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