rq);
1347
1348         /* throttle cfs_rqs exceeding runtime */
1349         check_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
1350
1351         check_spread(cfs_rq, prev);
1352         if (prev->on_rq) {
1353                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
1354                 /* Put 'current' back into the tree. */
1355                 __enqueue_entity(cfs_rq, prev);
1356         }
1357         cfs_rq->curr = NULL;
1358 }
1359
1360 static void
1361 entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr, int queued)
1362 {
1363         /*
1364          * Update run-time statistics of the 'current'.
1365          */
1366         update_curr(cfs_rq);
1367
1368         /*
1369          * Update share accounting for long-running entities.
1370          */
1371         update_entity_shares_tick(cfs_rq);
1372
1373 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1374         /*
1375          * queued ticks are scheduled to match the slice, so don't bother
1376          * validating it and just reschedule.
1377          */
1378         if (queued) {
1379                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1380                 return;
1381         }
1382         /*
1383          * don't let the period tick interfere with the hrtick preemption
1384          */
1385         if (!sched_feat(DOUBLE_TICK) &&
1386                         hrtimer_active(&rq_of(cfs_rq)->hrtick_timer))
1387                 return;
1388 #endif
1389
1390         if (cfs_rq->nr_running > 1)
1391                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
1392 }
1393
1394
1395 /**************************************************
1396  * CFS bandwidth control machinery
1397  */
1398
1399 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
1400
1401 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
1402 static struct jump_label_key __cfs_bandwidth_used;
1403
1404 static inline bool cfs_bandwidth_used(void)
1405 {
1406         return static_branch(&__cfs_bandwidth_used);
1407 }
1408
1409 void account_cfs_bandwidth_used(int enabled, int was_enabled)
1410 {
1411         /* only need to count groups transitioning between enabled/!enabled */
1412         if (enabled && !was_enabled)
1413                 jump_label_inc(&__cfs_bandwidth_used);
1414         else if (!enabled && was_enabled)
1415                 jump_label_dec(&__cfs_bandwidth_used);
1416 }
1417 #else /* HAVE_JUMP_LABEL */
1418 static bool cfs_bandwidth_used(void)
1419 {
1420         return true;
1421 }
1422
1423 void account_cfs_bandwidth_used(int enabled, int was_enabled) {}
1424 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
1425
1426 /*
1427  * default period for cfs group bandwidth.
1428  * default: 0.1s, units: nanoseconds
1429  */
1430 static inline u64 default_cfs_period(void)
1431 {
1432         return 100000000ULL;
1433 }
1434
1435 static inline u64 sched_cfs_bandwidth_slice(void)
1436 {
1437         return (u64)sysctl_sched_cfs_bandwidth_slice * NSEC_PER_USEC;
1438 }
1439
1440 /*
1441  * Replenish runtime according to assigned quota and update expiration time.
1442  * We use sched_clock_cpu directly instead of rq->clock to avoid adding
1443  * additional synchronization around rq->lock.
1444  *
1445  * requires cfs_b->lock
1446  */
1447 void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
1448 {
1449         u64 now;
1450
1451         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
1452                 return;
1453
1454         now = sched_clock_cpu(smp_processor_id());
1455         cfs_b->runtime = cfs_b->quota;
1456         cfs_b->runtime_expires = now + ktime_to_ns(cfs_b->period);
1457 }
1458
1459 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
1460 {
1461         return &tg->cfs_bandwidth;
1462 }
1463
1464 /* returns 0 on failure to allocate runtime */
1465 static int assign_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
1466 {
1467         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1468         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
1469         u64 amount = 0, min_amount, expires;
1470
1471         /* note: this is a positive sum as runtime_remaining <= 0 */
1472         min_amount = sched_cfs_bandwidth_slice() - cfs_rq->runtime_remaining;
1473
1474         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1475         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
1476                 amount = min_amount;
1477         else {
1478                 /*
1479                  * If the bandwidth pool has become inactive, then at least one
1480                  * period must have elapsed since the last consumption.
1481                  * Refresh the global state and ensure bandwidth timer becomes
1482                  * active.
1483                  */
1484                 if (!cfs_b->timer_active) {
1485                         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
1486                         __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
1487                 }
1488
1489                 if (cfs_b->runtime > 0) {
1490                         amount = min(cfs_b->runtime, min_amount);
1491                         cfs_b->runtime -= amount;
1492                         cfs_b->idle = 0;
1493                 }
1494         }
1495         expires = cfs_b->runtime_expires;
1496         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1497
1498         cfs_rq->runtime_remaining += amount;
1499         /*
1500          * we may have advanced our local expiration to account for allowed
1501          * spread between our sched_clock and the one on which runtime was
1502          * issued.
1503          */
1504         if ((s64)(expires - cfs_rq->runtime_expires) > 0)
1505                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
1506
1507         return cfs_rq->runtime_remaining > 0;
1508 }
1509
1510 /*
1511  * Note: This depends on the synchronization provided by sched_clock and the
1512  * fact that rq->clock snapshots this value.
1513  */
1514 static void expire_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
1515 {
1516         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
1517         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
1518
1519         /* if the deadline is ahead of our clock, nothing to do */
1520         if (likely((s64)(rq->clock - cfs_rq->runtime_expires) < 0))
1521                 return;
1522
1523         if (cfs_rq->runtime_remaining < 0)
1524                 return;
1525
1526         /*
1527          * If the local deadline has passed we have to consider the
1528          * possibility that our sched_clock is 'fast' and the global deadline
1529          * has not truly expired.
1530          *
1531          * Fortunately we can check determine whether this the case by checking
1532          * whether the global deadline has advanced.
1533          */
1534
1535         if ((s64)(cfs_rq->runtime_expires - cfs_b->runtime_expires) >= 0) {
1536                 /* extend local deadline, drift is bounded above by 2 ticks */
1537                 cfs_rq->runtime_expires += TICK_NSEC;
1538         } else {
1539                 /* global deadline is ahead, expiration has passed */
1540                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
1541         }
1542 }
1543
1544 static void __account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
1545                                      unsigned long delta_exec)
1546 {
1547         /* dock delta_exec before expiring quota (as it could span periods) */
1548         cfs_rq->runtime_remaining -= delta_exec;
1549         expire_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
1550
1551         if (likely(cfs_rq->runtime_remaining > 0))
1552                 return;
1553
1554         /*
1555          * if we're unable to extend our runtime we resched so that the active
1556          * hierarchy can be throttled
1557          */
1558         if (!assign_cfs_rq_runtime(cfs_rq) && likely(cfs_rq->curr))
1559                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1560 }
1561
1562 static __always_inline void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
1563                                                    unsigned long delta_exec)
1564 {
1565         if (!cfs_bandwidth_used() || !cfs_rq->runtime_enabled)
1566                 return;
1567
1568         __account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
1569 }
1570
1571 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
1572 {
1573         return cfs_bandwidth_used() && cfs_rq->throttled;
1574 }
1575
1576 /* check whether cfs_rq, or any parent, is throttled */
1577 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq)
1578 {
1579         return cfs_bandwidth_used() && cfs_rq->throttle_count;
1580 }
1581
1582 /*
1583  * Ensure that neither of the group entities corresponding to src_cpu or
1584  * dest_cpu are members of a throttled hierarchy when performing group
1585  * load-balance operations.
1586  */
1587 static inline int throttled_lb_pair(struct task_group *tg,
1588                                     int src_cpu, int dest_cpu)
1589 {
1590         struct cfs_rq *src_cfs_rq, *dest_cfs_rq;
1591
1592         src_cfs_rq = tg->cfs_rq[src_cpu];
1593         dest_cfs_rq = tg->cfs_rq[dest_cpu];
1594
1595         return throttled_hierarchy(src_cfs_rq) ||
1596                throttled_hierarchy(dest_cfs_rq);
1597 }
1598
1599 /* updated child weight may affect parent so we have to do this bottom up */
1600 static int tg_unthrottle_up(struct task_group *tg, void *data)
1601 {
1602         struct rq *rq = data;
1603         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu_of(rq)];
1604
1605         cfs_rq->throttle_count--;
1606 #ifdef CONFIG_SMP
1607         if (!cfs_rq->throttle_count) {
1608                 u64 delta = rq->clock_task - cfs_rq->load_stamp;
1609
1610                 /* leaving throttled state, advance shares averaging windows */
1611                 cfs_rq->load_stamp += delta;
1612                 cfs_rq->load_last += delta;
1613
1614                 /* update entity weight now that we are on_rq again */
1615                 update_cfs_shares(cfs_rq);
1616         }
1617 #endif
1618
1619         return 0;
1620 }
1621
1622 static int tg_throttle_down(struct task_group *tg, void *data)
1623 {
1624         struct rq *rq = data;
1625         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu_of(rq)];
1626
1627         /* group is entering throttled state, record last load */
1628         if (!cfs_rq->throttle_count)
1629                 update_cfs_load(cfs_rq, 0);
1630         cfs_rq->throttle_count++;
1631
1632         return 0;
1633 }
1634
1635 static void throttle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
1636 {
1637         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
1638         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
1639         struct sched_entity *se;
1640         long task_delta, dequeue = 1;
1641
1642         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
1643
1644         /* account load preceding throttle */
1645         rcu_read_lock();
1646         walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_throttle_down, tg_nop, (void *)rq);
1647         rcu_read_unlock();
1648
1649         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
1650         for_each_sched_entity(se) {
1651                 struct cfs_rq *qcfs_rq = cfs_rq_of(se);
1652                 /* throttled entity or throttle-on-deactivate */
1653                 if (!se->on_rq)
1654                         break;
1655
1656                 if (dequeue)
1657                         dequeue_entity(qcfs_rq, se, DEQUEUE_SLEEP);
1658                 qcfs_rq->h_nr_running -= task_delta;
1659
1660                 if (qcfs_rq->load.weight)
1661                         dequeue = 0;
1662         }
1663
1664         if (!se)
1665                 rq->nr_running -= task_delta;
1666
1667         cfs_rq->throttled = 1;
1668         cfs_rq->throttled_timestamp = rq->clock;
1669         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1670         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->throttled_list, &cfs_b->throttled_cfs_rq);
1671         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1672 }
1673
1674 void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
1675 {
1676         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
1677         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
1678         struct sched_entity *se;
1679         int enqueue = 1;
1680         long task_delta;
1681
1682         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
1683
1684         cfs_rq->throttled = 0;
1685         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1686         cfs_b->throttled_time += rq->clock - cfs_rq->throttled_timestamp;
1687         list_del_rcu(&cfs_rq->throttled_list);
1688         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1689         cfs_rq->throttled_timestamp = 0;
1690
1691         update_rq_clock(rq);
1692         /* update hierarchical throttle state */
1693         walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_nop, tg_unthrottle_up, (void *)rq);
1694
1695         if (!cfs_rq->load.weight)
1696                 return;
1697
1698         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
1699         for_each_sched_entity(se) {
1700                 if (se->on_rq)
1701                         enqueue = 0;
1702
1703                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1704                 if (enqueue)
1705                         enqueue_entity(cfs_rq, se, ENQUEUE_WAKEUP);
1706                 cfs_rq->h_nr_running += task_delta;
1707
1708                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
1709                         break;
1710         }
1711
1712         if (!se)
1713                 rq->nr_running += task_delta;
1714
1715         /* determine whether we need to wake up potentially idle cpu */
1716         if (rq->curr == rq->idle && rq->cfs.nr_running)
1717                 resched_task(rq->curr);
1718 }
1719
1720 static u64 distribute_cfs_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b,
1721                 u64 remaining, u64 expires)
1722 {
1723         struct cfs_rq *cfs_rq;
1724         u64 runtime = remaining;
1725
1726         rcu_read_lock();
1727         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &cfs_b->throttled_cfs_rq,
1728                                 throttled_list) {
1729                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
1730
1731                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1732                 if (!cfs_rq_throttled(cfs_rq))
1733                         goto next;
1734
1735                 runtime = -cfs_rq->runtime_remaining + 1;
1736                 if (runtime > remaining)
1737                         runtime = remaining;
1738                 remaining -= runtime;
1739
1740                 cfs_rq->runtime_remaining += runtime;
1741                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
1742
1743                 /* we check whether we're throttled above */
1744                 if (cfs_rq->runtime_remaining > 0)
1745                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
1746
1747 next:
1748                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1749
1750                 if (!remaining)
1751                         break;
1752         }
1753         rcu_read_unlock();
1754
1755         return remaining;
1756 }
1757
1758 /*
1759  * Responsible for refilling a task_group's bandwidth and unthrottling its
1760  * cfs_rqs as appropriate. If there has been no activity within the last
1761  * period the timer is deactivated until scheduling resumes; cfs_b->idle is
1762  * used to track this state.
1763  */
1764 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun)
1765 {
1766         u64 runtime, runtime_expires;
1767         int idle = 1, throttled;
1768
1769         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1770         /* no need to continue the timer with no bandwidth constraint */
1771         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
1772                 goto out_unlock;
1773
1774         throttled = !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
1775         /* idle depends on !throttled (for the case of a large deficit) */
1776         idle = cfs_b->idle && !throttled;
1777         cfs_b->nr_periods += overrun;
1778
1779         /* if we're going inactive then everything else can be deferred */
1780         if (idle)
1781                 goto out_unlock;
1782
1783         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
1784
1785         if (!throttled) {
1786                 /* mark as potentially idle for the upcoming period */
1787                 cfs_b->idle = 1;
1788                 goto out_unlock;
1789         }
1790
1791         /* account preceding periods in which throttling occurred */
1792         cfs_b->nr_throttled += overrun;
1793
1794         /*
1795          * There are throttled entities so we must first use the new bandwidth
1796          * to unthrottle them before making it generally available.  This
1797          * ensures that all existing debts will be paid before a new cfs_rq is
1798          * allowed to run.
1799          */
1800         runtime = cfs_b->runtime;
1801         runtime_expires = cfs_b->runtime_expires;
1802         cfs_b->runtime = 0;
1803
1804         /*
1805          * This check is repeated as we are holding onto the new bandwidth
1806          * while we unthrottle.  This can potentially race with an unthrottled
1807          * group trying to acquire new bandwidth from the global pool.
1808          */
1809         while (throttled && runtime > 0) {
1810                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1811                 /* we can't nest cfs_b->lock while distributing bandwidth */
1812                 runtime = distribute_cfs_runtime(cfs_b, runtime,
1813                                                  runtime_expires);
1814                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1815
1816                 throttled = !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
1817         }
1818
1819         /* return (any) remaining runtime */
1820         cfs_b->runtime = runtime;
1821         /*
1822          * While we are ensured activity in the period following an
1823          * unthrottle, this also covers the case in which the new bandwidth is
1824          * insufficient to cover the existing bandwidth deficit.  (Forcing the
1825          * timer to remain active while there are any throttled entities.)
1826          */
1827         cfs_b->idle = 0;
1828 out_unlock:
1829         if (idle)
1830                 cfs_b->timer_active = 0;
1831         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1832
1833         return idle;
1834 }
1835
1836 /* a cfs_rq won't donate quota below this amount */
1837 static const u64 min_cfs_rq_runtime = 1 * NSEC_PER_MSEC;
1838 /* minimum remaining period time to redistribute slack quota */
1839 static const u64 min_bandwidth_expiration = 2 * NSEC_PER_MSEC;
1840 /* how long we wait to gather additional slack before distributing */
1841 static const u64 cfs_bandwidth_slack_period = 5 * NSEC_PER_MSEC;
1842
1843 /* are we near the end of the current quota period? */
1844 static int runtime_refresh_within(struct cfs_bandwidth *cfs_b, u64 min_expire)
1845 {
1846         struct hrtimer *refresh_timer = &cfs_b->period_timer;
1847         u64 remaining;
1848
1849         /* if the call-back is running a quota refresh is already occurring */
1850         if (hrtimer_callback_running(refresh_timer))
1851                 return 1;
1852
1853         /* is a quota refresh about to occur? */
1854         remaining = ktime_to_ns(hrtimer_expires_remaining(refresh_timer));
1855         if (remaining < min_expire)
1856                 return 1;
1857
1858         return 0;
1859 }
1860
1861 static void start_cfs_slack_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
1862 {
1863         u64 min_left = cfs_bandwidth_slack_period + min_bandwidth_expiration;
1864
1865         /* if there's a quota refresh soon don't bother with slack */
1866         if (runtime_refresh_within(cfs_b, min_left))
1867                 return;
1868
1869         start_bandwidth_timer(&cfs_b->slack_timer,
1870                                 ns_to_ktime(cfs_bandwidth_slack_period));
1871 }
1872
1873 /* we know any runtime found here is valid as update_curr() precedes return */
1874 static void __return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
1875 {
1876         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
1877         s64 slack_runtime = cfs_rq->runtime_remaining - min_cfs_rq_runtime;
1878
1879         if (slack_runtime <= 0)
1880                 return;
1881
1882         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1883         if (cfs_b->quota != RUNTIME_INF &&
1884             cfs_rq->runtime_expires == cfs_b->runtime_expires) {
1885                 cfs_b->runtime += slack_runtime;
1886
1887                 /* we are under rq->lock, defer unthrottling using a timer */
1888                 if (cfs_b->runtime > sched_cfs_bandwidth_slice() &&
1889                     !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq))
1890                         start_cfs_slack_bandwidth(cfs_b);
1891         }
1892         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1893
1894         /* even if it's not valid for return we don't want to try again */
1895         cfs_rq->runtime_remaining -= slack_runtime;
1896 }
1897
1898 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
1899 {
1900         if (!cfs_bandwidth_used())
1901                 return;
1902
1903         if (!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->nr_running)
1904                 return;
1905
1906         __return_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
1907 }
1908
1909 /*
1910  * This is done with a timer (instead of inline with bandwidth return) since
1911  * it's necessary to juggle rq->locks to unthrottle their respective cfs_rqs.
1912  */
1913 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
1914 {
1915         u64 runtime = 0, slice = sched_cfs_bandwidth_slice();
1916         u64 expires;
1917
1918         /* confirm we're still not at a refresh boundary */
1919         if (runtime_refresh_within(cfs_b, min_bandwidth_expiration))
1920                 return;
1921
1922         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1923         if (cfs_b->quota != RUNTIME_INF && cfs_b->runtime > slice) {
1924                 runtime = cfs_b->runtime;
1925                 cfs_b->runtime = 0;
1926         }
1927         expires = cfs_b->runtime_expires;
1928         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1929
1930         if (!runtime)
1931                 return;
1932
1933         runtime = distribute_cfs_runtime(cfs_b, runtime, expires);
1934
1935         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1936         if (expires == cfs_b->runtime_expires)
1937                 cfs_b->runtime = runtime;
1938         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1939 }
1940
1941 /*
1942  * When a group wakes up we want to make sure that its quota is not already
1943  * expired/exceeded, otherwise it may be allowed to steal additional ticks of
1944  * runtime as update_curr() throttling can not not trigger until it's on-rq.
1945  */
1946 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq)
1947 {
1948         if (!cfs_bandwidth_used())
1949                 return;
1950
1951         /* an active group must be handled by the update_curr()->put() path */
1952         if (!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->curr)
1953                 return;
1954
1955         /* ensure the group is not already throttled */
1956         if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
1957                 return;
1958
1959         /* update runtime allocation */
1960         account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
1961         if (cfs_rq->runtime_remaining <= 0)
1962                 throttle_cfs_rq(cfs_rq);
1963 }
1964
1965 /* conditionally throttle active cfs_rq's from put_prev_entity() */
1966 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
1967 {
1968         if (!cfs_bandwidth_used())
1969                 return;
1970
1971         if (likely(!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->runtime_remaining > 0))
1972                 return;
1973
1974         /*
1975          * it's possible for a throttled entity to be forced into a running
1976          * state (e.g. set_curr_task), in this case we're finished.
1977          */
1978         if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
1979                 return;
1980
1981         throttle_cfs_rq(cfs_rq);
1982 }
1983
1984 static inline u64 default_cfs_period(void);
1985 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun);
1986 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
1987
1988 static enum hrtimer_restart sched_cfs_slack_timer(struct hrtimer *timer)
1989 {
1990         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
1991                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, slack_timer);
1992         do_sched_cfs_slack_timer(cfs_b);
1993
1994         return HRTIMER_NORESTART;
1995 }
1996
1997 static enum hrtimer_restart sched_cfs_period_timer(struct hrtimer *timer)
1998 {
1999         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
2000                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, period_timer);
2001         ktime_t now;
2002         int overrun;
2003         int idle = 0;
2004
2005         for (;;) {
2006                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
2007                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, cfs_b->period);
2008
2009                 if (!overrun)
2010                         break;
2011
2012                 idle = do_sched_cfs_period_timer(cfs_b, overrun);
2013         }
2014
2015         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
2016 }
2017
2018 void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2019 {
2020         raw_spin_lock_init(&cfs_b->lock);
2021         cfs_b->runtime = 0;
2022         cfs_b->quota = RUNTIME_INF;
2023         cfs_b->period = ns_to_ktime(default_cfs_period());
2024
2025         INIT_LIST_HEAD(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2026         hrtimer_init(&cfs_b->period_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
2027         cfs_b->period_timer.function = sched_cfs_period_timer;
2028         hrtimer_init(&cfs_b->slack_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
2029         cfs_b->slack_timer.function = sched_cfs_slack_timer;
2030 }
2031
2032 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2033 {
2034         cfs_rq->runtime_enabled = 0;
2035         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->throttled_list);
2036 }
2037
2038 /* requires cfs_b->lock, may release to reprogram timer */
2039 void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2040 {
2041         /*
2042          * The timer may be active because we're trying to set a new bandwidth
2043          * period or because we're racing with the tear-down path
2044          * (timer_active==0 becomes visible before the hrtimer call-back
2045          * terminates).  In either case we ensure that it's re-programmed
2046          */
2047         while (unlikely(hrtimer_active(&cfs_b->period_timer))) {
2048                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2049                 /* ensure cfs_b->lock is available while we wait */
2050                 hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
2051
2052                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2053                 /* if someone else restarted the timer then we're done */
2054                 if (cfs_b->timer_active)
2055                         return;
2056         }
2057
2058         cfs_b->timer_active = 1;
2059         start_bandwidth_timer(&cfs_b->period_timer, cfs_b->period);
2060 }
2061
2062 static void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2063 {
2064         hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
2065         hrtimer_cancel(&cfs_b->slack_timer);
2066 }
2067
2068 void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq)
2069 {
2070         struct cfs_rq *cfs_rq;
2071
2072         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
2073                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2074
2075                 if (!cfs_rq->runtime_enabled)
2076                         continue;
2077
2078                 /*
2079                  * clock_task is not advancing so we just need to make sure
2080                  * there's some valid quota amount
2081                  */
2082                 cfs_rq->runtime_remaining = cfs_b->quota;
2083                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2084                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
2085         }
2086 }
2087
2088 #else /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
2089 static void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
2090                                      unsigned long delta_exec) {}
2091 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2092 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2093 static void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2094
2095 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
2096 {
2097         return 0;
2098 }
2099
2100 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq)
2101 {
2102         return 0;
2103 }
2104
2105 static inline int throttled_lb_pair(struct task_group *tg,
2106                                     int src_cpu, int dest_cpu)
2107 {
2108         return 0;
2109 }
2110
2111 void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
2112
2113 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2114 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2115 #endif
2116
2117 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
2118 {
2119         return NULL;
2120 }
2121 static inline void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
2122 void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq) {}
2123
2124 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
2125
2126 /**************************************************
2127  * CFS operations on tasks:
2128  */
2129
2130 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
2131 static void hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2132 {
2133         struct sched_entity *se = &p->se;
2134         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2135
2136         WARN_ON(task_rq(p) != rq);
2137
2138         if (cfs_rq->nr_running > 1) {
2139                 u64 slice = sched_slice(cfs_rq, se);
2140                 u64 ran = se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime;
2141                 s64 delta = slice - ran;
2142
2143                 if (delta < 0) {
2144                         if (rq->curr == p)
2145                                 resched_task(p);
2146                         return;
2147                 }
2148
2149                 /*
2150                  * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
2151                  * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
2152                  */
2153                 if (rq->curr != p)
2154                         delta = max_t(s64, 10000LL, delta);
2155
2156                 hrtick_start(rq, delta);
2157         }
2158 }
2159
2160 /*
2161  * called from enqueue/dequeue and updates the hrtick when the
2162  * current task is from our class and nr_running is low enough
2163  * to matter.
2164  */
2165 static void hrtick_update(struct rq *rq)
2166 {
2167         struct task_struct *curr = rq->curr;
2168
2169         if (!hrtick_enabled(rq) || curr->sched_class != &fair_sched_class)
2170                 return;
2171
2172         if (cfs_rq_of(&curr->se)->nr_running < sched_nr_latency)
2173                 hrtick_start_fair(rq, curr);
2174 }
2175 #else /* !CONFIG_SCHED_HRTICK */
2176 static inline void
2177 hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2178 {
2179 }
2180
2181 static inline void hrtick_update(struct rq *rq)
2182 {
2183 }
2184 #endif
2185
2186 /*
2187  * The enqueue_task method is called before nr_running is
2188  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
2189  * then put the task into the rbtree:
2190  */
2191 static void
2192 enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2193 {
2194         struct cfs_rq *cfs_rq;
2195         struct sched_entity *se = &p->se;
2196
2197         for_each_sched_entity(se) {
2198                 if (se->on_rq)
2199                         break;
2200                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2201                 enqueue_entity(cfs_rq, se, flags);
2202
2203                 /*
2204                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
2205                  *
2206                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
2207                  * post the final h_nr_running increment below.
2208                 */
2209                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2210                         break;
2211                 cfs_rq->h_nr_running++;
2212
2213                 flags = ENQUEUE_WAKEUP;
2214         }
2215
2216         for_each_sched_entity(se) {
2217                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2218                 cfs_rq->h_nr_running++;
2219
2220                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2221                         break;
2222
2223                 update_cfs_load(cfs_rq, 0);
2224                 update_cfs_shares(cfs_rq);
2225         }
2226
2227         if (!se)
2228                 inc_nr_running(rq);
2229         hrtick_update(rq);
2230 }
2231
2232 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se);
2233
2234 /*
2235  * The dequeue_task method is called before nr_running is
2236  * decreased. We remove the task from the rbtree and
2237  * update the fair scheduling stats:
2238  */
2239 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2240 {
2241         struct cfs_rq *cfs_rq;
2242         struct sched_entity *se = &p->se;
2243         int task_sleep = flags & DEQUEUE_SLEEP;
2244
2245         for_each_sched_entity(se) {
2246                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2247                 dequeue_entity(cfs_rq, se, flags);
2248
2249                 /*
2250                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
2251                  *
2252                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
2253                  * post the final h_nr_running decrement below.
2254                 */
2255                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2256                         break;
2257                 cfs_rq->h_nr_running--;
2258
2259                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
2260                 if (cfs_rq->load.weight) {
2261                         /*
2262                          * Bias pick_next to pick a task from this cfs_rq, as
2263                          * p is sleeping when it is within its sched_slice.
2264                          */
2265                         if (task_sleep && parent_entity(se))
2266                                 set_next_buddy(parent_entity(se));
2267
2268                         /* avoid re-evaluating load for this entity */
2269                         se = parent_entity(se);
2270                         break;
2271                 }
2272                 flags |= DEQUEUE_SLEEP;
2273         }
2274
2275         for_each_sched_entity(se) {
2276                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2277                 cfs_rq->h_nr_running--;
2278
2279                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2280                         break;
2281
2282                 update_cfs_load(cfs_rq, 0);
2283                 update_cfs_shares(cfs_rq);
2284         }
2285
2286         if (!se)
2287                 dec_nr_running(rq);
2288         hrtick_update(rq);
2289 }
2290
2291 #ifdef CONFIG_SMP
2292 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
2293 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
2294 {
2295         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
2296 }
2297
2298 /*
2299  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2300  * according to the scheduling class and "nice" value.
2301  *
2302  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2303  * balance conservatively.
2304  */
2305 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2306 {
2307         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2308         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2309
2310         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2311                 return total;
2312
2313         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2314 }
2315
2316 /*
2317  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2318  * according to the scheduling class and "nice" value.
2319  */
2320 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2321 {
2322         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2323         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2324
2325         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2326                 return total;
2327
2328         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2329 }
2330
2331 static unsigned long power_of(int cpu)
2332 {
2333         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
2334 }
2335
2336 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
2337 {
2338         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2339         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
2340
2341         if (nr_running)
2342                 return rq->load.weight / nr_running;
2343
2344         return 0;
2345 }
2346
2347
2348 static void task_waking_fair(struct task_struct *p)
2349 {
2350         struct sched_entity *se = &p->se;
2351         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2352         u64 min_vruntime;
2353
2354 #ifndef CONFIG_64BIT
2355         u64 min_vruntime_copy;
2356
2357         do {
2358                 min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime_copy;
2359                 smp_rmb();
2360                 min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
2361         } while (min_vruntime != min_vruntime_copy);
2362 #else
2363         min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
2364 #endif
2365
2366         se->vruntime -= min_vruntime;
2367 }
2368
2369 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2370 /*
2371  * effective_load() calculates the load change as seen from the root_task_group
2372  *
2373  * Adding load to a group doesn't make a group heavier, but can cause movement
2374  * of group shares between cpus. Assuming the shares were perfectly aligned one
2375  * can calculate the shift in shares.
2376  *
2377  * Calculate the effective load difference if @wl is added (subtracted) to @tg
2378  * on this @cpu and results in a total addition (subtraction) of @wg to the
2379  * total group weight.
2380  *
2381  * Given a runqueue weight distribution (rw_i) we can compute a shares
2382  * distribution (s_i) using:
2383  *
2384  *   s_i = rw_i / \Sum rw_j                                             (1)
2385  *
2386  * Suppose we have 4 CPUs and our @tg is a direct child of the root group and
2387  * has 7 equal weight tasks, distributed as below (rw_i), with the resulting
2388  * shares distribution (s_i):
2389  *
2390  *   rw_i = {   2,   4,   1,   0 }
2391  *   s_i  = { 2/7, 4/7, 1/7,   0 }
2392  *
2393  * As per wake_affine() we're interested in the load of two CPUs (the CPU the
2394  * task used to run on and the CPU the waker is running on), we need to
2395  * compute the effect of waking a task on either CPU and, in case of a sync
2396  * wakeup, compute the effect of the current task going to sleep.
2397  *
2398  * So for a change of @wl to the local @cpu with an overall group weight change
2399  * of @wl we can compute the new shares distribution (s'_i) using:
2400  *
2401  *   s'_i = (rw_i + @wl) / (@wg + \Sum rw_j)                            (2)
2402  *
2403  * Suppose we're interested in CPUs 0 and 1, and want to compute the load
2404  * differences in waking a task to CPU 0. The additional task changes the
2405  * weight and shares distributions like:
2406  *
2407  *   rw'_i = {   3,   4,   1,   0 }
2408  *   s'_i  = { 3/8, 4/8, 1/8,   0 }
2409  *
2410  * We can then compute the difference in effective weight by using:
2411  *
2412  *   dw_i = S * (s'_i - s_i)                                            (3)
2413  *
2414  * Where 'S' is the group weight as seen by its parent.
2415  *
2416  * Therefore the effective change in loads on CPU 0 would be 5/56 (3/8 - 2/7)
2417  * times the weight of the group. The effect on CPU 1 would be -4/56 (4/8 -
2418  * 4/7) times the weight of the group.
2419  */
2420 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu, long wl, long wg)
2421 {
2422         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
2423
2424         if (!tg->parent)        /* the trivial, non-cgroup case */
2425                 return wl;
2426
2427         for_each_sched_entity(se) {
2428                 long w, W;
2429
2430                 tg = se->my_q->tg;
2431
2432                 /*
2433                  * W = @wg + \Sum rw_j
2434                  */
2435                 W = wg + calc_tg_weight(tg, se->my_q);
2436
2437                 /*
2438                  * w = rw_i + @wl
2439                  */
2440                 w = se->my_q->load.weight + wl;
2441
2442                 /*
2443                  * wl = S * s'_i; see (2)
2444                  */
2445                 if (W > 0 && w < W)
2446                         wl = (w * tg->shares) / W;
2447                 else
2448                         wl = tg->shares;
2449
2450                 /*
2451                  * Per the above, wl is the new se->load.weight value; since
2452                  * those are clipped to [MIN_SHARES, ...) do so now. See
2453                  * calc_cfs_shares().
2454                  */
2455                 if (wl < MIN_SHARES)
2456                         wl = MIN_SHARES;
2457
2458                 /*
2459                  * wl = dw_i = S * (s'_i - s_i); see (3)
2460                  */
2461                 wl -= se->load.weight;
2462
2463                 /*
2464                  * Recursively apply this logic to all parent groups to compute
2465                  * the final effective load change on the root group. Since
2466                  * only the @tg group gets extra weight, all parent groups can
2467                  * only redistribute existing shares. @wl is the shift in shares
2468                  * resulting from this level per the above.
2469                  */
2470                 wg = 0;
2471         }
2472
2473         return wl;
2474 }
2475 #else
2476
2477 static inline unsigned long effective_load(struct task_group *tg, int cpu,
2478                 unsigned long wl, unsigned long wg)
2479 {
2480         return wl;
2481 }
2482
2483 #endif
2484
2485 static int wake_affine(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int sync)
2486 {
2487         s64 this_load, load;
2488         int idx, this_cpu, prev_cpu;
2489         unsigned long tl_per_task;
2490         struct task_group *tg;
2491         unsigned long weight;
2492         int balanced;
2493
2494         idx       = sd->wake_idx;
2495         this_cpu  = smp_processor_id();
2496         prev_cpu  = task_cpu(p);
2497         load      = source_load(prev_cpu, idx);
2498         this_load = target_load(this_cpu, idx);
2499
2500         /*
2501          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
2502          * effect of the currently running task from the load
2503          * of the current CPU:
2504          */
2505         if (sync) {
2506                 tg = task_group(current);
2507                 weight = current->se.load.weight;
2508
2509                 this_load += effective_load(tg, this_cpu, -weight, -weight);
2510                 load += effective_load(tg, prev_cpu, 0, -weight);
2511         }
2512
2513         tg = task_group(p);
2514         weight = p->se.load.weight;
2515
2516         /*
2517          * In low-load situations, where prev_cpu is idle and this_cpu is idle
2518          * due to the sync cause above having dropped this_load to 0, we'll
2519          * always have an imbalance, but there's really nothing you can do
2520          * about that, so that's good too.
2521          *
2522          * Otherwise check if either cpus are near enough in load to allow this
2523          * task to be woken on this_cpu.
2524          */
2525         if (this_load > 0) {
2526                 s64 this_eff_load, prev_eff_load;
2527
2528                 this_eff_load = 100;
2529                 this_eff_load *= power_of(prev_cpu);
2530                 this_eff_load *= this_load +
2531                         effective_load(tg, this_cpu, weight, weight);
2532
2533                 prev_eff_load = 100 + (sd->imbalance_pct - 100) / 2;
2534                 prev_eff_load *= power_of(this_cpu);
2535                 prev_eff_load *= load + effective_load(tg, prev_cpu, 0, weight);
2536
2537                 balanced = this_eff_load <= prev_eff_load;
2538         } else
2539                 balanced = true;
2540
2541         /*
2542          * If the currently running task will sleep within
2543          * a reasonable amount of time then attract this newly
2544          * woken task:
2545          */
2546         if (sync && balanced)
2547                 return 1;
2548
2549         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine_attempts);
2550         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
2551
2552         if (balanced ||
2553             (this_load <= load &&
2554              this_load + target_load(prev_cpu, idx) <= tl_per_task)) {
2555                 /*
2556                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
2557                  * p is cache cold in this domain, and
2558                  * there is no bad imbalance.
2559                  */
2560                 schedstat_inc(sd, ttwu_move_affine);
2561                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine);
2562
2563                 return 1;
2564         }
2565         return 0;
2566 }
2567
2568 /*
2569  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2570  * domain.
2571  */
2572 static struct sched_group *
2573 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p,
2574                   int this_cpu, int load_idx)
2575 {
2576         struct sched_group *idlest = NULL, *group = sd->groups;
2577         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2578         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2579
2580         do {
2581                 unsigned long load, avg_load;
2582                 int local_group;
2583                 int i;
2584
2585                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2586                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2587                                         tsk_cpus_allowed(p)))
2588                         continue;
2589
2590                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2591                                                sched_group_cpus(group));
2592
2593                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2594                 avg_load = 0;
2595
2596                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2597                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2598                         if (local_group)
2599                                 load = source_load(i, load_idx);
2600                         else
2601                                 load = target_load(i, load_idx);
2602
2603                         avg_load += load;
2604                 }
2605
2606                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2607                 avg_load = (avg_load * SCHED_POWER_SCALE) / group->sgp->power;
2608
2609                 if (local_group) {
2610                         this_load = avg_load;
2611                 } else if (avg_load < min_load) {
2612                         min_load = avg_load;
2613                         idlest = group;
2614                 }
2615         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2616
2617         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2618                 return NULL;
2619         return idlest;
2620 }
2621
2622 /*
2623  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2624  */
2625 static int
2626 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2627 {
2628         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2629         int idlest = -1;
2630         int i;
2631
2632         /* Traverse only the allowed CPUs */
2633         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), tsk_cpus_allowed(p)) {
2634                 load = weighted_cpuload(i);
2635
2636                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2637                         min_load = load;
2638                         idlest = i;
2639                 }
2640         }
2641
2642         return idlest;
2643 }
2644
2645 /*
2646  * Try and locate an idle CPU in the sched_domain.
2647  */
2648 static int select_idle_sibling(struct task_struct *p, int target)
2649 {
2650         int cpu = smp_processor_id();
2651         int prev_cpu = task_cpu(p);
2652         struct sched_domain *sd;
2653         struct sched_group *sg;
2654         int i;
2655
2656         /*
2657          * If the task is going to be woken-up on this cpu and if it is
2658          * already idle, then it is the right target.
2659          */
2660         if (target == cpu && idle_cpu(cpu))
2661                 return cpu;
2662
2663         /*
2664          * If the task is going to be woken-up on the cpu where it previously
2665          * ran and if it is currently idle, then it the right target.
2666          */
2667         if (target == prev_cpu && idle_cpu(prev_cpu))
2668                 return prev_cpu;
2669
2670         /*
2671          * Otherwise, iterate the domains and find an elegible idle cpu.
2672          */
2673         rcu_read_lock();
2674
2675         sd = rcu_dereference(per_cpu(sd_llc, target));
2676         for_each_lower_domain(sd) {
2677                 sg = sd->groups;
2678                 do {
2679                         if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(sg),
2680                                                 tsk_cpus_allowed(p)))
2681                                 goto next;
2682
2683                         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(sg)) {
2684                                 if (!idle_cpu(i))
2685                                         goto next;
2686                         }
2687
2688                         target = cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg),
2689                                         tsk_cpus_allowed(p));
2690                         goto done;
2691 next:
2692                         sg = sg->next;
2693                 } while (sg != sd->groups);
2694         }
2695 done:
2696         rcu_read_unlock();
2697
2698         return target;
2699 }
2700
2701 /*
2702  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2703  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2704  * SD_BALANCE_EXEC.
2705  *
2706  * Balance, ie. select the least loaded group.
2707  *
2708  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2709  *
2710  * preempt must be disabled.
2711  */
2712 static int
2713 select_task_rq_fair(struct task_struct *p, int sd_flag, int wake_flags)
2714 {
2715         struct sched_domain *tmp, *affine_sd = NULL, *sd = NULL;
2716         int cpu = smp_processor_id();
2717         int prev_cpu = task_cpu(p);
2718         int new_cpu = cpu;
2719         int want_affine = 0;
2720         int want_sd = 1;
2721         int sync = wake_flags & WF_SYNC;
2722
2723         if (p->rt.nr_cpus_allowed == 1)
2724                 return prev_cpu;
2725
2726         if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE) {
2727                 if (cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
2728                         want_affine = 1;
2729                 new_cpu = prev_cpu;
2730         }
2731
2732         rcu_read_lock();
2733         for_each_domain(cpu, tmp) {
2734                 if (!(tmp->flags & SD_LOAD_BALANCE))
2735                         continue;
2736
2737                 /*
2738                  * If power savings logic is enabled for a domain, see if we
2739                  * are not overloaded, if so, don't balance wider.
2740                  */
2741                 if (tmp->flags & (SD_POWERSAVINGS_BALANCE|SD_PREFER_LOCAL)) {
2742                         unsigned long power = 0;
2743                         unsigned long nr_running = 0;
2744                         unsigned long capacity;
2745                         int i;
2746
2747                         for_each_cpu(i, sched_domain_span(tmp)) {
2748                                 power += power_of(i);
2749                                 nr_running += cpu_rq(i)->cfs.nr_running;
2750                         }
2751
2752                         capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_POWER_SCALE);
2753
2754                         if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2755                                 nr_running /= 2;
2756
2757                         if (nr_running < capacity)
2758                                 want_sd = 0;
2759                 }
2760
2761                 /*
2762                  * If both cpu and prev_cpu are part of this domain,
2763                  * cpu is a valid SD_WAKE_AFFINE target.
2764                  */
2765                 if (want_affine && (tmp->flags & SD_WAKE_AFFINE) &&
2766                     cpumask_test_cpu(prev_cpu, sched_domain_span(tmp))) {
2767                         affine_sd = tmp;
2768                         want_affine = 0;
2769                 }
2770
2771                 if (!want_sd && !want_affine)
2772                         break;
2773
2774                 if (!(tmp->flags & sd_flag))
2775                         continue;
2776
2777                 if (want_sd)
2778                         sd = tmp;
2779         }
2780
2781         if (affine_sd) {
2782                 if (cpu == prev_cpu || wake_affine(affine_sd, p, sync))
2783                         prev_cpu = cpu;
2784
2785                 new_cpu = select_idle_sibling(p, prev_cpu);
2786                 goto unlock;
2787         }
2788
2789         while (sd) {
2790                 int load_idx = sd->forkexec_idx;
2791                 struct sched_group *group;
2792                 int weight;
2793
2794                 if (!(sd->flags & sd_flag)) {
2795                         sd = sd->child;
2796                         continue;
2797                 }
2798
2799                 if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE)
2800                         load_idx = sd->wake_idx;
2801
2802                 group = find_idlest_group(sd, p, cpu, load_idx);
2803                 if (!group) {
2804                         sd = sd->child;
2805                         continue;
2806                 }
2807
2808                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, p, cpu);
2809                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2810                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2811                         sd = sd->child;
2812                         continue;
2813                 }
2814
2815                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2816                 cpu = new_cpu;
2817                 weight = sd->span_weight;
2818                 sd = NULL;
2819                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2820                         if (weight <= tmp->span_weight)
2821                                 break;
2822                         if (tmp->flags & sd_flag)
2823                                 sd = tmp;
2824                 }
2825                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2826         }
2827 unlock:
2828         rcu_read_unlock();
2829
2830         return new_cpu;
2831 }
2832 #endif /* CONFIG_SMP */
2833
2834 static unsigned long
2835 wakeup_gran(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
2836 {
2837         unsigned long gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2838
2839         /*
2840          * Since its curr running now, convert the gran from real-time
2841          * to virtual-time in his units.
2842          *
2843          * By using 'se' instead of 'curr' we penalize light tasks, so
2844          * they get preempted easier. That is, if 'se' < 'curr' then
2845          * the resulting gran will be larger, therefore penalizing the
2846          * lighter, if otoh 'se' > 'curr' then the resulting gran will
2847          * be smaller, again penalizing the lighter task.
2848          *
2849          * This is especially important for buddies when the leftmost
2850          * task is higher priority than the buddy.
2851          */
2852         return calc_delta_fair(gran, se);
2853 }
2854
2855 /*
2856  * Should 'se' preempt 'curr'.
2857  *
2858  *             |s1
2859  *        |s2
2860  *   |s3
2861  *         g
2862  *      |<--->|c
2863  *
2864  *  w(c, s1) = -1
2865  *  w(c, s2) =  0
2866  *  w(c, s3) =  1
2867  *
2868  */
2869 static int
2870 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
2871 {
2872         s64 gran, vdiff = curr->vruntime - se->vruntime;
2873
2874         if (vdiff <= 0)
2875                 return -1;
2876
2877         gran = wakeup_gran(curr, se);
2878         if (vdiff > gran)
2879                 return 1;
2880
2881         return 0;
2882 }
2883
2884 static void set_last_buddy(struct sched_entity *se)
2885 {
2886         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
2887                 return;
2888
2889         for_each_sched_entity(se)
2890                 cfs_rq_of(se)->last = se;
2891 }
2892
2893 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se)
2894 {
2895         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
2896                 return;
2897
2898         for_each_sched_entity(se)
2899                 cfs_rq_of(se)->next = se;
2900 }
2901
2902 static void set_skip_buddy(struct sched_entity *se)
2903 {
2904         for_each_sched_entity(se)
2905                 cfs_rq_of(se)->skip = se;
2906 }
2907
2908 /*
2909  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
2910  */
2911 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2912 {
2913         struct task_struct *curr = rq->curr;
2914         struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
2915         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
2916         int scale = cfs_rq->nr_running >= sched_nr_latency;
2917         int next_buddy_marked = 0;
2918
2919         if (unlikely(se == pse))
2920                 return;
2921
2922         /*
2923          * This is possible from callers such as pull_task(), in which we
2924          * unconditionally check_prempt_curr() after an enqueue (which may have
2925          * lead to a throttle).  This both saves work and prevents false
2926          * next-buddy nomination below.
2927          */
2928         if (unlikely(throttled_hierarchy(cfs_rq_of(pse))))
2929                 return;
2930
2931         if (sched_feat(NEXT_BUDDY) && scale && !(wake_flags & WF_FORK)) {
2932                 set_next_buddy(pse);
2933                 next_buddy_marked = 1;
2934         }
2935
2936         /*
2937          * We can come here with TIF_NEED_RESCHED already set from new task
2938          * wake up path.
2939          *
2940          * Note: this also catches the edge-case of curr being in a throttled
2941          * group (e.g. via set_curr_task), since update_curr() (in the
2942          * enqueue of curr) will have resulted in resched being set.  This
2943          * prevents us from potentially nominating it as a false LAST_BUDDY
2944          * below.
2945          */
2946         if (test_tsk_need_resched(curr))
2947                 return;
2948
2949         /* Idle tasks are by definition preempted by non-idle tasks. */
2950         if (unlikely(curr->policy == SCHED_IDLE) &&
2951             likely(p->policy != SCHED_IDLE))
2952                 goto preempt;
2953
2954         /*
2955          * Batch and idle tasks do not preempt non-idle tasks (their preemption
2956          * is driven by the tick):
2957          */
2958         if (unlikely(p->policy != SCHED_NORMAL))
2959                 return;
2960
2961         find_matching_se(&se, &pse);
2962         update_curr(cfs_rq_of(se));
2963         BUG_ON(!pse);
2964         if (wakeup_preempt_entity(se, pse) == 1) {
2965                 /*
2966                  * Bias pick_next to pick the sched entity that is
2967                  * triggering this preemption.
2968                  */
2969                 if (!next_buddy_marked)
2970                         set_next_buddy(pse);
2971                 goto preempt;
2972         }
2973
2974         return;
2975
2976 preempt:
2977         resched_task(curr);
2978         /*
2979          * Only set the backward buddy when the current task is still
2980          * on the rq. This can happen when a wakeup gets interleaved
2981          * with schedule on the ->pre_schedule() or idle_balance()
2982          * point, either of which can * drop the rq lock.
2983          *
2984          * Also, during early boot the idle thread is in the fair class,
2985          * for obvious reasons its a bad idea to schedule back to it.
2986          */
2987         if (unlikely(!se->on_rq || curr == rq->idle))
2988                 return;
2989
2990         if (sched_feat(LAST_BUDDY) && scale && entity_is_task(se))
2991                 set_last_buddy(se);
2992 }
2993
2994 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
2995 {
2996         struct task_struct *p;
2997         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
2998         struct sched_entity *se;
2999
3000         if (!cfs_rq->nr_running)
3001                 return NULL;
3002
3003         do {
3004                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
3005                 set_next_entity(cfs_rq, se);
3006                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
3007         } while (cfs_rq);
3008
3009         p = task_of(se);
3010         if (hrtick_enabled(rq))
3011                 hrtick_start_fair(rq, p);
3012
3013         return p;
3014 }
3015
3016 /*
3017  * Account for a descheduled task:
3018  */
3019 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3020 {
3021         struct sched_entity *se = &prev->se;
3022         struct cfs_rq *cfs_rq;
3023
3024         for_each_sched_entity(se) {
3025                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3026                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
3027         }
3028 }
3029
3030 /*
3031  * sched_yield() is very simple
3032  *
3033  * The magic of dealing with the ->skip buddy is in pick_next_entity.
3034  */
3035 static void yield_task_fair(struct rq *rq)
3036 {
3037         struct task_struct *curr = rq->curr;
3038         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
3039         struct sched_entity *se = &curr->se;
3040
3041         /*
3042          * Are we the only task in the tree?
3043          */
3044         if (unlikely(rq->nr_running == 1))
3045                 return;
3046
3047         clear_buddies(cfs_rq, se);
3048
3049         if (curr->policy != SCHED_BATCH) {
3050                 update_rq_clock(rq);
3051                 /*
3052                  * Update run-time statistics of the 'current'.
3053                  */
3054                 update_curr(cfs_rq);
3055                 /*
3056                  * Tell update_rq_clock() that we've just updated,
3057                  * so we don't do microscopic update in schedule()
3058                  * and double the fastpath cost.
3059                  */
3060                  rq->skip_clock_update = 1;
3061         }
3062
3063         set_skip_buddy(se);
3064 }
3065
3066 static bool yield_to_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt)
3067 {
3068         struct sched_entity *se = &p->se;
3069
3070         /* throttled hierarchies are not runnable */
3071         if (!se->on_rq || throttled_hierarchy(cfs_rq_of(se)))
3072                 return false;
3073
3074         /* Tell the scheduler that we'd really like pse to run next. */
3075         set_next_buddy(se);
3076
3077         yield_task_fair(rq);
3078
3079         return true;
3080 }
3081
3082 #ifdef CONFIG_SMP
3083 /**************************************************
3084  * Fair scheduling class load-balancing methods:
3085  */
3086
3087 /*
3088  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3089  * Both runqueues must be locked.
3090  */
3091 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3092                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3093 {
3094         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3095         set_task_cpu(p, this_cpu);
3096         activate_task(this_rq, p, 0);
3097         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3098 }
3099
3100 /*
3101  * Is this task likely cache-hot:
3102  */
3103 static int
3104 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
3105 {
3106         s64 delta;
3107
3108         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
3109                 return 0;
3110
3111         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
3112                 return 0;
3113
3114         /*
3115          * Buddy candidates are cache hot:
3116          */
3117         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
3118                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
3119                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
3120                 return 1;
3121
3122         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
3123                 return 1;
3124         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
3125                 return 0;
3126
3127         delta = now - p->se.exec_start;
3128
3129         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
3130 }
3131
3132 #define LBF_ALL_PINNED  0x01
3133 #define LBF_NEED_BREAK  0x02    /* clears into HAD_BREAK */
3134 #define LBF_HAD_BREAK   0x04
3135 #define LBF_HAD_BREAKS  0x0C    /* count HAD_BREAKs overflows into ABORT */
3136 #define LBF_ABORT       0x10
3137
3138 /*
3139  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3140  */
3141 static
3142 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3143                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3144                      int *lb_flags)
3145 {
3146         int tsk_cache_hot = 0;
3147         /*
3148          * We do not migrate tasks that are:
3149          * 1) running (obviously), or
3150          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3151          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3152          */
3153         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, tsk_cpus_allowed(p))) {
3154                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_affine);
3155                 return 0;
3156         }
3157         *lb_flags &= ~LBF_ALL_PINNED;
3158
3159         if (task_running(rq, p)) {
3160                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_running);
3161                 return 0;
3162         }
3163
3164         /*
3165          * Aggressive migration if:
3166          * 1) task is cache cold, or
3167          * 2) too many balance attempts have failed.
3168          */
3169
3170         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock_task, sd);
3171         if (!tsk_cache_hot ||
3172                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3173 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3174                 if (tsk_cache_hot) {
3175                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3176                         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_forced_migrations);
3177                 }
3178 #endif
3179                 return 1;
3180         }
3181
3182         if (tsk_cache_hot) {
3183                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_hot);
3184                 return 0;
3185         }
3186         return 1;
3187 }
3188
3189 /*
3190  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3191  * part of active balancing operations within "domain".
3192  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3193  *
3194  * Called with both runqueues locked.
3195  */
3196 static int
3197 move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3198               struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3199 {
3200         struct task_struct *p, *n;
3201         struct cfs_rq *cfs_rq;
3202         int pinned = 0;
3203
3204         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, cfs_rq) {
3205                 list_for_each_entry_safe(p, n, &cfs_rq->tasks, se.group_node) {
3206                         if (throttled_lb_pair(task_group(p),
3207                                               busiest->cpu, this_cpu))
3208                                 break;
3209
3210                         if (!can_migrate_task(p, busiest, this_cpu,
3211                                                 sd, idle, &pinned))
3212                                 continue;
3213
3214                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3215                         /*
3216                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3217                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3218                          * stats here rather than inside pull_task().
3219                          */
3220                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3221                         return 1;
3222                 }
3223         }
3224
3225         return 0;
3226 }
3227
3228 static unsigned long
3229 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3230               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3231               enum cpu_idle_type idle, int *lb_flags,
3232               struct cfs_rq *busiest_cfs_rq)
3233 {
3234         int loops = 0, pulled = 0;
3235         long rem_load_move = max_load_move;
3236         struct task_struct *p, *n;
3237
3238         if (max_load_move == 0)
3239                 goto out;
3240
3241         list_for_each_entry_safe(p, n, &busiest_cfs_rq->tasks, se.group_node) {
3242                 if (loops++ > sysctl_sched_nr_migrate) {
3243                         *lb_flags |= LBF_NEED_BREAK;
3244                         break;
3245                 }
3246
3247                 if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3248                     !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle,
3249                                       lb_flags))
3250                         continue;
3251
3252                 pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3253                 pulled++;
3254                 rem_load_move -= p->se.load.weight;
3255
3256 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3257                 /*
3258                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3259                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3260                  * the critical section.
3261                  */
3262                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE) {
3263                         *lb_flags |= LBF_ABORT;
3264                         break;
3265                 }
3266 #endif
3267
3268                 /*
3269                  * We only want to steal up to the prescribed amount of
3270                  * weighted load.
3271                  */
3272                 if (rem_load_move <= 0)
3273                         break;
3274         }
3275 out:
3276         /*
3277          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3278          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3279          * inside pull_task().
3280          */
3281         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3282
3283         return max_load_move - rem_load_move;
3284 }
3285
3286 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3287 /*
3288  * update tg->load_weight by folding this cpu's load_avg
3289  */
3290 static int update_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu)
3291 {
3292         struct cfs_rq *cfs_rq;
3293         unsigned long flags;
3294         struct rq *rq;
3295
3296         if (!tg->se[cpu])
3297                 return 0;
3298
3299         rq = cpu_rq(cpu);
3300         cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
3301
3302         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
3303
3304         update_rq_clock(rq);
3305         update_cfs_load(cfs_rq, 1);
3306
3307         /*
3308          * We need to update shares after updating tg->load_weight in
3309          * order to adjust the weight of groups with long running tasks.
3310          */
3311         update_cfs_shares(cfs_rq);
3312
3313         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
3314
3315         return 0;
3316 }
3317
3318 static void update_shares(int cpu)
3319 {
3320         struct cfs_rq *cfs_rq;
3321         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3322
3323         rcu_read_lock();
3324         /*
3325          * Iterates the task_group tree in a bottom up fashion, see
3326          * list_add_leaf_cfs_rq() for details.
3327          */
3328         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
3329                 /* throttled entities do not contribute to load */
3330                 if (throttled_hierarchy(cfs_rq))
3331                         continue;
3332
3333                 update_shares_cpu(cfs_rq->tg, cpu);
3334         }
3335         rcu_read_unlock();
3336 }
3337
3338 /*
3339  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
3340  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
3341  * group is a fraction of its parents load.
3342  */
3343 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
3344 {
3345         unsigned long load;
3346         long cpu = (long)data;
3347
3348         if (!tg->parent) {
3349                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
3350         } else {
3351                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
3352                 load *= tg->se[cpu]->load.weight;
3353                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
3354         }
3355
3356         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
3357
3358         return 0;
3359 }
3360
3361 static void update_h_load(long cpu)
3362 {
3363         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
3364 }
3365
3366 static unsigned long
3367 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3368                   unsigned long max_load_move,
3369                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3370                   int *lb_flags)
3371 {
3372         long rem_load_move = max_load_move;
3373         struct cfs_rq *busiest_cfs_rq;
3374
3375         rcu_read_lock();
3376         update_h_load(cpu_of(busiest));
3377
3378         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, busiest_cfs_rq) {
3379                 unsigned long busiest_h_load = busiest_cfs_rq->h_load;
3380                 unsigned long busiest_weight = busiest_cfs_rq->load.weight;
3381                 u64 rem_load, moved_load;
3382
3383                 if (*lb_flags & (LBF_NEED_BREAK|LBF_ABORT))
3384                         break;
3385
3386                 /*
3387                  * empty group or part of a throttled hierarchy
3388                  */
3389                 if (!busiest_cfs_rq->task_weight ||
3390                     throttled_lb_pair(busiest_cfs_rq->tg, cpu_of(busiest), this_cpu))
3391                         continue;
3392
3393                 rem_load = (u64)rem_load_move * busiest_weight;
3394                 rem_load = div_u64(rem_load, busiest_h_load + 1);
3395
3396                 moved_load = balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3397                                 rem_load, sd, idle, lb_flags,
3398                                 busiest_cfs_rq);
3399
3400                 if (!moved_load)
3401                         continue;
3402
3403                 moved_load *= busiest_h_load;
3404                 moved_load = div_u64(moved_load, busiest_weight + 1);
3405
3406                 rem_load_move -= moved_load;
3407                 if (rem_load_move < 0)
3408                         break;
3409         }
3410         rcu_read_unlock();
3411
3412         return max_load_move - rem_load_move;
3413 }
3414 #else
3415 static inline void update_shares(int cpu)
3416 {
3417 }
3418
3419 static unsigned long
3420 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3421                   unsigned long max_load_move,
3422                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3423                   int *lb_flags)
3424 {
3425         return balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3426                         max_load_move, sd, idle, lb_flags,
3427                         &busiest->cfs);
3428 }
3429 #endif
3430
3431 /*
3432  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3433  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3434  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3435  *
3436  * Called with both runqueues locked.
3437  */
3438 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3439                       unsigned long max_load_move,
3440                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3441                       int *lb_flags)
3442 {
3443         unsigned long total_load_moved = 0, load_moved;
3444
3445         do {
3446                 load_moved = load_balance_fair(this_rq, this_cpu, busiest,
3447                                 max_load_move - total_load_moved,
3448                                 sd, idle, lb_flags);
3449
3450                 total_load_moved += load_moved;
3451
3452                 if (*lb_flags & (LBF_NEED_BREAK|LBF_ABORT))
3453                         break;
3454
3455 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3456                 /*
3457                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3458                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3459                  * the critical section.
3460                  */
3461                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running) {
3462                         *lb_flags |= LBF_ABORT;
3463                         break;
3464                 }
3465 #endif
3466         } while (load_moved && max_load_move > total_load_moved);
3467
3468         return total_load_moved > 0;
3469 }
3470
3471 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3472 /*
3473  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3474  *              during load balancing.
3475  */
3476 struct sd_lb_stats {
3477         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3478         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3479         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3480         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3481         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3482
3483         /** Statistics of this group */
3484         unsigned long this_load;
3485         unsigned long this_load_per_task;
3486         unsigned long this_nr_running;
3487         unsigned long this_has_capacity;
3488         unsigned int  this_idle_cpus;
3489
3490         /* Statistics of the busiest group */
3491         unsigned int  busiest_idle_cpus;
3492         unsigned long max_load;
3493         unsigned long busiest_load_per_task;
3494         unsigned long busiest_nr_running;
3495         unsigned long busiest_group_capacity;
3496         unsigned long busiest_has_capacity;
3497         unsigned int  busiest_group_weight;
3498
3499         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3500 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3501         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3502         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3503         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3504         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3505         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3506         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3507 #endif
3508 };
3509
3510 /*
3511  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3512  */
3513 struct sg_lb_stats {
3514         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3515         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3516         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3517         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3518         unsigned long group_capacity;
3519         unsigned long idle_cpus;
3520         unsigned long group_weight;
3521         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3522         int group_has_capacity; /* Is there extra capacity in the group? */
3523 };
3524
3525 /**
3526  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3527  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3528  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3529  */
3530 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3531                                         enum cpu_idle_type idle)
3532 {
3533         int load_idx;
3534
3535         switch (idle) {
3536         case CPU_NOT_IDLE:
3537                 load_idx = sd->busy_idx;
3538                 break;
3539
3540         case CPU_NEWLY_IDLE:
3541                 load_idx = sd->newidle_idx;
3542                 break;
3543         default:
3544                 load_idx = sd->idle_idx;
3545                 break;
3546         }
3547
3548         return load_idx;
3549 }
3550
3551
3552 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3553 /**
3554  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3555  * the given sched_domain, during load balancing.
3556  *
3557  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3558  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3559  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3560  */
3561 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3562         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3563 {
3564         /*
3565          * Busy processors will not participate in power savings
3566          * balance.
3567          */
3568         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3569                 sds->power_savings_balance = 0;
3570         else {
3571                 sds->power_savings_balance = 1;
3572                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3573                 sds->leader_nr_running = 0;
3574         }
3575 }
3576
3577 /**
3578  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3579  * sched_domain while performing load balancing.
3580  *
3581  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3582  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3583  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3584  *              load balancing ?
3585  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3586  */
3587 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3588         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3589 {
3590
3591         if (!sds->power_savings_balance)
3592                 return;
3593
3594         /*
3595          * If the local group is idle or completely loaded
3596          * no need to do power savings balance at this domain
3597          */
3598         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3599                                 !sds->this_nr_running))
3600                 sds->power_savings_balance = 0;
3601
3602         /*
3603          * If a group is already running at full capacity or idle,
3604          * don't include that group in power savings calculations
3605          */
3606         if (!sds->power_savings_balance ||
3607                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3608                 !sgs->sum_nr_running)
3609                 return;
3610
3611         /*
3612          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3613          * This is the group from where we need to pick up the load
3614          * for saving power
3615          */
3616         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3617             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3618              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3619                 sds->group_min = group;
3620                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3621                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3622                                                 sgs->sum_nr_running;
3623         }
3624
3625         /*
3626          * Calculate the group which is almost near its
3627          * capacity but still has some space to pick up some load
3628          * from other group and save more power
3629          */
3630         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
3631                 return;
3632
3633         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3634             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3635              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3636                 sds->group_leader = group;
3637                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3638         }
3639 }
3640
3641 /**
3642  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3643  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3644  *      under consideration.
3645  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3646  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3647  *
3648  * Description:
3649  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3650  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3651  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3652  *
3653  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3654  * Else returns 0.
3655  */
3656 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3657                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3658 {
3659         if (!sds->power_savings_balance)
3660                 return 0;
3661
3662         if (sds->this != sds->group_leader ||
3663                         sds->group_leader == sds->group_min)
3664                 return 0;
3665
3666         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3667         sds->busiest = sds->group_min;
3668
3669         return 1;
3670
3671 }
3672 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3673 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3674         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3675 {
3676         return;
3677 }
3678
3679 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3680         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3681 {
3682         return;
3683 }
3684
3685 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3686                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3687 {
3688         return 0;
3689 }
3690 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3691
3692
3693 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3694 {
3695         return SCHED_POWER_SCALE;
3696 }
3697
3698 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3699 {
3700         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
3701 }
3702
3703 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3704 {
3705         unsigned long weight = sd->span_weight;
3706         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3707
3708         smt_gain /= weight;
3709
3710         return smt_gain;
3711 }
3712
3713 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3714 {
3715         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
3716 }
3717
3718 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3719 {
3720         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3721         u64 total, available;
3722
3723         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
3724
3725         if (unlikely(total < rq->rt_avg)) {
3726                 /* Ensures that power won't end up being negative */
3727                 available = 0;
3728         } else {
3729                 available = total - rq->rt_avg;
3730         }
3731
3732         if (unlikely((s64)total < SCHED_POWER_SCALE))
3733                 total = SCHED_POWER_SCALE;
3734
3735         total >>= SCHED_POWER_SHIFT;
3736
3737         return div_u64(available, total);
3738 }
3739
3740 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3741 {
3742         unsigned long weight = sd->span_weight;
3743         unsigned long power = SCHED_POWER_SCALE;
3744         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3745
3746         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3747                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
3748                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3749                 else
3750                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
3751
3752                 power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
3753         }
3754
3755         sdg->sgp->power_orig = power;
3756
3757         if (sched_feat(ARCH_POWER))
3758                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
3759         else
3760                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
3761
3762         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
3763
3764         power *= scale_rt_power(cpu);
3765         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
3766
3767         if (!power)
3768                 power = 1;
3769
3770         cpu_rq(cpu)->cpu_power = power;
3771         sdg->sgp->power = power;
3772 }
3773
3774 void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3775 {
3776         struct sched_domain *child = sd->child;
3777         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3778         unsigned long power;
3779
3780         if (!child) {
3781                 update_cpu_power(sd, cpu);
3782                 return;
3783         }
3784
3785         power = 0;
3786
3787         group = child->groups;
3788         do {
3789                 power += group->sgp->power;
3790                 group = group->next;
3791         } while (group != child->groups);
3792
3793         sdg->sgp->power = power;
3794 }
3795
3796 /*
3797  * Try and fix up capacity for tiny siblings, this is needed when
3798  * things like SD_ASYM_PACKING need f_b_g to select another sibling
3799  * which on its own isn't powerful enough.
3800  *
3801  * See update_sd_pick_busiest() and check_asym_packing().
3802  */
3803 static inline int
3804 fix_small_capacity(struct sched_domain *sd, struct sched_group *group)
3805 {
3806         /*
3807          * Only siblings can have significantly less than SCHED_POWER_SCALE
3808          */
3809         if (!(sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER))
3810                 return 0;
3811
3812         /*
3813          * If ~90% of the cpu_power is still there, we're good.
3814          */
3815         if (group->sgp->power * 32 > group->sgp->power_orig * 29)
3816                 return 1;
3817
3818         return 0;
3819 }
3820
3821 /**
3822  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3823  * @sd: The sched_domain whose statistics are to be updated.
3824  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3825  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3826  * @idle: Idle status of this_cpu
3827  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3828  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3829  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3830  * @balance: Should we balance.
3831  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3832  */
3833 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
3834                         struct sched_group *group, int this_cpu,
3835                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx,
3836                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3837                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3838 {
3839         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load, max_nr_running;
3840         int i;
3841         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3842         unsigned long avg_load_per_task = 0;
3843
3844         if (local_group)
3845                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3846
3847         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3848         max_cpu_load = 0;
3849         min_cpu_load = ~0UL;
3850         max_nr_running = 0;
3851
3852         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3853                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3854
3855                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3856                 if (local_group) {
3857                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3858                                 first_idle_cpu = 1;
3859                                 balance_cpu = i;
3860                         }
3861
3862                         load = target_load(i, load_idx);
3863                 } else {
3864                         load = source_load(i, load_idx);
3865                         if (load > max_cpu_load) {
3866                                 max_cpu_load = load;
3867                                 max_nr_running = rq->nr_running;
3868                         }
3869                         if (min_cpu_load > load)
3870                                 min_cpu_load = load;
3871                 }
3872
3873                 sgs->group_load += load;
3874                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3875                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3876                 if (idle_cpu(i))
3877                         sgs->idle_cpus++;
3878         }
3879
3880         /*
3881          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3882          * is eligible for doing load balancing at this and above
3883          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3884          * to do the newly idle load balance.
3885          */
3886         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group) {
3887                 if (balance_cpu != this_cpu) {
3888                         *balance = 0;
3889                         return;
3890                 }
3891                 update_group_power(sd, this_cpu);
3892         }
3893
3894         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3895         sgs->avg_load = (sgs->group_load*SCHED_POWER_SCALE) / group->sgp->power;
3896
3897         /*
3898          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3899          * than the average weight of a task.
3900          *
3901          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3902          *      might not be a suitable number - should we keep a
3903          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3904          *      the hierarchy?
3905          */
3906         if (sgs->sum_nr_running)
3907                 avg_load_per_task = sgs->sum_weighted_load / sgs->sum_nr_running;
3908
3909         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) >= avg_load_per_task && max_nr_running > 1)
3910                 sgs->group_imb = 1;
3911
3912         sgs->group_capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(group->sgp->power,
3913                                                 SCHED_POWER_SCALE);
3914         if (!sgs->group_capacity)
3915                 sgs->group_capacity = fix_small_capacity(sd, group);
3916         sgs->group_weight = group->group_weight;
3917
3918         if (sgs->group_capacity > sgs->sum_nr_running)
3919                 sgs->group_has_capacity = 1;
3920 }
3921
3922 /**
3923  * update_sd_pick_busiest - return 1 on busiest group
3924  * @sd: sched_domain whose statistics are to be checked
3925  * @sds: sched_domain statistics
3926  * @sg: sched_group candidate to be checked for being the busiest
3927  * @sgs: sched_group statistics
3928  * @this_cpu: the current cpu
3929  *
3930  * Determine if @sg is a busier group than the previously selected
3931  * busiest group.
3932  */
3933 static bool update_sd_pick_busiest(struct sched_domain *sd,
3934                                    struct sd_lb_stats *sds,
3935                                    struct sched_group *sg,
3936                                    struct sg_lb_stats *sgs,
3937                                    int this_cpu)
3938 {
3939         if (sgs->avg_load <= sds->max_load)
3940                 return false;
3941
3942         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity)
3943                 return true;
3944
3945         if (sgs->group_imb)
3946                 return true;
3947
3948         /*
3949          * ASYM_PACKING needs to move all the work to the lowest
3950          * numbered CPUs in the group, therefore mark all groups
3951          * higher than ourself as busy.
3952          */
3953         if ((sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && sgs->sum_nr_running &&
3954             this_cpu < group_first_cpu(sg)) {
3955                 if (!sds->busiest)
3956                         return true;
3957
3958                 if (group_first_cpu(sds->busiest) > group_first_cpu(sg))
3959                         return true;
3960         }
3961
3962         return false;
3963 }
3964
3965 /**
3966  * update_sd_lb_stats - Update sched_domain's statistics for load balancing.
3967  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3968  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3969  * @idle: Idle status of this_cpu
3970  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3971  * @balance: Should we balance.
3972  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3973  */
3974 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3975                         enum cpu_idle_type idle, const struct cpumask *cpus,
3976                         int *balance, struct sd_lb_stats *sds)
3977 {
3978         struct sched_domain *child = sd->child;
3979         struct sched_group *sg = sd->groups;
3980         struct sg_lb_stats sgs;
3981         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3982
3983         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3984                 prefer_sibling = 1;
3985
3986         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3987         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3988
3989         do {
3990                 int local_group;
3991
3992                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu, sched_group_cpus(sg));
3993                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3994                 update_sg_lb_stats(sd, sg, this_cpu, idle, load_idx,
3995                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3996
3997                 if (local_group && !(*balance))
3998                         return;
3999
4000                 sds->total_load += sgs.group_load;
4001                 sds->total_pwr += sg->sgp->power;
4002
4003                 /*
4004                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
4005                  * first, lower the sg capacity to one so that we'll try
4006                  * and move all the excess tasks away. We lower the capacity
4007                  * of a group only if the local group has the capacity to fit
4008                  * these excess tasks, i.e. nr_running < group_capacity. The
4009                  * extra check prevents the case where you always pull from the
4010                  * heaviest group when it is already under-utilized (possible
4011                  * with a large weight task outweighs the tasks on the system).
4012                  */
4013                 if (prefer_sibling && !local_group && sds->this_has_capacity)
4014                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
4015
4016                 if (local_group) {
4017                         sds->this_load = sgs.avg_load;
4018                         sds->this = sg;
4019                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
4020                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
4021                         sds->this_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
4022                         sds->this_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
4023                 } else if (update_sd_pick_busiest(sd, sds, sg, &sgs, this_cpu)) {
4024                         sds->max_load = sgs.avg_load;
4025                         sds->busiest = sg;
4026                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
4027                         sds->busiest_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
4028                         sds->busiest_group_capacity = sgs.group_capacity;
4029                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
4030                         sds->busiest_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
4031                         sds->busiest_group_weight = sgs.group_weight;
4032                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
4033                 }
4034
4035                 update_sd_power_savings_stats(sg, sds, local_group, &sgs);
4036                 sg = sg->next;
4037         } while (sg != sd->groups);
4038 }
4039
4040 /**
4041  * check_asym_packing - Check to see if the group is packed into the
4042  *                      sched doman.
4043  *
4044  * This is primarily intended to used at the sibling level.  Some
4045  * cores like POWER7 prefer to use lower numbered SMT threads.  In the
4046  * case of POWER7, it can move to lower SMT modes only when higher
4047  * threads are idle.  When in lower SMT modes, the threads will
4048  * perform better since they share less core resources.  Hence when we
4049  * have idle threads, we want them to be the higher ones.
4050  *
4051  * This packing function is run on idle threads.  It checks to see if
4052  * the busiest CPU in this domain (core in the P7 case) has a higher
4053  * CPU number than the packing function is being run on.  Here we are
4054  * assuming lower CPU number will be equivalent to lower a SMT thread
4055  * number.
4056  *
4057  * Returns 1 when packing is required and a task should be moved to
4058  * this CPU.  The amount of the imbalance is returned in *imbalance.
4059  *
4060  * @sd: The sched_domain whose packing is to be checked.
4061  * @sds: Statistics of the sched_domain which is to be packed
4062  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
4063  * @imbalance: returns amount of imbalanced due to packing.
4064  */
4065 static int check_asym_packing(struct sched_domain *sd,
4066                               struct sd_lb_stats *sds,
4067                               int this_cpu, unsigned long *imbalance)
4068 {
4069         int busiest_cpu;
4070
4071         if (!(sd->flags & SD_ASYM_PACKING))
4072                 return 0;
4073
4074         if (!sds->busiest)
4075                 return 0;
4076
4077         busiest_cpu = group_first_cpu(sds->busiest);
4078         if (this_cpu > busiest_cpu)
4079                 return 0;
4080
4081         *imbalance = DIV_ROUND_CLOSEST(sds->max_load * sds->busiest->sgp->power,
4082                                        SCHED_POWER_SCALE);
4083         return 1;
4084 }
4085
4086 /**
4087  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
4088  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
4089  *                      load balancing.
4090  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
4091  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
4092  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
4093  */
4094 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
4095                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
4096 {
4097         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
4098         unsigned int imbn = 2;
4099         unsigned long scaled_busy_load_per_task;
4100
4101         if (sds->this_nr_running) {
4102                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
4103                 if (sds->busiest_load_per_task >
4104                                 sds->this_load_per_task)
4105                         imbn = 1;
4106         } else
4107                 sds->this_load_per_task =
4108                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
4109
4110         scaled_busy_load_per_task = sds->busiest_load_per_task
4111                                          * SCHED_POWER_SCALE;
4112         scaled_busy_load_per_task /= sds->busiest->sgp->power;
4113
4114         if (sds->max_load - sds->this_load + scaled_busy_load_per_task >=
4115                         (scaled_busy_load_per_task * imbn)) {
4116                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
4117                 return;
4118         }
4119
4120         /*
4121          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
4122          * however we may be able to increase total CPU power used by
4123          * moving them.
4124          */
4125
4126         pwr_now += sds->busiest->sgp->power *
4127                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
4128         pwr_now += sds->this->sgp->power *
4129                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
4130         pwr_now /= SCHED_POWER_SCALE;
4131
4132         /* Amount of load we'd subtract */
4133         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
4134                 sds->busiest->sgp->power;
4135         if (sds->max_load > tmp)
4136                 pwr_move += sds->busiest->sgp->power *
4137                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
4138
4139         /* Amount of load we'd add */
4140         if (sds->max_load * sds->busiest->sgp->power <
4141                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE)
4142                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->sgp->power) /
4143                         sds->this->sgp->power;
4144         else
4145                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
4146                         sds->this->sgp->power;
4147         pwr_move += sds->this->sgp->power *
4148                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
4149         pwr_move /= SCHED_POWER_SCALE;
4150
4151         /* Move if we gain throughput */
4152         if (pwr_move > pwr_now)
4153                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
4154 }
4155
4156 /**
4157  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
4158  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
4159  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
4160  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
4161  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
4162  */
4163 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
4164                 unsigned long *imbalance)
4165 {
4166         unsigned long max_pull, load_above_capacity = ~0UL;
4167
4168         sds->busiest_load_per_task /= sds->busiest_nr_running;
4169         if (sds->group_imb) {
4170                 sds->busiest_load_per_task =
4171                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->avg_load);
4172         }
4173
4174         /*
4175          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
4176          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
4177          * its cpu_power, while calculating max_load..)
4178          */
4179         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
4180                 *imbalance = 0;
4181                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
4182         }
4183
4184         if (!sds->group_imb) {
4185                 /*
4186                  * Don't want to pull so many tasks that a group would go idle.
4187                  */
4188                 load_above_capacity = (sds->busiest_nr_running -
4189                                                 sds->busiest_group_capacity);
4190
4191                 load_above_capacity *= (SCHED_LOAD_SCALE * SCHED_POWER_SCALE);
4192
4193                 load_above_capacity /= sds->busiest->sgp->power;
4194         }
4195
4196         /*
4197          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4198          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4199          * reduce the max loaded cpu below the average load. At the same time,
4200          * we also don't want to reduce the group load below the group capacity
4201          * (so that we can implement power-savings policies etc). Thus we look
4202          * for the minimum possible imbalance.
4203          * Be careful of negative numbers as they'll appear as very large values
4204          * with unsigned longs.
4205          */
4206         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load, load_above_capacity);
4207
4208         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
4209         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->sgp->power,
4210                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->sgp->power)
4211                         / SCHED_POWER_SCALE;
4212
4213         /*
4214          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
4215          * there is no guarantee that any tasks will be moved so we'll have
4216          * a think about bumping its value to force at least one task to be
4217          * moved
4218          */
4219         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
4220                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
4221
4222 }
4223
4224 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
4225
4226 /**
4227  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
4228  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
4229  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
4230  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
4231  * such a group exists.
4232  *
4233  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
4234  * to restore balance.
4235  *
4236  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
4237  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
4238  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
4239  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
4240  * @idle: The idle status of this_cpu.
4241  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
4242  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
4243  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
4244  *
4245  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
4246  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
4247  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
4248  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
4249  */
4250 static struct sched_group *
4251 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
4252                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
4253                    const struct cpumask *cpus, int *balance)
4254 {
4255         struct sd_lb_stats sds;
4256
4257         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
4258
4259         /*
4260          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
4261          * this level.
4262          */
4263         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, cpus, balance, &sds);
4264
4265         /*
4266          * this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing at
4267          * this level.
4268          */
4269         if (!(*balance))
4270                 goto ret;
4271
4272         if ((idle == CPU_IDLE || idle == CPU_NEWLY_IDLE) &&
4273             check_asym_packing(sd, &sds, this_cpu, imbalance))
4274                 return sds.busiest;
4275
4276         /* There is no busy sibling group to pull tasks from */
4277         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
4278                 goto out_balanced;
4279
4280         sds.avg_load = (SCHED_POWER_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
4281
4282         /*
4283          * If the busiest group is imbalanced the below checks don't
4284          * work because they assumes all things are equal, which typically
4285          * isn't true due to cpus_allowed constraints and the like.
4286          */
4287         if (sds.group_imb)
4288                 goto force_balance;
4289
4290         /* SD_BALANCE_NEWIDLE trumps SMP nice when underutilized */
4291         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && sds.this_has_capacity &&
4292                         !sds.busiest_has_capacity)
4293                 goto force_balance;
4294
4295         /*
4296          * If the local group is more busy than the selected busiest group
4297          * don't try and pull any tasks.
4298          */
4299         if (sds.this_load >= sds.max_load)
4300                 goto out_balanced;
4301
4302         /*
4303          * Don't pull any tasks if this group is already above the domain
4304          * average load.
4305          */
4306         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
4307                 goto out_balanced;
4308
4309         if (idle == CPU_IDLE) {
4310                 /*
4311                  * This cpu is idle. If the busiest group load doesn't
4312                  * have more tasks than the number of available cpu's and
4313                  * there is no imbalance between this and busiest group
4314                  * wrt to idle cpu's, it is balanced.
4315                  */
4316                 if ((sds.this_idle_cpus <= sds.busiest_idle_cpus + 1) &&
4317                     sds.busiest_nr_running <= sds.busiest_group_weight)
4318                         goto out_balanced;
4319         } else {
4320                 /*
4321                  * In the CPU_NEWLY_IDLE, CPU_NOT_IDLE cases, use
4322                  * imbalance_pct to be conservative.
4323                  */
4324                 if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
4325                         goto out_balanced;
4326         }
4327
4328 force_balance:
4329         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4330         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4331         return sds.busiest;
4332
4333 out_balanced:
4334         /*
4335          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4336          * to save power.
4337          */
4338         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4339                 return sds.busiest;
4340 ret:
4341         *imbalance = 0;
4342         return NULL;
4343 }
4344
4345 /*
4346  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4347  */
4348 static struct rq *
4349 find_busiest_queue(struct sched_domain *sd, struct sched_group *group,
4350                    enum cpu_idle_type idle, unsigned long imbalance,
4351                    const struct cpumask *cpus)
4352 {
4353         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4354         unsigned long max_load = 0;
4355         int i;
4356
4357         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4358                 unsigned long power = power_of(i);
4359                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power,
4360                                                            SCHED_POWER_SCALE);
4361                 unsigned long wl;
4362
4363                 if (!capacity)
4364                         capacity = fix_small_capacity(sd, group);
4365
4366                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4367                         continue;
4368
4369                 rq = cpu_rq(i);
4370                 wl = weighted_cpuload(i);
4371
4372                 /*
4373                  * When comparing with imbalance, use weighted_cpuload()
4374                  * which is not scaled with the cpu power.
4375                  */
4376                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4377                         continue;
4378
4379                 /*
4380                  * For the load comparisons with the other cpu's, consider
4381                  * the weighted_cpuload() scaled with the cpu power, so that
4382                  * the load can be moved away from the cpu that is potentially
4383                  * running at a lower capacity.
4384                  */
4385                 wl = (wl * SCHED_POWER_SCALE) / power;
4386
4387                 if (wl > max_load) {
4388                         max_load = wl;
4389                         busiest = rq;
4390                 }
4391         }
4392
4393         return busiest;
4394 }
4395
4396 /*
4397  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4398  * so long as it is large enough.
4399  */
4400 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4401
4402 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4403 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4404
4405 static int need_active_balance(struct sched_domain *sd, int idle,
4406                                int busiest_cpu, int this_cpu)
4407 {
4408         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE) {
4409
4410                 /*
4411                  * ASYM_PACKING needs to force migrate tasks from busy but
4412                  * higher numbered CPUs in order to pack all tasks in the
4413                  * lowest numbered CPUs.
4414                  */
4415                 if ((sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && busiest_cpu > this_cpu)
4416                         return 1;
4417
4418                 /*
4419                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4420                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4421                  * package.
4422                  *
4423                  * The package power saving logic comes from
4424                  * find_busiest_group(). If there are no imbalance, then
4425                  * f_b_g() will return NULL. However when sched_mc={1,2} then
4426                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4427                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4428                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4429                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4430                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4431                  *
4432                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4433                  * will be more than one task in the source run queue and
4434                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4435                  * active balance code will not be triggered.
4436                  */
4437                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4438                         return 0;
4439         }
4440
4441         return unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2);
4442 }
4443
4444 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data);
4445
4446 /*
4447  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4448  * tasks if there is an imbalance.
4449  */
4450 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4451                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4452                         int *balance)
4453 {
4454         int ld_moved, lb_flags = 0, active_balance = 0;
4455         struct sched_group *group;
4456         unsigned long imbalance;
4457         struct rq *busiest;
4458         unsigned long flags;
4459         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4460
4461         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4462
4463         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4464
4465 redo:
4466         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle,
4467                                    cpus, balance);
4468
4469         if (*balance == 0)
4470                 goto out_balanced;
4471
4472         if (!group) {
4473                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4474                 goto out_balanced;
4475         }
4476
4477         busiest = find_busiest_queue(sd, group, idle, imbalance, cpus);
4478         if (!busiest) {
4479                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4480                 goto out_balanced;
4481         }
4482
4483         BUG_ON(busiest == this_rq);
4484
4485         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4486
4487         ld_moved = 0;
4488         if (busiest->nr_running > 1) {
4489                 /*
4490                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4491                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4492                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4493                  * correctly treated as an imbalance.
4494                  */
4495                 lb_flags |= LBF_ALL_PINNED;
4496                 local_irq_save(flags);
4497                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4498                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4499                                       imbalance, sd, idle, &lb_flags);
4500                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4501                 local_irq_restore(flags);
4502
4503                 /*
4504                  * some other cpu did the load balance for us.
4505                  */
4506                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4507                         resched_cpu(this_cpu);
4508
4509                 if (lb_flags & LBF_ABORT)
4510                         goto out_balanced;
4511
4512                 if (lb_flags & LBF_NEED_BREAK) {
4513                         lb_flags += LBF_HAD_BREAK - LBF_NEED_BREAK;
4514                         if (lb_flags & LBF_ABORT)
4515                                 goto out_balanced;
4516                         goto redo;
4517                 }
4518
4519                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4520                 if (unlikely(lb_flags & LBF_ALL_PINNED)) {
4521                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4522                         if (!cpumask_empty(cpus))
4523                                 goto redo;
4524                         goto out_balanced;
4525                 }
4526         }
4527
4528         if (!ld_moved) {
4529                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4530                 /*
4531                  * Increment the failure counter only on periodic balance.
4532                  * We do not want newidle balance, which can be very
4533                  * frequent, pollute the failure counter causing
4534                  * excessive cache_hot migrations and active balances.
4535                  */
4536                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE)
4537                         sd->nr_balance_failed++;
4538
4539                 if (need_active_balance(sd, idle, cpu_of(busiest), this_cpu)) {
4540                         raw_spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4541
4542                         /* don't kick the active_load_balance_cpu_stop,
4543                          * if the curr task on busiest cpu can't be
4544                          * moved to this_cpu
4545                          */
4546                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4547                                         tsk_cpus_allowed(busiest->curr))) {
4548                                 raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock,
4549                                                             flags);
4550                                 lb_flags |= LBF_ALL_PINNED;
4551                                 goto out_one_pinned;
4552                         }
4553
4554                         /*
4555                          * ->active_balance synchronizes accesses to
4556                          * ->active_balance_work.  Once set, it's cleared
4557                          * only after active load balance is finished.
4558                          */
4559                         if (!busiest->active_balance) {
4560                                 busiest->active_balance = 1;
4561                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4562                                 active_balance = 1;
4563                         }
4564                         raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4565
4566                         if (active_balance)
4567                                 stop_one_cpu_nowait(cpu_of(busiest),
4568                                         active_load_balance_cpu_stop, busiest,
4569                                         &busiest->active_balance_work);
4570
4571                         /*
4572                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4573                          * counter.
4574                          */
4575                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4576                 }
4577         } else
4578                 sd->nr_balance_failed = 0;
4579
4580         if (likely(!active_balance)) {
4581                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4582                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4583         } else {
4584                 /*
4585                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4586                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4587                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4588                  * move_tasks).
4589                  */
4590                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4591                         sd->balance_interval *= 2;
4592         }
4593
4594         goto out;
4595
4596 out_balanced:
4597         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4598
4599         sd->nr_balance_failed = 0;
4600
4601 out_one_pinned:
4602         /* tune up the balancing interval */
4603         if (((lb_flags & LBF_ALL_PINNED) &&
4604                         sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4605                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4606                 sd->balance_interval *= 2;
4607
4608         ld_moved = 0;
4609 out:
4610         return ld_moved;
4611 }
4612
4613 /*
4614  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4615  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4616  */
4617 void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4618 {
4619         struct sched_domain *sd;
4620         int pulled_task = 0;
4621         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4622
4623         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
4624
4625         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
4626                 return;
4627
4628         /*
4629          * Drop the rq->lock, but keep IRQ/preempt disabled.
4630          */
4631         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
4632
4633         update_shares(this_cpu);
4634         rcu_read_lock();
4635         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4636                 unsigned long interval;
4637                 int balance = 1;
4638
4639                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4640                         continue;
4641
4642                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE) {
4643                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4644                         pulled_task = load_balance(this_cpu, this_rq,
4645                                                    sd, CPU_NEWLY_IDLE, &balance);
4646                 }
4647
4648                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4649                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4650                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4651                 if (pulled_task) {
4652                         this_rq->idle_stamp = 0;
4653                         break;
4654                 }
4655         }
4656         rcu_read_unlock();
4657
4658         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
4659
4660         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4661                 /*
4662                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4663                  * a busy processor. So reset next_balance.
4664                  */
4665                 this_rq->next_balance = next_balance;
4666         }
4667 }
4668
4669 /*
4670  * active_load_balance_cpu_stop is run by cpu stopper. It pushes
4671  * running tasks off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at
4672  * least 1 task to be running on each physical CPU where possible, and
4673  * avoids physical / logical imbalances.
4674  */
4675 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data)
4676 {
4677         struct rq *busiest_rq = data;
4678         int busiest_cpu = cpu_of(busiest_rq);
4679         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4680         struct rq *target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4681         struct sched_domain *sd;
4682
4683         raw_spin_lock_irq(&busiest_rq->lock);
4684
4685         /* make sure the requested cpu hasn't gone down in the meantime */
4686         if (unlikely(busiest_cpu != smp_processor_id() ||
4687                      !busiest_rq->active_balance))
4688                 goto out_unlock;
4689
4690         /* Is there any task to move? */
4691         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4692                 goto out_unlock;
4693
4694         /*
4695          * This condition is "impossible", if it occurs
4696          * we need to fix it. Originally reported by
4697          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4698          */
4699         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4700
4701         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4702         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4703
4704         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4705         rcu_read_lock();
4706         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4707                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4708                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4709                                 break;
4710         }
4711
4712         if (likely(sd)) {
4713                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4714
4715                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4716                                   sd, CPU_IDLE))
4717                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4718                 else
4719                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4720         }
4721         rcu_read_unlock();
4722         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4723 out_unlock:
4724         busiest_rq->active_balance = 0;
4725         raw_spin_unlock_irq(&busiest_rq->lock);
4726         return 0;
4727 }
4728
4729 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4730 /*
4731  * idle load balancing details
4732  * - When one of the busy CPUs notice that there may be an idle rebalancing
4733  *   needed, they will kick the idle load balancer, which then does idle
4734  *   load balancing for all the idle CPUs.
4735  */
4736 static struct {
4737         cpumask_var_t idle_cpus_mask;
4738         atomic_t nr_cpus;
4739         unsigned long next_balance;     /* in jiffy units */
4740 } nohz ____cacheline_aligned;
4741
4742 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4743 /**
4744  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4745  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4746  *              be returned.
4747  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4748  *              for the given cpu.
4749  *
4750  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4751  */
4752 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4753 {
4754         struct sched_domain *sd;
4755
4756         for_each_domain(cpu, sd)
4757                 if (sd->flags & flag)
4758                         break;
4759
4760         return sd;
4761 }
4762
4763 /**
4764  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4765  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4766  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4767  *              for cpu.
4768  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4769  *
4770  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4771  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4772  */
4773 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4774         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4775                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4776
4777 /**
4778  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4779  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4780  *
4781  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4782  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4783  *
4784  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4785  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4786  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4787  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4788  */
4789 static int find_new_ilb(int cpu)
4790 {
4791         int ilb = cpumask_first(nohz.idle_cpus_mask);
4792         struct sched_group *ilbg;
4793         struct sched_domain *sd;
4794
4795         /*
4796          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4797          * when power-aware load balancing is enabled
4798          */
4799         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4800                 goto out_done;
4801
4802         /*
4803          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4804          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4805          */
4806         if (cpumask_weight(nohz.idle_cpus_mask) < 2)
4807                 goto out_done;
4808
4809         rcu_read_lock();
4810         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4811                 ilbg = sd->groups;
4812
4813                 do {
4814                         if (ilbg->group_weight !=
4815                                 atomic_read(&ilbg->sgp->nr_busy_cpus)) {
4816                                 ilb = cpumask_first_and(nohz.idle_cpus_mask,
4817                                                         sched_group_cpus(ilbg));
4818                                 goto unlock;
4819                         }
4820
4821                         ilbg = ilbg->next;
4822
4823                 } while (ilbg != sd->groups);
4824         }
4825 unlock:
4826         rcu_read_unlock();
4827
4828 out_done:
4829         if (ilb < nr_cpu_ids && idle_cpu(ilb))
4830                 return ilb;
4831
4832         return nr_cpu_ids;
4833 }
4834 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4835 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4836 {
4837         return nr_cpu_ids;
4838 }
4839 #endif
4840
4841 /*
4842  * Kick a CPU to do the nohz balancing, if it is time for it. We pick the
4843  * nohz_load_balancer CPU (if there is one) otherwise fallback to any idle
4844  * CPU (if there is one).
4845  */
4846 static void nohz_balancer_kick(int cpu)
4847 {
4848         int ilb_cpu;
4849
4850         nohz.next_balance++;
4851
4852         ilb_cpu = find_new_ilb(cpu);
4853
4854         if (ilb_cpu >= nr_cpu_ids)
4855                 return;
4856
4857         if (test_and_set_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(ilb_cpu)))
4858                 return;
4859         /*
4860          * Use smp_send_reschedule() instead of resched_cpu().
4861          * This way we generate a sched IPI on the target cpu which
4862          * is idle. And the softirq performing nohz idle load balance
4863          * will be run before returning from the IPI.
4864          */
4865         smp_send_reschedule(ilb_cpu);
4866         return;
4867 }
4868
4869 static inline void clear_nohz_tick_stopped(int cpu)
4870 {
4871         if (unlikely(test_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu)))) {
4872                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
4873                 atomic_dec(&nohz.nr_cpus);
4874                 clear_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu));
4875         }
4876 }
4877
4878 static inline void set_cpu_sd_state_busy(void)
4879 {
4880         struct sched_domain *sd;
4881         int cpu = smp_processor_id();
4882
4883         if (!test_bit(NOHZ_IDLE, nohz_flags(cpu)))
4884                 return;
4885         clear_bit(NOHZ_IDLE, nohz_flags(cpu));
4886
4887         rcu_read_lock();
4888         for_each_domain(cpu, sd)
4889                 atomic_inc(&sd->groups->sgp->nr_busy_cpus);
4890         rcu_read_unlock();
4891 }
4892
4893 void set_cpu_sd_state_idle(void)
4894 {
4895         struct sched_domain *sd;
4896         int cpu = smp_processor_id();
4897
4898         if (test_bit(NOHZ_IDLE, nohz_flags(cpu)))
4899                 return;
4900         set_bit(NOHZ_IDLE, nohz_flags(cpu));
4901
4902         rcu_read_lock();
4903         for_each_domain(cpu, sd)
4904                 atomic_dec(&sd->groups->sgp->nr_busy_cpus);
4905         rcu_read_unlock();
4906 }
4907
4908 /*
4909  * This routine will record that this cpu is going idle with tick stopped.
4910  * This info will be used in performing idle load balancing in the future.
4911  */
4912 void select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4913 {
4914         int cpu = smp_processor_id();
4915
4916         /*
4917          * If this cpu is going down, then nothing needs to be done.
4918          */
4919         if (!cpu_active(cpu))
4920                 return;
4921
4922         if (stop_tick) {
4923                 if (test_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu)))
4924                         return;
4925
4926                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
4927                 atomic_inc(&nohz.nr_cpus);
4928                 set_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu));
4929         }
4930         return;
4931 }
4932
4933 static int __cpuinit sched_ilb_notifier(struct notifier_block *nfb,
4934                                         unsigned long action, void *hcpu)
4935 {
4936         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
4937         case CPU_DYING:
4938                 clear_nohz_tick_stopped(smp_processor_id());
4939                 return NOTIFY_OK;
4940         default:
4941                 return NOTIFY_DONE;
4942         }
4943 }
4944 #endif
4945
4946 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4947
4948 static unsigned long __read_mostly max_load_balance_interval = HZ/10;
4949
4950 /*
4951  * Scale the max load_balance interval with the number of CPUs in the system.
4952  * This trades load-balance latency on larger machines for less cross talk.
4953  */
4954 void update_max_interval(void)
4955 {
4956         max_load_balance_interval = HZ*num_online_cpus()/10;
4957 }
4958
4959 /*
4960  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4961  * and initiates a balancing operation if so.
4962  *
4963  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4964  */
4965 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4966 {
4967         int balance = 1;
4968         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4969         unsigned long interval;
4970         struct sched_domain *sd;
4971         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4972         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4973         int update_next_balance = 0;
4974         int need_serialize;
4975
4976         update_shares(cpu);
4977
4978         rcu_read_lock();
4979         for_each_domain(cpu, sd) {
4980                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4981                         continue;
4982
4983                 interval = sd->balance_interval;
4984                 if (idle != CPU_IDLE)
4985                         interval *= sd->busy_factor;
4986
4987                 /* scale ms to jiffies */
4988                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4989                 interval = clamp(interval, 1UL, max_load_balance_interval);
4990
4991                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4992
4993                 if (need_serialize) {
4994                         if (!spin_trylock(&balancing))
4995                                 goto out;
4996                 }
4997
4998                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4999                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
5000                                 /*
5001                                  * We've pulled tasks over so either we're no
5002                                  * longer idle.
5003                                  */
5004                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
5005                         }
5006                         sd->last_balance = jiffies;
5007                 }
5008                 if (need_serialize)
5009                         spin_unlock(&balancing);
5010 out:
5011                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
5012                         next_balance = sd->last_balance + interval;
5013                         update_next_balance = 1;
5014                 }
5015
5016                 /*
5017                  * Stop the load balance at this level. There is another
5018                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
5019                  * actively.
5020                  */
5021                 if (!balance)
5022                         break;
5023         }
5024         rcu_read_unlock();
5025
5026         /*
5027          * next_balance will be updated only when there is a need.
5028          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
5029          * updated.
5030          */
5031         if (likely(update_next_balance))
5032                 rq->next_balance = next_balance;
5033 }
5034
5035 #ifdef CONFIG_NO_HZ
5036 /*
5037  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle balance kickee will do the
5038  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
5039  */
5040 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle)
5041 {
5042         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
5043         struct rq *rq;
5044         int balance_cpu;
5045
5046         if (idle != CPU_IDLE ||
5047             !test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(this_cpu)))
5048                 goto end;
5049
5050         for_each_cpu(balance_cpu, nohz.idle_cpus_mask) {
5051                 if (balance_cpu == this_cpu || !idle_cpu(balance_cpu))
5052                         continue;
5053
5054                 /*
5055                  * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
5056                  * work being done for other cpus. Next load
5057                  * balancing owner will pick it up.
5058                  */
5059                 if (need_resched())
5060                         break;
5061
5062                 raw_spin_lock_irq(&this_rq->lock);
5063                 update_rq_clock(this_rq);
5064                 update_cpu_load(this_rq);
5065                 raw_spin_unlock_irq(&this_rq->lock);
5066
5067                 rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
5068
5069                 rq = cpu_rq(balance_cpu);
5070                 if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
5071                         this_rq->next_balance = rq->next_balance;
5072         }
5073         nohz.next_balance = this_rq->next_balance;
5074 end:
5075         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(this_cpu));
5076 }
5077
5078 /*
5079  * Current heuristic for kicking the idle load balancer in the presence
5080  * of an idle cpu is the system.
5081  *   - This rq has more than one task.
5082  *   - At any scheduler domain level, this cpu's scheduler group has multiple
5083  *     busy cpu's exceeding the group's power.
5084  *   - For SD_ASYM_PACKING, if the lower numbered cpu's in the scheduler
5085  *     domain span are idle.
5086  */
5087 static inline int nohz_kick_needed(struct rq *rq, int cpu)
5088 {
5089         unsigned long now = jiffies;
5090         struct sched_domain *sd;
5091
5092         if (unlikely(idle_cpu(cpu)))
5093                 return 0;
5094
5095        /*
5096         * We may be recently in ticked or tickless idle mode. At the first
5097         * busy tick after returning from idle, we will update the busy stats.
5098         */
5099         set_cpu_sd_state_busy();
5100         clear_nohz_tick_stopped(cpu);
5101
5102         /*
5103          * None are in tickless mode and hence no need for NOHZ idle load
5104          * balancing.
5105          */
5106         if (likely(!atomic_read(&nohz.nr_cpus)))
5107                 return 0;
5108
5109         if (time_before(now, nohz.next_balance))
5110                 return 0;
5111
5112         if (rq->nr_running >= 2)
5113                 goto need_kick;
5114
5115         rcu_read_lock();
5116         for_each_domain(cpu, sd) {
5117                 struct sched_group *sg = sd->groups;
5118                 struct sched_group_power *sgp = sg->sgp;
5119                 int nr_busy = atomic_read(&sgp->nr_busy_cpus);
5120
5121                 if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES && nr_busy > 1)
5122                         goto need_kick_unlock;
5123
5124                 if (sd->flags & SD_ASYM_PACKING && nr_busy != sg->group_weight
5125                     && (cpumask_first_and(nohz.idle_cpus_mask,
5126                                           sched_domain_span(sd)) < cpu))
5127                         goto need_kick_unlock;
5128
5129                 if (!(sd->flags & (SD_SHARE_PKG_RESOURCES | SD_ASYM_PACKING)))
5130                         break;
5131         }
5132         rcu_read_unlock();
5133         return 0;
5134
5135 need_kick_unlock:
5136         rcu_read_unlock();
5137 need_kick:
5138         return 1;
5139 }
5140 #else
5141 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle) { }
5142 #endif
5143
5144 /*
5145  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
5146  * Also triggered for nohz idle balancing (with nohz_balancing_kick set).
5147  */
5148 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
5149 {
5150         int this_cpu = smp_processor_id();
5151         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
5152         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_balance ?
5153                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
5154
5155         rebalance_domains(this_cpu, idle);
5156
5157         /*
5158          * If this cpu has a pending nohz_balance_kick, then do the
5159          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
5160          * stopped.
5161          */
5162         nohz_idle_balance(this_cpu, idle);
5163 }
5164
5165 static inline int on_null_domain(int cpu)
5166 {
5167         return !rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
5168 }
5169
5170 /*
5171  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
5172  */
5173 void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
5174 {
5175         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
5176         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
5177             likely(!on_null_domain(cpu)))
5178                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
5179 #ifdef CONFIG_NO_HZ
5180         if (nohz_kick_needed(rq, cpu) && likely(!on_null_domain(cpu)))
5181                 nohz_balancer_kick(cpu);
5182 #endif
5183 }
5184
5185 static void rq_online_fair(struct rq *rq)
5186 {
5187         update_sysctl();
5188 }
5189
5190 static void rq_offline_fair(struct rq *rq)
5191 {
5192         update_sysctl();
5193 }
5194
5195 #endif /* CONFIG_SMP */
5196
5197 /*
5198  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
5199  */
5200 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr, int queued)
5201 {
5202         struct cfs_rq *cfs_rq;
5203         struct sched_entity *se = &curr->se;
5204
5205         for_each_sched_entity(se) {
5206                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
5207                 entity_tick(cfs_rq, se, queued);
5208         }
5209 }
5210
5211 /*
5212  * called on fork with the child task as argument from the parent's context
5213  *  - child not yet on the tasklist
5214  *  - preemption disabled
5215  */
5216 static void task_fork_fair(struct task_struct *p)
5217 {
5218         struct cfs_rq *cfs_rq;
5219         struct sched_entity *se = &p->se, *curr;
5220         int this_cpu = smp_processor_id();
5221         struct rq *rq = this_rq();
5222         unsigned long flags;
5223
5224         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5225
5226         update_rq_clock(rq);
5227
5228         cfs_rq = task_cfs_rq(current);
5229         curr = cfs_rq->curr;
5230
5231         if (unlikely(task_cpu(p) != this_cpu)) {
5232                 rcu_read_lock();
5233                 __set_task_cpu(p, this_cpu);
5234                 rcu_read_unlock();
5235         }
5236
5237         update_curr(cfs_rq);
5238
5239         if (curr)
5240                 se->vruntime = curr->vruntime;
5241         place_entity(cfs_rq, se, 1);
5242
5243         if (sysctl_sched_child_runs_first && curr && entity_before(curr, se)) {
5244                 /*
5245                  * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
5246                  * 'current' within the tree based on its new key value.
5247                  */
5248                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
5249                 resched_task(rq->curr);
5250         }
5251
5252         se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
5253
5254         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5255 }
5256
5257 /*
5258  * Priority of the task has changed. Check to see if we preempt
5259  * the current task.
5260  */
5261 static void
5262 prio_changed_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int oldprio)
5263 {
5264         if (!p->se.on_rq)
5265                 return;
5266
5267         /*
5268          * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
5269          * our priority decreased, or if we are not currently running on
5270          * this runqueue and our priority is higher than the current's
5271          */
5272         if (rq->curr == p) {
5273                 if (p->prio > oldprio)
5274                         resched_task(rq->curr);
5275         } else
5276                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
5277 }
5278
5279 static void switched_from_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
5280 {
5281         struct sched_entity *se = &p->se;
5282         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
5283
5284         /*
5285          * Ensure the task's vruntime is normalized, so that when its
5286          * switched back to the fair class the enqueue_entity(.flags=0) will
5287          * do the right thing.
5288          *
5289          * If it was on_rq, then the dequeue_entity(.flags=0) will already
5290          * have normalized the vruntime, if it was !on_rq, then only when
5291          * the task is sleeping will it still have non-normalized vruntime.
5292          */
5293         if (!se->on_rq && p->state != TASK_RUNNING) {
5294                 /*
5295                  * Fix up our vruntime so that the current sleep doesn't
5296                  * cause 'unlimited' sleep bonus.
5297                  */
5298                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
5299                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
5300         }
5301 }
5302
5303 /*
5304  * We switched to the sched_fair class.
5305  */
5306 static void switched_to_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
5307 {
5308         if (!p->se.on_rq)
5309                 return;
5310
5311         /*
5312          * We were most likely switched from sched_rt, so
5313          * kick off the schedule if running, otherwise just see
5314          * if we can still preempt the current task.
5315          */
5316         if (rq->curr == p)
5317                 resched_task(rq->curr);
5318         else
5319                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
5320 }
5321
5322 /* Account for a task changing its policy or group.
5323  *
5324  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
5325  * migrates between groups/classes.
5326  */
5327 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
5328 {
5329         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
5330
5331         for_each_sched_entity(se) {
5332                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
5333
5334                 set_next_entity(cfs_rq, se);
5335                 /* ensure bandwidth has been allocated on our new cfs_rq */
5336                 account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
5337         }
5338 }
5339
5340 void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
5341 {
5342         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
5343         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
5344         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
5345 #ifndef CONFIG_64BIT
5346         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
5347 #endif
5348 }
5349
5350 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5351 static void task_move_group_fair(struct task_struct *p, int on_rq)
5352 {
5353         /*
5354          * If the task was not on the rq at the time of this cgroup movement
5355          * it must have been asleep, sleeping tasks keep their ->vruntime
5356          * absolute on their old rq until wakeup (needed for the fair sleeper
5357          * bonus in place_entity()).
5358          *
5359          * If it was on the rq, we've just 'preempted' it, which does convert
5360          * ->vruntime to a relative base.
5361          *
5362          * Make sure both cases convert their relative position when migrating
5363          * to another cgroup's rq. This does somewhat interfere with the
5364          * fair sleeper stuff for the first placement, but who cares.
5365          */
5366         /*
5367          * When !on_rq, vruntime of the task has usually NOT been normalized.
5368          * But there are some cases where it has already been normalized:
5369          *
5370          * - Moving a forked child which is waiting for being woken up by
5371          *   wake_up_new_task().
5372          * - Moving a task which has been woken up by try_to_wake_up() and
5373          *   waiting for actually being woken up by sched_ttwu_pending().
5374          *
5375          * To prevent boost or penalty in the new cfs_rq caused by delta
5376          * min_vruntime between the two cfs_rqs, we skip vruntime adjustment.
5377          */
5378         if (!on_rq && (!p->se.sum_exec_runtime || p->state == TASK_WAKING))
5379                 on_rq = 1;
5380
5381         if (!on_rq)
5382                 p->se.vruntime -= cfs_rq_of(&p->se)->min_vruntime;
5383         set_task_rq(p, task_cpu(p));
5384         if (!on_rq)
5385                 p->se.vruntime += cfs_rq_of(&p->se)->min_vruntime;
5386 }
5387
5388 void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
5389 {
5390         int i;
5391
5392         destroy_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
5393
5394         for_each_possible_cpu(i) {
5395                 if (tg->cfs_rq)
5396                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
5397                 if (tg->se)
5398                         kfree(tg->se[i]);
5399         }
5400
5401         kfree(tg->cfs_rq);
5402         kfree(tg->se);
5403 }
5404
5405 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
5406 {
5407         struct cfs_rq *cfs_rq;
5408         struct sched_entity *se;
5409         int i;
5410
5411         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
5412         if (!tg->cfs_rq)
5413                 goto err;
5414         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
5415         if (!tg->se)
5416                 goto err;
5417
5418         tg->shares = NICE_0_LOAD;
5419
5420         init_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
5421
5422         for_each_possible_cpu(i) {
5423                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
5424                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
5425                 if (!cfs_rq)
5426                         goto err;
5427
5428                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
5429                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
5430                 if (!se)
5431                         goto err_free_rq;
5432
5433                 init_cfs_rq(cfs_rq);
5434                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, parent->se[i]);
5435         }
5436
5437         return 1;
5438
5439 err_free_rq:
5440         kfree(cfs_rq);
5441 err:
5442         return 0;
5443 }
5444
5445 void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
5446 {
5447         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5448         unsigned long flags;
5449
5450         /*
5451         * Only empty task groups can be destroyed; so we can speculatively
5452         * check on_list without danger of it being re-added.
5453         */
5454         if (!tg->cfs_rq[cpu]->on_list)
5455                 return;
5456
5457         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5458         list_del_leaf_cfs_rq(tg->cfs_rq[cpu]);
5459         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5460 }
5461
5462 void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
5463                         struct sched_entity *se, int cpu,
5464                         struct sched_entity *parent)
5465 {
5466         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5467
5468         cfs_rq->tg = tg;
5469         cfs_rq->rq = rq;
5470 #ifdef CONFIG_SMP
5471         /* allow initial update_cfs_load() to truncate */
5472         cfs_rq->load_stamp = 1;
5473 #endif
5474         init_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
5475
5476         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
5477         tg->se[cpu] = se;
5478
5479         /* se could be NULL for root_task_group */
5480         if (!se)
5481                 return;
5482
5483         if (!parent)
5484                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
5485         else
5486                 se->cfs_rq = parent->my_q;
5487
5488         se->my_q = cfs_rq;
5489         update_load_set(&se->load, 0);
5490         se->parent = parent;
5491 }
5492
5493 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
5494
5495 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
5496 {
5497         int i;
5498         unsigned long flags;
5499
5500         /*
5501          * We can't change the weight of the root cgroup.
5502          */
5503         if (!tg->se[0])
5504                 return -EINVAL;
5505
5506         shares = clamp(shares, scale_load(MIN_SHARES), scale_load(MAX_SHARES));
5507
5508         mutex_lock(&shares_mutex);
5509         if (tg->shares == shares)
5510                 goto done;
5511
5512         tg->shares = shares;
5513         for_each_possible_cpu(i) {
5514                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
5515                 struct sched_entity *se;
5516
5517                 se = tg->se[i];
5518                 /* Propagate contribution to hierarchy */
5519                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5520                 for_each_sched_entity(se)
5521                         update_cfs_shares(group_cfs_rq(se));
5522                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5523         }
5524
5525 done:
5526         mutex_unlock(&shares_mutex);
5527         return 0;
5528 }
5529 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
5530
5531 void free_fair_sched_group(struct task_group *tg) { }
5532
5533 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
5534 {
5535         return 1;
5536 }
5537
5538 void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu) { }
5539
5540 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
5541
5542
5543 static unsigned int get_rr_interval_fair(struct rq *rq, struct task_struct *task)
5544 {
5545         struct sched_entity *se = &task->se;
5546         unsigned int rr_interval = 0;
5547
5548         /*
5549          * Time slice is 0 for SCHED_OTHER tasks that are on an otherwise
5550          * idle runqueue:
5551          */
5552         if (rq->cfs.load.weight)
5553                 rr_interval = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5554
5555         return rr_interval;
5556 }
5557
5558 /*
5559  * All the scheduling class methods:
5560  */
5561 const struct sched_class fair_sched_class = {
5562         .next                   = &idle_sched_class,
5563         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
5564         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
5565         .yield_task             = yield_task_fair,
5566         .yield_to_task          = yield_to_task_fair,
5567
5568         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
5569
5570         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
5571         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
5572
5573 #ifdef CONFIG_SMP
5574         .select_task_rq         = select_task_rq_fair,
5575
5576         .rq_online              = rq_online_fair,
5577         .rq_offline             = rq_offline_fair,
5578
5579         .task_waking            = task_waking_fair,
5580 #endif
5581
5582         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
5583         .task_tick              = task_tick_fair,
5584         .task_fork              = task_fork_fair,
5585
5586         .prio_changed           = prio_changed_fair,
5587         .switched_from          = switched_from_fair,
5588         .switched_to            = switched_to_fair,
5589
5590         .get_rr_interval        = get_rr_interval_fair,
5591
5592 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5593         .task_move_group        = task_move_group_fair,
5594 #endif
5595 };
5596
5597 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5598 void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
5599 {
5600         struct cfs_rq *cfs_rq;
5601
5602         rcu_read_lock();
5603         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
5604                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
5605         rcu_read_unlock();
5606 }
5607 #endif
5608
5609 __init void init_sched_fair_class(void)
5610 {
5611 #ifdef CONFIG_SMP
5612         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
5613
5614 #ifdef CONFIG_NO_HZ
5615         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
5616         cpu_notifier(sched_ilb_notifier, 0);
5617 #endif
5618 #endif /* SMP */
5619
5620 }