Merge branch 'timers/urgent' into timers/core
[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         update_min_vruntime(cfs_rq);
1080         update_cfs_shares(cfs_rq);
1081
1082         /*
1083          * Normalize the entity after updating the min_vruntime because the
1084          * update can refer to the ->curr item and we need to reflect this
1085          * movement in our normalized position.
1086          */
1087         if (!(flags & DEQUEUE_SLEEP))
1088                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
1089 }
1090
1091 /*
1092  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
1093  */
1094 static void
1095 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
1096 {
1097         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
1098
1099         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
1100         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
1101         if (delta_exec > ideal_runtime) {
1102                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1103                 /*
1104                  * The current task ran long enough, ensure it doesn't get
1105                  * re-elected due to buddy favours.
1106                  */
1107                 clear_buddies(cfs_rq, curr);
1108                 return;
1109         }
1110
1111         /*
1112          * Ensure that a task that missed wakeup preemption by a
1113          * narrow margin doesn't have to wait for a full slice.
1114          * This also mitigates buddy induced latencies under load.
1115          */
1116         if (!sched_feat(WAKEUP_PREEMPT))
1117                 return;
1118
1119         if (delta_exec < sysctl_sched_min_granularity)
1120                 return;
1121
1122         if (cfs_rq->nr_running > 1) {
1123                 struct sched_entity *se = __pick_first_entity(cfs_rq);
1124                 s64 delta = curr->vruntime - se->vruntime;
1125
1126                 if (delta < 0)
1127                         return;
1128
1129                 if (delta > ideal_runtime)
1130                         resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1131         }
1132 }
1133
1134 static void
1135 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1136 {
1137         /* 'current' is not kept within the tree. */
1138         if (se->on_rq) {
1139                 /*
1140                  * Any task has to be enqueued before it get to execute on
1141                  * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
1142                  * runqueue.
1143                  */
1144                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
1145                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
1146         }
1147
1148         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
1149         cfs_rq->curr = se;
1150 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1151         /*
1152          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
1153          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
1154          * when there are only lesser-weight tasks around):
1155          */
1156         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
1157                 se->statistics.slice_max = max(se->statistics.slice_max,
1158                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
1159         }
1160 #endif
1161         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
1162 }
1163
1164 static int
1165 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se);
1166
1167 /*
1168  * Pick the next process, keeping these things in mind, in this order:
1169  * 1) keep things fair between processes/task groups
1170  * 2) pick the "next" process, since someone really wants that to run
1171  * 3) pick the "last" process, for cache locality
1172  * 4) do not run the "skip" process, if something else is available
1173  */
1174 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
1175 {
1176         struct sched_entity *se = __pick_first_entity(cfs_rq);
1177         struct sched_entity *left = se;
1178
1179         /*
1180          * Avoid running the skip buddy, if running something else can
1181          * be done without getting too unfair.
1182          */
1183         if (cfs_rq->skip == se) {
1184                 struct sched_entity *second = __pick_next_entity(se);
1185                 if (second && wakeup_preempt_entity(second, left) < 1)
1186                         se = second;
1187         }
1188
1189         /*
1190          * Prefer last buddy, try to return the CPU to a preempted task.
1191          */
1192         if (cfs_rq->last && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->last, left) < 1)
1193                 se = cfs_rq->last;
1194
1195         /*
1196          * Someone really wants this to run. If it's not unfair, run it.
1197          */
1198         if (cfs_rq->next && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->next, left) < 1)
1199                 se = cfs_rq->next;
1200
1201         clear_buddies(cfs_rq, se);
1202
1203         return se;
1204 }
1205
1206 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
1207 {
1208         /*
1209          * If still on the runqueue then deactivate_task()
1210          * was not called and update_curr() has to be done:
1211          */
1212         if (prev->on_rq)
1213                 update_curr(cfs_rq);
1214
1215         check_spread(cfs_rq, prev);
1216         if (prev->on_rq) {
1217                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
1218                 /* Put 'current' back into the tree. */
1219                 __enqueue_entity(cfs_rq, prev);
1220         }
1221         cfs_rq->curr = NULL;
1222 }
1223
1224 static void
1225 entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr, int queued)
1226 {
1227         /*
1228          * Update run-time statistics of the 'current'.
1229          */
1230         update_curr(cfs_rq);
1231
1232         /*
1233          * Update share accounting for long-running entities.
1234          */
1235         update_entity_shares_tick(cfs_rq);
1236
1237 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1238         /*
1239          * queued ticks are scheduled to match the slice, so don't bother
1240          * validating it and just reschedule.
1241          */
1242         if (queued) {
1243                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1244                 return;
1245         }
1246         /*
1247          * don't let the period tick interfere with the hrtick preemption
1248          */
1249         if (!sched_feat(DOUBLE_TICK) &&
1250                         hrtimer_active(&rq_of(cfs_rq)->hrtick_timer))
1251                 return;
1252 #endif
1253
1254         if (cfs_rq->nr_running > 1 || !sched_feat(WAKEUP_PREEMPT))
1255                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
1256 }
1257
1258 /**************************************************
1259  * CFS operations on tasks:
1260  */
1261
1262 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1263 static void hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1264 {
1265         struct sched_entity *se = &p->se;
1266         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1267
1268         WARN_ON(task_rq(p) != rq);
1269
1270         if (hrtick_enabled(rq) && cfs_rq->nr_running > 1) {
1271                 u64 slice = sched_slice(cfs_rq, se);
1272                 u64 ran = se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime;
1273                 s64 delta = slice - ran;
1274
1275                 if (delta < 0) {
1276                         if (rq->curr == p)
1277                                 resched_task(p);
1278                         return;
1279                 }
1280
1281                 /*
1282                  * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
1283                  * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
1284                  */
1285                 if (rq->curr != p)
1286                         delta = max_t(s64, 10000LL, delta);
1287
1288                 hrtick_start(rq, delta);
1289         }
1290 }
1291
1292 /*
1293  * called from enqueue/dequeue and updates the hrtick when the
1294  * current task is from our class and nr_running is low enough
1295  * to matter.
1296  */
1297 static void hrtick_update(struct rq *rq)
1298 {
1299         struct task_struct *curr = rq->curr;
1300
1301         if (curr->sched_class != &fair_sched_class)
1302                 return;
1303
1304         if (cfs_rq_of(&curr->se)->nr_running < sched_nr_latency)
1305                 hrtick_start_fair(rq, curr);
1306 }
1307 #else /* !CONFIG_SCHED_HRTICK */
1308 static inline void
1309 hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1310 {
1311 }
1312
1313 static inline void hrtick_update(struct rq *rq)
1314 {
1315 }
1316 #endif
1317
1318 /*
1319  * The enqueue_task method is called before nr_running is
1320  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
1321  * then put the task into the rbtree:
1322  */
1323 static void
1324 enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1325 {
1326         struct cfs_rq *cfs_rq;
1327         struct sched_entity *se = &p->se;
1328
1329         for_each_sched_entity(se) {
1330                 if (se->on_rq)
1331                         break;
1332                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1333                 enqueue_entity(cfs_rq, se, flags);
1334                 flags = ENQUEUE_WAKEUP;
1335         }
1336
1337         for_each_sched_entity(se) {
1338                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1339
1340                 update_cfs_load(cfs_rq, 0);
1341                 update_cfs_shares(cfs_rq);
1342         }
1343
1344         hrtick_update(rq);
1345 }
1346
1347 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se);
1348
1349 /*
1350  * The dequeue_task method is called before nr_running is
1351  * decreased. We remove the task from the rbtree and
1352  * update the fair scheduling stats:
1353  */
1354 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1355 {
1356         struct cfs_rq *cfs_rq;
1357         struct sched_entity *se = &p->se;
1358         int task_sleep = flags & DEQUEUE_SLEEP;
1359
1360         for_each_sched_entity(se) {
1361                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1362                 dequeue_entity(cfs_rq, se, flags);
1363
1364                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
1365                 if (cfs_rq->load.weight) {
1366                         /*
1367                          * Bias pick_next to pick a task from this cfs_rq, as
1368                          * p is sleeping when it is within its sched_slice.
1369                          */
1370                         if (task_sleep && parent_entity(se))
1371                                 set_next_buddy(parent_entity(se));
1372                         break;
1373                 }
1374                 flags |= DEQUEUE_SLEEP;
1375         }
1376
1377         for_each_sched_entity(se) {
1378                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1379
1380                 update_cfs_load(cfs_rq, 0);
1381                 update_cfs_shares(cfs_rq);
1382         }
1383
1384         hrtick_update(rq);
1385 }
1386
1387 #ifdef CONFIG_SMP
1388
1389 static void task_waking_fair(struct task_struct *p)
1390 {
1391         struct sched_entity *se = &p->se;
1392         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1393         u64 min_vruntime;
1394
1395 #ifndef CONFIG_64BIT
1396         u64 min_vruntime_copy;
1397
1398         do {
1399                 min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime_copy;
1400                 smp_rmb();
1401                 min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
1402         } while (min_vruntime != min_vruntime_copy);
1403 #else
1404         min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
1405 #endif
1406
1407         se->vruntime -= min_vruntime;
1408 }
1409
1410 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1411 /*
1412  * effective_load() calculates the load change as seen from the root_task_group
1413  *
1414  * Adding load to a group doesn't make a group heavier, but can cause movement
1415  * of group shares between cpus. Assuming the shares were perfectly aligned one
1416  * can calculate the shift in shares.
1417  */
1418 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu, long wl, long wg)
1419 {
1420         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
1421
1422         if (!tg->parent)
1423                 return wl;
1424
1425         for_each_sched_entity(se) {
1426                 long lw, w;
1427
1428                 tg = se->my_q->tg;
1429                 w = se->my_q->load.weight;
1430
1431                 /* use this cpu's instantaneous contribution */
1432                 lw = atomic_read(&tg->load_weight);
1433                 lw -= se->my_q->load_contribution;
1434                 lw += w + wg;
1435
1436                 wl += w;
1437
1438                 if (lw > 0 && wl < lw)
1439                         wl = (wl * tg->shares) / lw;
1440                 else
1441                         wl = tg->shares;
1442
1443                 /* zero point is MIN_SHARES */
1444                 if (wl < MIN_SHARES)
1445                         wl = MIN_SHARES;
1446                 wl -= se->load.weight;
1447                 wg = 0;
1448         }
1449
1450         return wl;
1451 }
1452
1453 #else
1454
1455 static inline unsigned long effective_load(struct task_group *tg, int cpu,
1456                 unsigned long wl, unsigned long wg)
1457 {
1458         return wl;
1459 }
1460
1461 #endif
1462
1463 static int wake_affine(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int sync)
1464 {
1465         s64 this_load, load;
1466         int idx, this_cpu, prev_cpu;
1467         unsigned long tl_per_task;
1468         struct task_group *tg;
1469         unsigned long weight;
1470         int balanced;
1471
1472         idx       = sd->wake_idx;
1473         this_cpu  = smp_processor_id();
1474         prev_cpu  = task_cpu(p);
1475         load      = source_load(prev_cpu, idx);
1476         this_load = target_load(this_cpu, idx);
1477
1478         /*
1479          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1480          * effect of the currently running task from the load
1481          * of the current CPU:
1482          */
1483         rcu_read_lock();
1484         if (sync) {
1485                 tg = task_group(current);
1486                 weight = current->se.load.weight;
1487
1488                 this_load += effective_load(tg, this_cpu, -weight, -weight);
1489                 load += effective_load(tg, prev_cpu, 0, -weight);
1490         }
1491
1492         tg = task_group(p);
1493         weight = p->se.load.weight;
1494
1495         /*
1496          * In low-load situations, where prev_cpu is idle and this_cpu is idle
1497          * due to the sync cause above having dropped this_load to 0, we'll
1498          * always have an imbalance, but there's really nothing you can do
1499          * about that, so that's good too.
1500          *
1501          * Otherwise check if either cpus are near enough in load to allow this
1502          * task to be woken on this_cpu.
1503          */
1504         if (this_load > 0) {
1505                 s64 this_eff_load, prev_eff_load;
1506
1507                 this_eff_load = 100;
1508                 this_eff_load *= power_of(prev_cpu);
1509                 this_eff_load *= this_load +
1510                         effective_load(tg, this_cpu, weight, weight);
1511
1512                 prev_eff_load = 100 + (sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1513                 prev_eff_load *= power_of(this_cpu);
1514                 prev_eff_load *= load + effective_load(tg, prev_cpu, 0, weight);
1515
1516                 balanced = this_eff_load <= prev_eff_load;
1517         } else
1518                 balanced = true;
1519         rcu_read_unlock();
1520
1521         /*
1522          * If the currently running task will sleep within
1523          * a reasonable amount of time then attract this newly
1524          * woken task:
1525          */
1526         if (sync && balanced)
1527                 return 1;
1528
1529         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine_attempts);
1530         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1531
1532         if (balanced ||
1533             (this_load <= load &&
1534              this_load + target_load(prev_cpu, idx) <= tl_per_task)) {
1535                 /*
1536                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1537                  * p is cache cold in this domain, and
1538                  * there is no bad imbalance.
1539                  */
1540                 schedstat_inc(sd, ttwu_move_affine);
1541                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine);
1542
1543                 return 1;
1544         }
1545         return 0;
1546 }
1547
1548 /*
1549  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1550  * domain.
1551  */
1552 static struct sched_group *
1553 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p,
1554                   int this_cpu, int load_idx)
1555 {
1556         struct sched_group *idlest = NULL, *group = sd->groups;
1557         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1558         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1559
1560         do {
1561                 unsigned long load, avg_load;
1562                 int local_group;
1563                 int i;
1564
1565                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1566                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
1567                                         &p->cpus_allowed))
1568                         continue;
1569
1570                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
1571                                                sched_group_cpus(group));
1572
1573                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1574                 avg_load = 0;
1575
1576                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
1577                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1578                         if (local_group)
1579                                 load = source_load(i, load_idx);
1580                         else
1581                                 load = target_load(i, load_idx);
1582
1583                         avg_load += load;
1584                 }
1585
1586                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1587                 avg_load = (avg_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
1588
1589                 if (local_group) {
1590                         this_load = avg_load;
1591                 } else if (avg_load < min_load) {
1592                         min_load = avg_load;
1593                         idlest = group;
1594                 }
1595         } while (group = group->next, group != sd->groups);
1596
1597         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1598                 return NULL;
1599         return idlest;
1600 }
1601
1602 /*
1603  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1604  */
1605 static int
1606 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1607 {
1608         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1609         int idlest = -1;
1610         int i;
1611
1612         /* Traverse only the allowed CPUs */
1613         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
1614                 load = weighted_cpuload(i);
1615
1616                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1617                         min_load = load;
1618                         idlest = i;
1619                 }
1620         }
1621
1622         return idlest;
1623 }
1624
1625 /*
1626  * Try and locate an idle CPU in the sched_domain.
1627  */
1628 static int select_idle_sibling(struct task_struct *p, int target)
1629 {
1630         int cpu = smp_processor_id();
1631         int prev_cpu = task_cpu(p);
1632         struct sched_domain *sd;
1633         int i;
1634
1635         /*
1636          * If the task is going to be woken-up on this cpu and if it is
1637          * already idle, then it is the right target.
1638          */
1639         if (target == cpu && idle_cpu(cpu))
1640                 return cpu;
1641
1642         /*
1643          * If the task is going to be woken-up on the cpu where it previously
1644          * ran and if it is currently idle, then it the right target.
1645          */
1646         if (target == prev_cpu && idle_cpu(prev_cpu))
1647                 return prev_cpu;
1648
1649         /*
1650          * Otherwise, iterate the domains and find an elegible idle cpu.
1651          */
1652         rcu_read_lock();
1653         for_each_domain(target, sd) {
1654                 if (!(sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES))
1655                         break;
1656
1657                 for_each_cpu_and(i, sched_domain_span(sd), &p->cpus_allowed) {
1658                         if (idle_cpu(i)) {
1659                                 target = i;
1660                                 break;
1661                         }
1662                 }
1663
1664                 /*
1665                  * Lets stop looking for an idle sibling when we reached
1666                  * the domain that spans the current cpu and prev_cpu.
1667                  */
1668                 if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd)) &&
1669                     cpumask_test_cpu(prev_cpu, sched_domain_span(sd)))
1670                         break;
1671         }
1672         rcu_read_unlock();
1673
1674         return target;
1675 }
1676
1677 /*
1678  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1679  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1680  * SD_BALANCE_EXEC.
1681  *
1682  * Balance, ie. select the least loaded group.
1683  *
1684  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1685  *
1686  * preempt must be disabled.
1687  */
1688 static int
1689 select_task_rq_fair(struct task_struct *p, int sd_flag, int wake_flags)
1690 {
1691         struct sched_domain *tmp, *affine_sd = NULL, *sd = NULL;
1692         int cpu = smp_processor_id();
1693         int prev_cpu = task_cpu(p);
1694         int new_cpu = cpu;
1695         int want_affine = 0;
1696         int want_sd = 1;
1697         int sync = wake_flags & WF_SYNC;
1698
1699         if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE) {
1700                 if (cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed))
1701                         want_affine = 1;
1702                 new_cpu = prev_cpu;
1703         }
1704
1705         rcu_read_lock();
1706         for_each_domain(cpu, tmp) {
1707                 if (!(tmp->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1708                         continue;
1709
1710                 /*
1711                  * If power savings logic is enabled for a domain, see if we
1712                  * are not overloaded, if so, don't balance wider.
1713                  */
1714                 if (tmp->flags & (SD_POWERSAVINGS_BALANCE|SD_PREFER_LOCAL)) {
1715                         unsigned long power = 0;
1716                         unsigned long nr_running = 0;
1717                         unsigned long capacity;
1718                         int i;
1719
1720                         for_each_cpu(i, sched_domain_span(tmp)) {
1721                                 power += power_of(i);
1722                                 nr_running += cpu_rq(i)->cfs.nr_running;
1723                         }
1724
1725                         capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
1726
1727                         if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1728                                 nr_running /= 2;
1729
1730                         if (nr_running < capacity)
1731                                 want_sd = 0;
1732                 }
1733
1734                 /*
1735                  * If both cpu and prev_cpu are part of this domain,
1736                  * cpu is a valid SD_WAKE_AFFINE target.
1737                  */
1738                 if (want_affine && (tmp->flags & SD_WAKE_AFFINE) &&
1739                     cpumask_test_cpu(prev_cpu, sched_domain_span(tmp))) {
1740                         affine_sd = tmp;
1741                         want_affine = 0;
1742                 }
1743
1744                 if (!want_sd && !want_affine)
1745                         break;
1746
1747                 if (!(tmp->flags & sd_flag))
1748                         continue;
1749
1750                 if (want_sd)
1751                         sd = tmp;
1752         }
1753
1754         if (affine_sd) {
1755                 if (cpu == prev_cpu || wake_affine(affine_sd, p, sync))
1756                         prev_cpu = cpu;
1757
1758                 new_cpu = select_idle_sibling(p, prev_cpu);
1759                 goto unlock;
1760         }
1761
1762         while (sd) {
1763                 int load_idx = sd->forkexec_idx;
1764                 struct sched_group *group;
1765                 int weight;
1766
1767                 if (!(sd->flags & sd_flag)) {
1768                         sd = sd->child;
1769                         continue;
1770                 }
1771
1772                 if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE)
1773                         load_idx = sd->wake_idx;
1774
1775                 group = find_idlest_group(sd, p, cpu, load_idx);
1776                 if (!group) {
1777                         sd = sd->child;
1778                         continue;
1779                 }
1780
1781                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, p, cpu);
1782                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1783                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1784                         sd = sd->child;
1785                         continue;
1786                 }
1787
1788                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1789                 cpu = new_cpu;
1790                 weight = sd->span_weight;
1791                 sd = NULL;
1792                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1793                         if (weight <= tmp->span_weight)
1794                                 break;
1795                         if (tmp->flags & sd_flag)
1796                                 sd = tmp;
1797                 }
1798                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1799         }
1800 unlock:
1801         rcu_read_unlock();
1802
1803         return new_cpu;
1804 }
1805 #endif /* CONFIG_SMP */
1806
1807 static unsigned long
1808 wakeup_gran(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
1809 {
1810         unsigned long gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
1811
1812         /*
1813          * Since its curr running now, convert the gran from real-time
1814          * to virtual-time in his units.
1815          *
1816          * By using 'se' instead of 'curr' we penalize light tasks, so
1817          * they get preempted easier. That is, if 'se' < 'curr' then
1818          * the resulting gran will be larger, therefore penalizing the
1819          * lighter, if otoh 'se' > 'curr' then the resulting gran will
1820          * be smaller, again penalizing the lighter task.
1821          *
1822          * This is especially important for buddies when the leftmost
1823          * task is higher priority than the buddy.
1824          */
1825         return calc_delta_fair(gran, se);
1826 }
1827
1828 /*
1829  * Should 'se' preempt 'curr'.
1830  *
1831  *             |s1
1832  *        |s2
1833  *   |s3
1834  *         g
1835  *      |<--->|c
1836  *
1837  *  w(c, s1) = -1
1838  *  w(c, s2) =  0
1839  *  w(c, s3) =  1
1840  *
1841  */
1842 static int
1843 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
1844 {
1845         s64 gran, vdiff = curr->vruntime - se->vruntime;
1846
1847         if (vdiff <= 0)
1848                 return -1;
1849
1850         gran = wakeup_gran(curr, se);
1851         if (vdiff > gran)
1852                 return 1;
1853
1854         return 0;
1855 }
1856
1857 static void set_last_buddy(struct sched_entity *se)
1858 {
1859         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
1860                 return;
1861
1862         for_each_sched_entity(se)
1863                 cfs_rq_of(se)->last = se;
1864 }
1865
1866 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se)
1867 {
1868         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
1869                 return;
1870
1871         for_each_sched_entity(se)
1872                 cfs_rq_of(se)->next = se;
1873 }
1874
1875 static void set_skip_buddy(struct sched_entity *se)
1876 {
1877         for_each_sched_entity(se)
1878                 cfs_rq_of(se)->skip = se;
1879 }
1880
1881 /*
1882  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
1883  */
1884 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1885 {
1886         struct task_struct *curr = rq->curr;
1887         struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
1888         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
1889         int scale = cfs_rq->nr_running >= sched_nr_latency;
1890         int next_buddy_marked = 0;
1891
1892         if (unlikely(se == pse))
1893                 return;
1894
1895         if (sched_feat(NEXT_BUDDY) && scale && !(wake_flags & WF_FORK)) {
1896                 set_next_buddy(pse);
1897                 next_buddy_marked = 1;
1898         }
1899
1900         /*
1901          * We can come here with TIF_NEED_RESCHED already set from new task
1902          * wake up path.
1903          */
1904         if (test_tsk_need_resched(curr))
1905                 return;
1906
1907         /* Idle tasks are by definition preempted by non-idle tasks. */
1908         if (unlikely(curr->policy == SCHED_IDLE) &&
1909             likely(p->policy != SCHED_IDLE))
1910                 goto preempt;
1911
1912         /*
1913          * Batch and idle tasks do not preempt non-idle tasks (their preemption
1914          * is driven by the tick):
1915          */
1916         if (unlikely(p->policy != SCHED_NORMAL))
1917                 return;
1918
1919
1920         if (!sched_feat(WAKEUP_PREEMPT))
1921                 return;
1922
1923         update_curr(cfs_rq);
1924         find_matching_se(&se, &pse);
1925         BUG_ON(!pse);
1926         if (wakeup_preempt_entity(se, pse) == 1) {
1927                 /*
1928                  * Bias pick_next to pick the sched entity that is
1929                  * triggering this preemption.
1930                  */
1931                 if (!next_buddy_marked)
1932                         set_next_buddy(pse);
1933                 goto preempt;
1934         }
1935
1936         return;
1937
1938 preempt:
1939         resched_task(curr);
1940         /*
1941          * Only set the backward buddy when the current task is still
1942          * on the rq. This can happen when a wakeup gets interleaved
1943          * with schedule on the ->pre_schedule() or idle_balance()
1944          * point, either of which can * drop the rq lock.
1945          *
1946          * Also, during early boot the idle thread is in the fair class,
1947          * for obvious reasons its a bad idea to schedule back to it.
1948          */
1949         if (unlikely(!se->on_rq || curr == rq->idle))
1950                 return;
1951
1952         if (sched_feat(LAST_BUDDY) && scale && entity_is_task(se))
1953                 set_last_buddy(se);
1954 }
1955
1956 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
1957 {
1958         struct task_struct *p;
1959         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
1960         struct sched_entity *se;
1961
1962         if (!cfs_rq->nr_running)
1963                 return NULL;
1964
1965         do {
1966                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
1967                 set_next_entity(cfs_rq, se);
1968                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
1969         } while (cfs_rq);
1970
1971         p = task_of(se);
1972         hrtick_start_fair(rq, p);
1973
1974         return p;
1975 }
1976
1977 /*
1978  * Account for a descheduled task:
1979  */
1980 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1981 {
1982         struct sched_entity *se = &prev->se;
1983         struct cfs_rq *cfs_rq;
1984
1985         for_each_sched_entity(se) {
1986                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1987                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
1988         }
1989 }
1990
1991 /*
1992  * sched_yield() is very simple
1993  *
1994  * The magic of dealing with the ->skip buddy is in pick_next_entity.
1995  */
1996 static void yield_task_fair(struct rq *rq)
1997 {
1998         struct task_struct *curr = rq->curr;
1999         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
2000         struct sched_entity *se = &curr->se;
2001
2002         /*
2003          * Are we the only task in the tree?
2004          */
2005         if (unlikely(rq->nr_running == 1))
2006                 return;
2007
2008         clear_buddies(cfs_rq, se);
2009
2010         if (curr->policy != SCHED_BATCH) {
2011                 update_rq_clock(rq);
2012                 /*
2013                  * Update run-time statistics of the 'current'.
2014                  */
2015                 update_curr(cfs_rq);
2016         }
2017
2018         set_skip_buddy(se);
2019 }
2020
2021 static bool yield_to_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt)
2022 {
2023         struct sched_entity *se = &p->se;
2024
2025         if (!se->on_rq)
2026                 return false;
2027
2028         /* Tell the scheduler that we'd really like pse to run next. */
2029         set_next_buddy(se);
2030
2031         yield_task_fair(rq);
2032
2033         return true;
2034 }
2035
2036 #ifdef CONFIG_SMP
2037 /**************************************************
2038  * Fair scheduling class load-balancing methods:
2039  */
2040
2041 /*
2042  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2043  * Both runqueues must be locked.
2044  */
2045 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2046                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2047 {
2048         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2049         set_task_cpu(p, this_cpu);
2050         activate_task(this_rq, p, 0);
2051         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
2052 }
2053
2054 /*
2055  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2056  */
2057 static
2058 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2059                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2060                      int *all_pinned)
2061 {
2062         int tsk_cache_hot = 0;
2063         /*
2064          * We do not migrate tasks that are:
2065          * 1) running (obviously), or
2066          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2067          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2068          */
2069         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
2070                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_affine);
2071                 return 0;
2072         }
2073         *all_pinned = 0;
2074
2075         if (task_running(rq, p)) {
2076                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_running);
2077                 return 0;
2078         }
2079
2080         /*
2081          * Aggressive migration if:
2082          * 1) task is cache cold, or
2083          * 2) too many balance attempts have failed.
2084          */
2085
2086         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock_task, sd);
2087         if (!tsk_cache_hot ||
2088                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2089 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2090                 if (tsk_cache_hot) {
2091                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2092                         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_forced_migrations);
2093                 }
2094 #endif
2095                 return 1;
2096         }
2097
2098         if (tsk_cache_hot) {
2099                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_hot);
2100                 return 0;
2101         }
2102         return 1;
2103 }
2104
2105 /*
2106  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
2107  * part of active balancing operations within "domain".
2108  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2109  *
2110  * Called with both runqueues locked.
2111  */
2112 static int
2113 move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2114               struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
2115 {
2116         struct task_struct *p, *n;
2117         struct cfs_rq *cfs_rq;
2118         int pinned = 0;
2119
2120         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, cfs_rq) {
2121                 list_for_each_entry_safe(p, n, &cfs_rq->tasks, se.group_node) {
2122
2123                         if (!can_migrate_task(p, busiest, this_cpu,
2124                                                 sd, idle, &pinned))
2125                                 continue;
2126
2127                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2128                         /*
2129                          * Right now, this is only the second place pull_task()
2130                          * is called, so we can safely collect pull_task()
2131                          * stats here rather than inside pull_task().
2132                          */
2133                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
2134                         return 1;
2135                 }
2136         }
2137
2138         return 0;
2139 }
2140
2141 static unsigned long
2142 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2143               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2144               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2145               struct cfs_rq *busiest_cfs_rq)
2146 {
2147         int loops = 0, pulled = 0;
2148         long rem_load_move = max_load_move;
2149         struct task_struct *p, *n;
2150
2151         if (max_load_move == 0)
2152                 goto out;
2153
2154         list_for_each_entry_safe(p, n, &busiest_cfs_rq->tasks, se.group_node) {
2155                 if (loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2156                         break;
2157
2158                 if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
2159                     !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle,
2160                                       all_pinned))
2161                         continue;
2162
2163                 pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2164                 pulled++;
2165                 rem_load_move -= p->se.load.weight;
2166
2167 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2168                 /*
2169                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
2170                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
2171                  * the critical section.
2172                  */
2173                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2174                         break;
2175 #endif
2176
2177                 /*
2178                  * We only want to steal up to the prescribed amount of
2179                  * weighted load.
2180                  */
2181                 if (rem_load_move <= 0)
2182                         break;
2183         }
2184 out:
2185         /*
2186          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2187          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2188          * inside pull_task().
2189          */
2190         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2191
2192         return max_load_move - rem_load_move;
2193 }
2194
2195 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2196 /*
2197  * update tg->load_weight by folding this cpu's load_avg
2198  */
2199 static int update_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu)
2200 {
2201         struct cfs_rq *cfs_rq;
2202         unsigned long flags;
2203         struct rq *rq;
2204
2205         if (!tg->se[cpu])
2206                 return 0;
2207
2208         rq = cpu_rq(cpu);
2209         cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
2210
2211         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2212
2213         update_rq_clock(rq);
2214         update_cfs_load(cfs_rq, 1);
2215
2216         /*
2217          * We need to update shares after updating tg->load_weight in
2218          * order to adjust the weight of groups with long running tasks.
2219          */
2220         update_cfs_shares(cfs_rq);
2221
2222         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2223
2224         return 0;
2225 }
2226
2227 static void update_shares(int cpu)
2228 {
2229         struct cfs_rq *cfs_rq;
2230         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2231
2232         rcu_read_lock();
2233         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq)
2234                 update_shares_cpu(cfs_rq->tg, cpu);
2235         rcu_read_unlock();
2236 }
2237
2238 static unsigned long
2239 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2240                   unsigned long max_load_move,
2241                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2242                   int *all_pinned)
2243 {
2244         long rem_load_move = max_load_move;
2245         int busiest_cpu = cpu_of(busiest);
2246         struct task_group *tg;
2247
2248         rcu_read_lock();
2249         update_h_load(busiest_cpu);
2250
2251         list_for_each_entry_rcu(tg, &task_groups, list) {
2252                 struct cfs_rq *busiest_cfs_rq = tg->cfs_rq[busiest_cpu];
2253                 unsigned long busiest_h_load = busiest_cfs_rq->h_load;
2254                 unsigned long busiest_weight = busiest_cfs_rq->load.weight;
2255                 u64 rem_load, moved_load;
2256
2257                 /*
2258                  * empty group
2259                  */
2260                 if (!busiest_cfs_rq->task_weight)
2261                         continue;
2262
2263                 rem_load = (u64)rem_load_move * busiest_weight;
2264                 rem_load = div_u64(rem_load, busiest_h_load + 1);
2265
2266                 moved_load = balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2267                                 rem_load, sd, idle, all_pinned,
2268                                 busiest_cfs_rq);
2269
2270                 if (!moved_load)
2271                         continue;
2272
2273                 moved_load *= busiest_h_load;
2274                 moved_load = div_u64(moved_load, busiest_weight + 1);
2275
2276                 rem_load_move -= moved_load;
2277                 if (rem_load_move < 0)
2278                         break;
2279         }
2280         rcu_read_unlock();
2281
2282         return max_load_move - rem_load_move;
2283 }
2284 #else
2285 static inline void update_shares(int cpu)
2286 {
2287 }
2288
2289 static unsigned long
2290 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2291                   unsigned long max_load_move,
2292                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2293                   int *all_pinned)
2294 {
2295         return balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2296                         max_load_move, sd, idle, all_pinned,
2297                         &busiest->cfs);
2298 }
2299 #endif
2300
2301 /*
2302  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2303  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2304  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2305  *
2306  * Called with both runqueues locked.
2307  */
2308 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2309                       unsigned long max_load_move,
2310                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2311                       int *all_pinned)
2312 {
2313         unsigned long total_load_moved = 0, load_moved;
2314
2315         do {
2316                 load_moved = load_balance_fair(this_rq, this_cpu, busiest,
2317                                 max_load_move - total_load_moved,
2318                                 sd, idle, all_pinned);
2319
2320                 total_load_moved += load_moved;
2321
2322 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2323                 /*
2324                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
2325                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
2326                  * the critical section.
2327                  */
2328                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
2329                         break;
2330
2331                 if (raw_spin_is_contended(&this_rq->lock) ||
2332                                 raw_spin_is_contended(&busiest->lock))
2333                         break;
2334 #endif
2335         } while (load_moved && max_load_move > total_load_moved);
2336
2337         return total_load_moved > 0;
2338 }
2339
2340 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
2341 /*
2342  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
2343  *              during load balancing.
2344  */
2345 struct sd_lb_stats {
2346         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
2347         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
2348         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
2349         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
2350         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
2351
2352         /** Statistics of this group */
2353         unsigned long this_load;
2354         unsigned long this_load_per_task;
2355         unsigned long this_nr_running;
2356         unsigned long this_has_capacity;
2357         unsigned int  this_idle_cpus;
2358
2359         /* Statistics of the busiest group */
2360         unsigned int  busiest_idle_cpus;
2361         unsigned long max_load;
2362         unsigned long busiest_load_per_task;
2363         unsigned long busiest_nr_running;
2364         unsigned long busiest_group_capacity;
2365         unsigned long busiest_has_capacity;
2366         unsigned int  busiest_group_weight;
2367
2368         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
2369 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2370         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
2371         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
2372         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
2373         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
2374         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
2375         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
2376 #endif
2377 };
2378
2379 /*
2380  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
2381  */
2382 struct sg_lb_stats {
2383         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
2384         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
2385         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
2386         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
2387         unsigned long group_capacity;
2388         unsigned long idle_cpus;
2389         unsigned long group_weight;
2390         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
2391         int group_has_capacity; /* Is there extra capacity in the group? */
2392 };
2393
2394 /**
2395  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
2396  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
2397  */
2398 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
2399 {
2400         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
2401 }
2402
2403 /**
2404  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
2405  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
2406  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
2407  */
2408 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
2409                                         enum cpu_idle_type idle)
2410 {
2411         int load_idx;
2412
2413         switch (idle) {
2414         case CPU_NOT_IDLE:
2415                 load_idx = sd->busy_idx;
2416                 break;
2417
2418         case CPU_NEWLY_IDLE:
2419                 load_idx = sd->newidle_idx;
2420                 break;
2421         default:
2422                 load_idx = sd->idle_idx;
2423                 break;
2424         }
2425
2426         return load_idx;
2427 }
2428
2429
2430 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2431 /**
2432  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
2433  * the given sched_domain, during load balancing.
2434  *
2435  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
2436  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
2437  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
2438  */
2439 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
2440         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
2441 {
2442         /*
2443          * Busy processors will not participate in power savings
2444          * balance.
2445          */
2446         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2447                 sds->power_savings_balance = 0;
2448         else {
2449                 sds->power_savings_balance = 1;
2450                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
2451                 sds->leader_nr_running = 0;
2452         }
2453 }
2454
2455 /**
2456  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
2457  * sched_domain while performing load balancing.
2458  *
2459  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
2460  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
2461  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
2462  *              load balancing ?
2463  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
2464  */
2465 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
2466         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
2467 {
2468
2469         if (!sds->power_savings_balance)
2470                 return;
2471
2472         /*
2473          * If the local group is idle or completely loaded
2474          * no need to do power savings balance at this domain
2475          */
2476         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
2477                                 !sds->this_nr_running))
2478                 sds->power_savings_balance = 0;
2479
2480         /*
2481          * If a group is already running at full capacity or idle,
2482          * don't include that group in power savings calculations
2483          */
2484         if (!sds->power_savings_balance ||
2485                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
2486                 !sgs->sum_nr_running)
2487                 return;
2488
2489         /*
2490          * Calculate the group which has the least non-idle load.
2491          * This is the group from where we need to pick up the load
2492          * for saving power
2493          */
2494         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
2495             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
2496              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
2497                 sds->group_min = group;
2498                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
2499                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
2500                                                 sgs->sum_nr_running;
2501         }
2502
2503         /*
2504          * Calculate the group which is almost near its
2505          * capacity but still has some space to pick up some load
2506          * from other group and save more power
2507          */
2508         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
2509                 return;
2510
2511         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
2512             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
2513              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
2514                 sds->group_leader = group;
2515                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
2516         }
2517 }
2518
2519 /**
2520  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
2521  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
2522  *      under consideration.
2523  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
2524  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
2525  *
2526  * Description:
2527  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
2528  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
2529  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
2530  *
2531  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
2532  * Else returns 0.
2533  */
2534 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
2535                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
2536 {
2537         if (!sds->power_savings_balance)
2538                 return 0;
2539
2540         if (sds->this != sds->group_leader ||
2541                         sds->group_leader == sds->group_min)
2542                 return 0;
2543
2544         *imbalance = sds->min_load_per_task;
2545         sds->busiest = sds->group_min;
2546
2547         return 1;
2548
2549 }
2550 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
2551 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
2552         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
2553 {
2554         return;
2555 }
2556
2557 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
2558         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
2559 {
2560         return;
2561 }
2562
2563 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
2564                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
2565 {
2566         return 0;
2567 }
2568 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
2569
2570
2571 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2572 {
2573         return SCHED_LOAD_SCALE;
2574 }
2575
2576 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2577 {
2578         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
2579 }
2580
2581 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2582 {
2583         unsigned long weight = sd->span_weight;
2584         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
2585
2586         smt_gain /= weight;
2587
2588         return smt_gain;
2589 }
2590
2591 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2592 {
2593         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
2594 }
2595
2596 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
2597 {
2598         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2599         u64 total, available;
2600
2601         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
2602
2603         if (unlikely(total < rq->rt_avg)) {
2604                 /* Ensures that power won't end up being negative */
2605                 available = 0;
2606         } else {
2607                 available = total - rq->rt_avg;
2608         }
2609
2610         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
2611                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
2612
2613         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
2614
2615         return div_u64(available, total);
2616 }
2617
2618 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2619 {
2620         unsigned long weight = sd->span_weight;
2621         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
2622         struct sched_group *sdg = sd->groups;
2623
2624         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
2625                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
2626                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
2627                 else
2628                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
2629
2630                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
2631         }
2632
2633         sdg->cpu_power_orig = power;
2634
2635         if (sched_feat(ARCH_POWER))
2636                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
2637         else
2638                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
2639
2640         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
2641
2642         power *= scale_rt_power(cpu);
2643         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
2644
2645         if (!power)
2646                 power = 1;
2647
2648         cpu_rq(cpu)->cpu_power = power;
2649         sdg->cpu_power = power;
2650 }
2651
2652 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2653 {
2654         struct sched_domain *child = sd->child;
2655         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
2656         unsigned long power;
2657
2658         if (!child) {
2659                 update_cpu_power(sd, cpu);
2660                 return;
2661         }
2662
2663         power = 0;
2664
2665         group = child->groups;
2666         do {
2667                 power += group->cpu_power;
2668                 group = group->next;
2669         } while (group != child->groups);
2670
2671         sdg->cpu_power = power;
2672 }
2673
2674 /*
2675  * Try and fix up capacity for tiny siblings, this is needed when
2676  * things like SD_ASYM_PACKING need f_b_g to select another sibling
2677  * which on its own isn't powerful enough.
2678  *
2679  * See update_sd_pick_busiest() and check_asym_packing().
2680  */
2681 static inline int
2682 fix_small_capacity(struct sched_domain *sd, struct sched_group *group)
2683 {
2684         /*
2685          * Only siblings can have significantly less than SCHED_LOAD_SCALE
2686          */
2687         if (!(sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER))
2688                 return 0;
2689
2690         /*
2691          * If ~90% of the cpu_power is still there, we're good.
2692          */
2693         if (group->cpu_power * 32 > group->cpu_power_orig * 29)
2694                 return 1;
2695
2696         return 0;
2697 }
2698
2699 /**
2700  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
2701  * @sd: The sched_domain whose statistics are to be updated.
2702  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
2703  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
2704  * @idle: Idle status of this_cpu
2705  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
2706  * @local_group: Does group contain this_cpu.
2707  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
2708  * @balance: Should we balance.
2709  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
2710  */
2711 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
2712                         struct sched_group *group, int this_cpu,
2713                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx,
2714                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
2715                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
2716 {
2717         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load, max_nr_running;
2718         int i;
2719         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2720         unsigned long avg_load_per_task = 0;
2721
2722         if (local_group)
2723                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
2724
2725         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2726         max_cpu_load = 0;
2727         min_cpu_load = ~0UL;
2728         max_nr_running = 0;
2729
2730         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
2731                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
2732
2733                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2734                 if (local_group) {
2735                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2736                                 first_idle_cpu = 1;
2737                                 balance_cpu = i;
2738                         }
2739
2740                         load = target_load(i, load_idx);
2741                 } else {
2742                         load = source_load(i, load_idx);
2743                         if (load > max_cpu_load) {
2744                                 max_cpu_load = load;
2745                                 max_nr_running = rq->nr_running;
2746                         }
2747                         if (min_cpu_load > load)
2748                                 min_cpu_load = load;
2749                 }
2750
2751                 sgs->group_load += load;
2752                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
2753                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2754                 if (idle_cpu(i))
2755                         sgs->idle_cpus++;
2756         }
2757
2758         /*
2759          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2760          * is eligible for doing load balancing at this and above
2761          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2762          * to do the newly idle load balance.
2763          */
2764         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group) {
2765                 if (balance_cpu != this_cpu) {
2766                         *balance = 0;
2767                         return;
2768                 }
2769                 update_group_power(sd, this_cpu);
2770         }
2771
2772         /* Adjust by relative CPU power of the group */
2773         sgs->avg_load = (sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
2774
2775         /*
2776          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
2777          * than the average weight of a task.
2778          *
2779          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
2780          *      might not be a suitable number - should we keep a
2781          *      normalized nr_running number somewhere that negates
2782          *      the hierarchy?
2783          */
2784         if (sgs->sum_nr_running)
2785                 avg_load_per_task = sgs->sum_weighted_load / sgs->sum_nr_running;
2786
2787         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) >= avg_load_per_task && max_nr_running > 1)
2788                 sgs->group_imb = 1;
2789
2790         sgs->group_capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(group->cpu_power, SCHED_LOAD_SCALE);
2791         if (!sgs->group_capacity)
2792                 sgs->group_capacity = fix_small_capacity(sd, group);
2793         sgs->group_weight = group->group_weight;
2794
2795         if (sgs->group_capacity > sgs->sum_nr_running)
2796                 sgs->group_has_capacity = 1;
2797 }
2798
2799 /**
2800  * update_sd_pick_busiest - return 1 on busiest group
2801  * @sd: sched_domain whose statistics are to be checked
2802  * @sds: sched_domain statistics
2803  * @sg: sched_group candidate to be checked for being the busiest
2804  * @sgs: sched_group statistics
2805  * @this_cpu: the current cpu
2806  *
2807  * Determine if @sg is a busier group than the previously selected
2808  * busiest group.
2809  */
2810 static bool update_sd_pick_busiest(struct sched_domain *sd,
2811                                    struct sd_lb_stats *sds,
2812                                    struct sched_group *sg,
2813                                    struct sg_lb_stats *sgs,
2814                                    int this_cpu)
2815 {
2816         if (sgs->avg_load <= sds->max_load)
2817                 return false;
2818
2819         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity)
2820                 return true;
2821
2822         if (sgs->group_imb)
2823                 return true;
2824
2825         /*
2826          * ASYM_PACKING needs to move all the work to the lowest
2827          * numbered CPUs in the group, therefore mark all groups
2828          * higher than ourself as busy.
2829          */
2830         if ((sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && sgs->sum_nr_running &&
2831             this_cpu < group_first_cpu(sg)) {
2832                 if (!sds->busiest)
2833                         return true;
2834
2835                 if (group_first_cpu(sds->busiest) > group_first_cpu(sg))
2836                         return true;
2837         }
2838
2839         return false;
2840 }
2841
2842 /**
2843  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
2844  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
2845  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
2846  * @idle: Idle status of this_cpu
2847  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
2848  * @balance: Should we balance.
2849  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
2850  */
2851 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2852                         enum cpu_idle_type idle, const struct cpumask *cpus,
2853                         int *balance, struct sd_lb_stats *sds)
2854 {
2855         struct sched_domain *child = sd->child;
2856         struct sched_group *sg = sd->groups;
2857         struct sg_lb_stats sgs;
2858         int load_idx, prefer_sibling = 0;
2859
2860         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
2861                 prefer_sibling = 1;
2862
2863         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
2864         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
2865
2866         do {
2867                 int local_group;
2868
2869                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu, sched_group_cpus(sg));
2870                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
2871                 update_sg_lb_stats(sd, sg, this_cpu, idle, load_idx,
2872                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
2873
2874                 if (local_group && !(*balance))
2875                         return;
2876
2877                 sds->total_load += sgs.group_load;
2878                 sds->total_pwr += sg->cpu_power;
2879
2880                 /*
2881                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
2882                  * first, lower the sg capacity to one so that we'll try
2883                  * and move all the excess tasks away. We lower the capacity
2884                  * of a group only if the local group has the capacity to fit
2885                  * these excess tasks, i.e. nr_running < group_capacity. The
2886                  * extra check prevents the case where you always pull from the
2887                  * heaviest group when it is already under-utilized (possible
2888                  * with a large weight task outweighs the tasks on the system).
2889                  */
2890                 if (prefer_sibling && !local_group && sds->this_has_capacity)
2891                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
2892
2893                 if (local_group) {
2894                         sds->this_load = sgs.avg_load;
2895                         sds->this = sg;
2896                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
2897                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
2898                         sds->this_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
2899                         sds->this_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
2900                 } else if (update_sd_pick_busiest(sd, sds, sg, &sgs, this_cpu)) {
2901                         sds->max_load = sgs.avg_load;
2902                         sds->busiest = sg;
2903                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
2904                         sds->busiest_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
2905                         sds->busiest_group_capacity = sgs.group_capacity;
2906                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
2907                         sds->busiest_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
2908                         sds->busiest_group_weight = sgs.group_weight;
2909                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
2910                 }
2911
2912                 update_sd_power_savings_stats(sg, sds, local_group, &sgs);
2913                 sg = sg->next;
2914         } while (sg != sd->groups);
2915 }
2916
2917 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
2918 {
2919        return 0*SD_ASYM_PACKING;
2920 }
2921
2922 /**
2923  * check_asym_packing - Check to see if the group is packed into the
2924  *                      sched doman.
2925  *
2926  * This is primarily intended to used at the sibling level.  Some
2927  * cores like POWER7 prefer to use lower numbered SMT threads.  In the
2928  * case of POWER7, it can move to lower SMT modes only when higher
2929  * threads are idle.  When in lower SMT modes, the threads will
2930  * perform better since they share less core resources.  Hence when we
2931  * have idle threads, we want them to be the higher ones.
2932  *
2933  * This packing function is run on idle threads.  It checks to see if
2934  * the busiest CPU in this domain (core in the P7 case) has a higher
2935  * CPU number than the packing function is being run on.  Here we are
2936  * assuming lower CPU number will be equivalent to lower a SMT thread
2937  * number.
2938  *
2939  * Returns 1 when packing is required and a task should be moved to
2940  * this CPU.  The amount of the imbalance is returned in *imbalance.
2941  *
2942  * @sd: The sched_domain whose packing is to be checked.
2943  * @sds: Statistics of the sched_domain which is to be packed
2944  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
2945  * @imbalance: returns amount of imbalanced due to packing.
2946  */
2947 static int check_asym_packing(struct sched_domain *sd,
2948                               struct sd_lb_stats *sds,
2949                               int this_cpu, unsigned long *imbalance)
2950 {
2951         int busiest_cpu;
2952
2953         if (!(sd->flags & SD_ASYM_PACKING))
2954                 return 0;
2955
2956         if (!sds->busiest)
2957                 return 0;
2958
2959         busiest_cpu = group_first_cpu(sds->busiest);
2960         if (this_cpu > busiest_cpu)
2961                 return 0;
2962
2963         *imbalance = DIV_ROUND_CLOSEST(sds->max_load * sds->busiest->cpu_power,
2964                                        SCHED_LOAD_SCALE);
2965         return 1;
2966 }
2967
2968 /**
2969  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
2970  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
2971  *                      load balancing.
2972  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
2973  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
2974  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
2975  */
2976 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
2977                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
2978 {
2979         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
2980         unsigned int imbn = 2;
2981         unsigned long scaled_busy_load_per_task;
2982
2983         if (sds->this_nr_running) {
2984                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
2985                 if (sds->busiest_load_per_task >
2986                                 sds->this_load_per_task)
2987                         imbn = 1;
2988         } else
2989                 sds->this_load_per_task =
2990                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
2991
2992         scaled_busy_load_per_task = sds->busiest_load_per_task
2993                                                  * SCHED_LOAD_SCALE;
2994         scaled_busy_load_per_task /= sds->busiest->cpu_power;
2995
2996         if (sds->max_load - sds->this_load + scaled_busy_load_per_task >=
2997                         (scaled_busy_load_per_task * imbn)) {
2998                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
2999                 return;
3000         }
3001
3002         /*
3003          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3004          * however we may be able to increase total CPU power used by
3005          * moving them.
3006          */
3007
3008         pwr_now += sds->busiest->cpu_power *
3009                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3010         pwr_now += sds->this->cpu_power *
3011                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3012         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3013
3014         /* Amount of load we'd subtract */
3015         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3016                 sds->busiest->cpu_power;
3017         if (sds->max_load > tmp)
3018                 pwr_move += sds->busiest->cpu_power *
3019                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3020
3021         /* Amount of load we'd add */
3022         if (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power <
3023                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3024                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power) /
3025                         sds->this->cpu_power;
3026         else
3027                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3028                         sds->this->cpu_power;
3029         pwr_move += sds->this->cpu_power *
3030                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3031         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3032
3033         /* Move if we gain throughput */
3034         if (pwr_move > pwr_now)
3035                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3036 }
3037
3038 /**
3039  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3040  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3041  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3042  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3043  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3044  */
3045 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3046                 unsigned long *imbalance)
3047 {
3048         unsigned long max_pull, load_above_capacity = ~0UL;
3049
3050         sds->busiest_load_per_task /= sds->busiest_nr_running;
3051         if (sds->group_imb) {
3052                 sds->busiest_load_per_task =
3053                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->avg_load);
3054         }
3055
3056         /*
3057          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3058          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3059          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3060          */
3061         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3062                 *imbalance = 0;
3063                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3064         }
3065
3066         if (!sds->group_imb) {
3067                 /*
3068                  * Don't want to pull so many tasks that a group would go idle.
3069                  */
3070                 load_above_capacity = (sds->busiest_nr_running -
3071                                                 sds->busiest_group_capacity);
3072
3073                 load_above_capacity *= (SCHED_LOAD_SCALE * SCHED_LOAD_SCALE);
3074
3075                 load_above_capacity /= sds->busiest->cpu_power;
3076         }
3077
3078         /*
3079          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3080          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3081          * reduce the max loaded cpu below the average load. At the same time,
3082          * we also don't want to reduce the group load below the group capacity
3083          * (so that we can implement power-savings policies etc). Thus we look
3084          * for the minimum possible imbalance.
3085          * Be careful of negative numbers as they'll appear as very large values
3086          * with unsigned longs.
3087          */
3088         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load, load_above_capacity);
3089
3090         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3091         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->cpu_power,
3092                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->cpu_power)
3093                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3094
3095         /*
3096          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3097          * there is no guarantee that any tasks will be moved so we'll have
3098          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3099          * moved
3100          */
3101         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3102                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3103
3104 }
3105
3106 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3107
3108 /**
3109  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3110  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3111  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3112  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3113  * such a group exists.
3114  *
3115  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3116  * to restore balance.
3117  *
3118  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3119  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3120  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
3121  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
3122  * @idle: The idle status of this_cpu.
3123  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
3124  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
3125  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
3126  *
3127  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
3128  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
3129  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
3130  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
3131  */
3132 static struct sched_group *
3133 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3134                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3135                    const struct cpumask *cpus, int *balance)
3136 {
3137         struct sd_lb_stats sds;
3138
3139         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3140
3141         /*
3142          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
3143          * this level.
3144          */
3145         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, cpus, balance, &sds);
3146
3147         /*
3148          * this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing at
3149          * this level.
3150          */
3151         if (!(*balance))
3152                 goto ret;
3153
3154         if ((idle == CPU_IDLE || idle == CPU_NEWLY_IDLE) &&
3155             check_asym_packing(sd, &sds, this_cpu, imbalance))
3156                 return sds.busiest;
3157
3158         /* There is no busy sibling group to pull tasks from */
3159         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
3160                 goto out_balanced;
3161
3162         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
3163
3164         /*
3165          * If the busiest group is imbalanced the below checks don't
3166          * work because they assumes all things are equal, which typically
3167          * isn't true due to cpus_allowed constraints and the like.
3168          */
3169         if (sds.group_imb)
3170                 goto force_balance;
3171
3172         /* SD_BALANCE_NEWIDLE trumps SMP nice when underutilized */
3173         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && sds.this_has_capacity &&
3174                         !sds.busiest_has_capacity)
3175                 goto force_balance;
3176
3177         /*
3178          * If the local group is more busy than the selected busiest group
3179          * don't try and pull any tasks.
3180          */
3181         if (sds.this_load >= sds.max_load)
3182                 goto out_balanced;
3183
3184         /*
3185          * Don't pull any tasks if this group is already above the domain
3186          * average load.
3187          */
3188         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
3189                 goto out_balanced;
3190
3191         if (idle == CPU_IDLE) {
3192                 /*
3193                  * This cpu is idle. If the busiest group load doesn't
3194                  * have more tasks than the number of available cpu's and
3195                  * there is no imbalance between this and busiest group
3196                  * wrt to idle cpu's, it is balanced.
3197                  */
3198                 if ((sds.this_idle_cpus <= sds.busiest_idle_cpus + 1) &&
3199                     sds.busiest_nr_running <= sds.busiest_group_weight)
3200                         goto out_balanced;
3201         } else {
3202                 /*
3203                  * In the CPU_NEWLY_IDLE, CPU_NOT_IDLE cases, use
3204                  * imbalance_pct to be conservative.
3205                  */
3206                 if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
3207                         goto out_balanced;
3208         }
3209
3210 force_balance:
3211         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
3212         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
3213         return sds.busiest;
3214
3215 out_balanced:
3216         /*
3217          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
3218          * to save power.
3219          */
3220         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
3221                 return sds.busiest;
3222 ret:
3223         *imbalance = 0;
3224         return NULL;
3225 }
3226
3227 /*
3228  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3229  */
3230 static struct rq *
3231 find_busiest_queue(struct sched_domain *sd, struct sched_group *group,
3232                    enum cpu_idle_type idle, unsigned long imbalance,
3233                    const struct cpumask *cpus)
3234 {
3235         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3236         unsigned long max_load = 0;
3237         int i;
3238
3239         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3240                 unsigned long power = power_of(i);
3241                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
3242                 unsigned long wl;
3243
3244                 if (!capacity)
3245                         capacity = fix_small_capacity(sd, group);
3246
3247                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
3248                         continue;
3249
3250                 rq = cpu_rq(i);
3251                 wl = weighted_cpuload(i);
3252
3253                 /*
3254                  * When comparing with imbalance, use weighted_cpuload()
3255                  * which is not scaled with the cpu power.
3256                  */
3257                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3258                         continue;
3259
3260                 /*
3261                  * For the load comparisons with the other cpu's, consider
3262                  * the weighted_cpuload() scaled with the cpu power, so that
3263                  * the load can be moved away from the cpu that is potentially
3264                  * running at a lower capacity.
3265                  */
3266                 wl = (wl * SCHED_LOAD_SCALE) / power;
3267
3268                 if (wl > max_load) {
3269                         max_load = wl;
3270                         busiest = rq;
3271                 }
3272         }
3273
3274         return busiest;
3275 }
3276
3277 /*
3278  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3279  * so long as it is large enough.
3280  */
3281 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3282
3283 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
3284 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
3285
3286 static int need_active_balance(struct sched_domain *sd, int idle,
3287                                int busiest_cpu, int this_cpu)
3288 {
3289         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE) {
3290
3291                 /*
3292                  * ASYM_PACKING needs to force migrate tasks from busy but
3293                  * higher numbered CPUs in order to pack all tasks in the
3294                  * lowest numbered CPUs.
3295                  */
3296                 if ((sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && busiest_cpu > this_cpu)
3297                         return 1;
3298
3299                 /*
3300                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
3301                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
3302                  * package.
3303                  *
3304                  * The package power saving logic comes from
3305                  * find_busiest_group(). If there are no imbalance, then
3306                  * f_b_g() will return NULL. However when sched_mc={1,2} then
3307                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
3308                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
3309                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
3310                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
3311                  * action will be taken in load_balance_newidle().
3312                  *
3313                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
3314                  * will be more than one task in the source run queue and
3315                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
3316                  * active balance code will not be triggered.
3317                  */
3318                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
3319                         return 0;
3320         }
3321
3322         return unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2);
3323 }
3324
3325 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data);
3326
3327 /*
3328  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3329  * tasks if there is an imbalance.
3330  */
3331 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3332                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3333                         int *balance)
3334 {
3335         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0;
3336         struct sched_group *group;
3337         unsigned long imbalance;
3338         struct rq *busiest;
3339         unsigned long flags;
3340         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
3341
3342         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
3343
3344         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3345
3346 redo:
3347         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle,
3348                                    cpus, balance);
3349
3350         if (*balance == 0)
3351                 goto out_balanced;
3352
3353         if (!group) {
3354                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3355                 goto out_balanced;
3356         }
3357
3358         busiest = find_busiest_queue(sd, group, idle, imbalance, cpus);
3359         if (!busiest) {
3360                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3361                 goto out_balanced;
3362         }
3363
3364         BUG_ON(busiest == this_rq);
3365
3366         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3367
3368         ld_moved = 0;
3369         if (busiest->nr_running > 1) {
3370                 /*
3371                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3372                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3373                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3374                  * correctly treated as an imbalance.
3375                  */
3376                 all_pinned = 1;
3377                 local_irq_save(flags);
3378                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3379                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3380                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3381                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3382                 local_irq_restore(flags);
3383
3384                 /*
3385                  * some other cpu did the load balance for us.
3386                  */
3387                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3388                         resched_cpu(this_cpu);
3389
3390                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3391                 if (unlikely(all_pinned)) {
3392                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3393                         if (!cpumask_empty(cpus))
3394                                 goto redo;
3395                         goto out_balanced;
3396                 }
3397         }
3398
3399         if (!ld_moved) {
3400                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3401                 /*
3402                  * Increment the failure counter only on periodic balance.
3403                  * We do not want newidle balance, which can be very
3404                  * frequent, pollute the failure counter causing
3405                  * excessive cache_hot migrations and active balances.
3406                  */
3407                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE)
3408                         sd->nr_balance_failed++;
3409
3410                 if (need_active_balance(sd, idle, cpu_of(busiest), this_cpu)) {
3411                         raw_spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3412
3413                         /* don't kick the active_load_balance_cpu_stop,
3414                          * if the curr task on busiest cpu can't be
3415                          * moved to this_cpu
3416                          */
3417                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
3418                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3419                                 raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock,
3420                                                             flags);
3421                                 all_pinned = 1;
3422                                 goto out_one_pinned;
3423                         }
3424
3425                         /*
3426                          * ->active_balance synchronizes accesses to
3427                          * ->active_balance_work.  Once set, it's cleared
3428                          * only after active load balance is finished.
3429                          */
3430                         if (!busiest->active_balance) {
3431                                 busiest->active_balance = 1;
3432                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3433                                 active_balance = 1;
3434                         }
3435                         raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3436
3437                         if (active_balance)
3438                                 stop_one_cpu_nowait(cpu_of(busiest),
3439                                         active_load_balance_cpu_stop, busiest,
3440                                         &busiest->active_balance_work);
3441
3442                         /*
3443                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3444                          * counter.
3445                          */
3446                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3447                 }
3448         } else
3449                 sd->nr_balance_failed = 0;
3450
3451         if (likely(!active_balance)) {
3452                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3453                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3454         } else {
3455                 /*
3456                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3457                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3458                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3459                  * move_tasks).
3460                  */
3461                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3462                         sd->balance_interval *= 2;
3463         }
3464
3465         goto out;
3466
3467 out_balanced:
3468         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3469
3470         sd->nr_balance_failed = 0;
3471
3472 out_one_pinned:
3473         /* tune up the balancing interval */
3474         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3475                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3476                 sd->balance_interval *= 2;
3477
3478         ld_moved = 0;
3479 out:
3480         return ld_moved;
3481 }
3482
3483 /*
3484  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3485  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3486  */
3487 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3488 {
3489         struct sched_domain *sd;
3490         int pulled_task = 0;
3491         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3492
3493         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
3494
3495         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
3496                 return;
3497
3498         /*
3499          * Drop the rq->lock, but keep IRQ/preempt disabled.
3500          */
3501         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
3502
3503         update_shares(this_cpu);
3504         rcu_read_lock();
3505         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3506                 unsigned long interval;
3507                 int balance = 1;
3508
3509                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3510                         continue;
3511
3512                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE) {
3513                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3514                         pulled_task = load_balance(this_cpu, this_rq,
3515                                                    sd, CPU_NEWLY_IDLE, &balance);
3516                 }
3517
3518                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3519                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3520                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3521                 if (pulled_task) {
3522                         this_rq->idle_stamp = 0;
3523                         break;
3524                 }
3525         }
3526         rcu_read_unlock();
3527
3528         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
3529
3530         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3531                 /*
3532                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3533                  * a busy processor. So reset next_balance.
3534                  */
3535                 this_rq->next_balance = next_balance;
3536         }
3537 }
3538
3539 /*
3540  * active_load_balance_cpu_stop is run by cpu stopper. It pushes
3541  * running tasks off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at
3542  * least 1 task to be running on each physical CPU where possible, and
3543  * avoids physical / logical imbalances.
3544  */
3545 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data)
3546 {
3547         struct rq *busiest_rq = data;
3548         int busiest_cpu = cpu_of(busiest_rq);
3549         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3550         struct rq *target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3551         struct sched_domain *sd;
3552
3553         raw_spin_lock_irq(&busiest_rq->lock);
3554
3555         /* make sure the requested cpu hasn't gone down in the meantime */
3556         if (unlikely(busiest_cpu != smp_processor_id() ||
3557                      !busiest_rq->active_balance))
3558                 goto out_unlock;
3559
3560         /* Is there any task to move? */
3561         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3562                 goto out_unlock;
3563
3564         /*
3565          * This condition is "impossible", if it occurs
3566          * we need to fix it. Originally reported by
3567          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3568          */
3569         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3570
3571         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3572         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3573
3574         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3575         rcu_read_lock();
3576         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3577                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3578                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
3579                                 break;
3580         }
3581
3582         if (likely(sd)) {
3583                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3584
3585                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3586                                   sd, CPU_IDLE))
3587                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3588                 else
3589                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3590         }
3591         rcu_read_unlock();
3592         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
3593 out_unlock:
3594         busiest_rq->active_balance = 0;
3595         raw_spin_unlock_irq(&busiest_rq->lock);
3596         return 0;
3597 }
3598
3599 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3600
3601 static DEFINE_PER_CPU(struct call_single_data, remote_sched_softirq_cb);
3602
3603 static void trigger_sched_softirq(void *data)
3604 {
3605         raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
3606 }
3607
3608 static inline void init_sched_softirq_csd(struct call_single_data *csd)
3609 {
3610         csd->func = trigger_sched_softirq;
3611         csd->info = NULL;
3612         csd->flags = 0;
3613         csd->priv = 0;
3614 }
3615
3616 /*
3617  * idle load balancing details
3618  * - One of the idle CPUs nominates itself as idle load_balancer, while
3619  *   entering idle.
3620  * - This idle load balancer CPU will also go into tickless mode when
3621  *   it is idle, just like all other idle CPUs
3622  * - When one of the busy CPUs notice that there may be an idle rebalancing
3623  *   needed, they will kick the idle load balancer, which then does idle
3624  *   load balancing for all the idle CPUs.
3625  */
3626 static struct {
3627         atomic_t load_balancer;
3628         atomic_t first_pick_cpu;
3629         atomic_t second_pick_cpu;
3630         cpumask_var_t idle_cpus_mask;
3631         cpumask_var_t grp_idle_mask;
3632         unsigned long next_balance;     /* in jiffy units */
3633 } nohz ____cacheline_aligned;
3634
3635 int get_nohz_load_balancer(void)
3636 {
3637         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
3638 }
3639
3640 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3641 /**
3642  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
3643  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
3644  *              be returned.
3645  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
3646  *              for the given cpu.
3647  *
3648  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
3649  */
3650 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
3651 {
3652         struct sched_domain *sd;
3653
3654         for_each_domain(cpu, sd)
3655                 if (sd && (sd->flags & flag))
3656                         break;
3657
3658         return sd;
3659 }
3660
3661 /**
3662  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
3663  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
3664  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
3665  *              for cpu.
3666  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
3667  *
3668  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
3669  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
3670  */
3671 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
3672         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
3673                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
3674
3675 /**
3676  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
3677  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
3678  *
3679  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
3680  *
3681  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
3682  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
3683  * sched_group is semi-idle or not.
3684  */
3685 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
3686 {
3687         cpumask_and(nohz.grp_idle_mask, nohz.idle_cpus_mask,
3688                                         sched_group_cpus(ilb_group));
3689
3690         /*
3691          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
3692          * and atleast one idle cpu.
3693          */
3694         if (cpumask_empty(nohz.grp_idle_mask))
3695                 return 0;
3696
3697         if (cpumask_equal(nohz.grp_idle_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
3698                 return 0;
3699
3700         return 1;
3701 }
3702 /**
3703  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
3704  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
3705  *
3706  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
3707  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
3708  *
3709  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
3710  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
3711  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
3712  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
3713  */
3714 static int find_new_ilb(int cpu)
3715 {
3716         struct sched_domain *sd;
3717         struct sched_group *ilb_group;
3718         int ilb = nr_cpu_ids;
3719
3720         /*
3721          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
3722          * when power-aware load balancing is enabled
3723          */
3724         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
3725                 goto out_done;
3726
3727         /*
3728          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
3729          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
3730          */
3731         if (cpumask_weight(nohz.idle_cpus_mask) < 2)
3732                 goto out_done;
3733
3734         rcu_read_lock();
3735         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
3736                 ilb_group = sd->groups;
3737
3738                 do {
3739                         if (is_semi_idle_group(ilb_group)) {
3740                                 ilb = cpumask_first(nohz.grp_idle_mask);
3741                                 goto unlock;
3742                         }
3743
3744                         ilb_group = ilb_group->next;
3745
3746                 } while (ilb_group != sd->groups);
3747         }
3748 unlock:
3749         rcu_read_unlock();
3750
3751 out_done:
3752         return ilb;
3753 }
3754 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
3755 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
3756 {
3757         return nr_cpu_ids;
3758 }
3759 #endif
3760
3761 /*
3762  * Kick a CPU to do the nohz balancing, if it is time for it. We pick the
3763  * nohz_load_balancer CPU (if there is one) otherwise fallback to any idle
3764  * CPU (if there is one).
3765  */
3766 static void nohz_balancer_kick(int cpu)
3767 {
3768         int ilb_cpu;
3769
3770         nohz.next_balance++;
3771
3772         ilb_cpu = get_nohz_load_balancer();
3773
3774         if (ilb_cpu >= nr_cpu_ids) {
3775                 ilb_cpu = cpumask_first(nohz.idle_cpus_mask);
3776                 if (ilb_cpu >= nr_cpu_ids)
3777                         return;
3778         }
3779
3780         if (!cpu_rq(ilb_cpu)->nohz_balance_kick) {
3781                 struct call_single_data *cp;
3782
3783                 cpu_rq(ilb_cpu)->nohz_balance_kick = 1;
3784                 cp = &per_cpu(remote_sched_softirq_cb, cpu);
3785                 __smp_call_function_single(ilb_cpu, cp, 0);
3786         }
3787         return;
3788 }
3789
3790 /*
3791  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3792  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3793  * load balancing on behalf of all those cpus.
3794  *
3795  * When the ilb owner becomes busy, we will not have new ilb owner until some
3796  * idle CPU wakes up and goes back to idle or some busy CPU tries to kick
3797  * idle load balancing by kicking one of the idle CPUs.
3798  *
3799  * Ticks are stopped for the ilb owner as well, with busy CPU kicking this
3800  * ilb owner CPU in future (when there is a need for idle load balancing on
3801  * behalf of all idle CPUs).
3802  */
3803 void select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3804 {
3805         int cpu = smp_processor_id();
3806
3807         if (stop_tick) {
3808                 if (!cpu_active(cpu)) {
3809                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
3810                                 return;
3811
3812                         /*
3813                          * If we are going offline and still the leader,
3814                          * give up!
3815                          */
3816                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu,
3817                                            nr_cpu_ids) != cpu)
3818                                 BUG();
3819
3820                         return;
3821                 }
3822
3823                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
3824
3825                 if (atomic_read(&nohz.first_pick_cpu) == cpu)
3826                         atomic_cmpxchg(&nohz.first_pick_cpu, cpu, nr_cpu_ids);
3827                 if (atomic_read(&nohz.second_pick_cpu) == cpu)
3828                         atomic_cmpxchg(&nohz.second_pick_cpu, cpu, nr_cpu_ids);
3829
3830                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) >= nr_cpu_ids) {
3831                         int new_ilb;
3832
3833                         /* make me the ilb owner */
3834                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids,
3835                                            cpu) != nr_cpu_ids)
3836                                 return;
3837
3838                         /*
3839                          * Check to see if there is a more power-efficient
3840                          * ilb.
3841                          */
3842                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
3843                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
3844                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids);
3845                                 resched_cpu(new_ilb);
3846                                 return;
3847                         }
3848                         return;
3849                 }
3850         } else {
3851                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask))
3852                         return;
3853
3854                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
3855
3856                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3857                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu,
3858                                            nr_cpu_ids) != cpu)
3859                                 BUG();
3860         }
3861         return;
3862 }
3863 #endif
3864
3865 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3866
3867 static unsigned long __read_mostly max_load_balance_interval = HZ/10;
3868
3869 /*
3870  * Scale the max load_balance interval with the number of CPUs in the system.
3871  * This trades load-balance latency on larger machines for less cross talk.
3872  */
3873 static void update_max_interval(void)
3874 {
3875         max_load_balance_interval = HZ*num_online_cpus()/10;
3876 }
3877
3878 /*
3879  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3880  * and initiates a balancing operation if so.
3881  *
3882  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3883  */
3884 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3885 {
3886         int balance = 1;
3887         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3888         unsigned long interval;
3889         struct sched_domain *sd;
3890         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3891         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3892         int update_next_balance = 0;
3893         int need_serialize;
3894
3895         update_shares(cpu);
3896
3897         rcu_read_lock();
3898         for_each_domain(cpu, sd) {
3899                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3900                         continue;
3901
3902                 interval = sd->balance_interval;
3903                 if (idle != CPU_IDLE)
3904                         interval *= sd->busy_factor;
3905
3906                 /* scale ms to jiffies */
3907                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3908                 interval = clamp(interval, 1UL, max_load_balance_interval);
3909
3910                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
3911
3912                 if (need_serialize) {
3913                         if (!spin_trylock(&balancing))
3914                                 goto out;
3915                 }
3916
3917                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3918                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3919                                 /*
3920                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3921                                  * longer idle.
3922                                  */
3923                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3924                         }
3925                         sd->last_balance = jiffies;
3926                 }
3927                 if (need_serialize)
3928                         spin_unlock(&balancing);
3929 out:
3930                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3931                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3932                         update_next_balance = 1;
3933                 }
3934
3935                 /*
3936                  * Stop the load balance at this level. There is another
3937                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3938                  * actively.
3939                  */
3940                 if (!balance)
3941                         break;
3942         }
3943         rcu_read_unlock();
3944
3945         /*
3946          * next_balance will be updated only when there is a need.
3947          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3948          * updated.
3949          */
3950         if (likely(update_next_balance))
3951                 rq->next_balance = next_balance;
3952 }
3953
3954 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3955 /*
3956  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle balance kickee will do the
3957  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3958  */
3959 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle)
3960 {
3961         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3962         struct rq *rq;
3963         int balance_cpu;
3964
3965         if (idle != CPU_IDLE || !this_rq->nohz_balance_kick)
3966                 return;
3967
3968         for_each_cpu(balance_cpu, nohz.idle_cpus_mask) {
3969                 if (balance_cpu == this_cpu)
3970                         continue;
3971
3972                 /*
3973                  * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3974                  * work being done for other cpus. Next load
3975                  * balancing owner will pick it up.
3976                  */
3977                 if (need_resched()) {
3978                         this_rq->nohz_balance_kick = 0;
3979                         break;
3980                 }
3981
3982                 raw_spin_lock_irq(&this_rq->lock);
3983                 update_rq_clock(this_rq);
3984                 update_cpu_load(this_rq);
3985                 raw_spin_unlock_irq(&this_rq->lock);
3986
3987                 rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3988
3989                 rq = cpu_rq(balance_cpu);
3990                 if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3991                         this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3992         }
3993         nohz.next_balance = this_rq->next_balance;
3994         this_rq->nohz_balance_kick = 0;
3995 }
3996
3997 /*
3998  * Current heuristic for kicking the idle load balancer
3999  * - first_pick_cpu is the one of the busy CPUs. It will kick
4000  *   idle load balancer when it has more than one process active. This
4001  *   eliminates the need for idle load balancing altogether when we have
4002  *   only one running process in the system (common case).
4003  * - If there are more than one busy CPU, idle load balancer may have
4004  *   to run for active_load_balance to happen (i.e., two busy CPUs are
4005  *   SMT or core siblings and can run better if they move to different
4006  *   physical CPUs). So, second_pick_cpu is the second of the busy CPUs
4007  *   which will kick idle load balancer as soon as it has any load.
4008  */
4009 static inline int nohz_kick_needed(struct rq *rq, int cpu)
4010 {
4011         unsigned long now = jiffies;
4012         int ret;
4013         int first_pick_cpu, second_pick_cpu;
4014
4015         if (time_before(now, nohz.next_balance))
4016                 return 0;
4017
4018         if (rq->idle_at_tick)
4019                 return 0;
4020
4021         first_pick_cpu = atomic_read(&nohz.first_pick_cpu);
4022         second_pick_cpu = atomic_read(&nohz.second_pick_cpu);
4023
4024         if (first_pick_cpu < nr_cpu_ids && first_pick_cpu != cpu &&
4025             second_pick_cpu < nr_cpu_ids && second_pick_cpu != cpu)
4026                 return 0;
4027
4028         ret = atomic_cmpxchg(&nohz.first_pick_cpu, nr_cpu_ids, cpu);
4029         if (ret == nr_cpu_ids || ret == cpu) {
4030                 atomic_cmpxchg(&nohz.second_pick_cpu, cpu, nr_cpu_ids);
4031                 if (rq->nr_running > 1)
4032                         return 1;
4033         } else {
4034                 ret = atomic_cmpxchg(&nohz.second_pick_cpu, nr_cpu_ids, cpu);
4035                 if (ret == nr_cpu_ids || ret == cpu) {
4036                         if (rq->nr_running)
4037                                 return 1;
4038                 }
4039         }
4040         return 0;
4041 }
4042 #else
4043 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle) { }
4044 #endif
4045
4046 /*
4047  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4048  * Also triggered for nohz idle balancing (with nohz_balancing_kick set).
4049  */
4050 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4051 {
4052         int this_cpu = smp_processor_id();
4053         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4054         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4055                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4056
4057         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4058
4059         /*
4060          * If this cpu has a pending nohz_balance_kick, then do the
4061          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4062          * stopped.
4063          */
4064         nohz_idle_balance(this_cpu, idle);
4065 }
4066
4067 static inline int on_null_domain(int cpu)
4068 {
4069         return !rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
4070 }
4071
4072 /*
4073  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4074  */
4075 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4076 {
4077         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4078         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4079             likely(!on_null_domain(cpu)))
4080                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4081 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4082         else if (nohz_kick_needed(rq, cpu) && likely(!on_null_domain(cpu)))
4083                 nohz_balancer_kick(cpu);
4084 #endif
4085 }
4086
4087 static void rq_online_fair(struct rq *rq)
4088 {
4089         update_sysctl();
4090 }
4091
4092 static void rq_offline_fair(struct rq *rq)
4093 {
4094         update_sysctl();
4095 }
4096
4097 #else   /* CONFIG_SMP */
4098
4099 /*
4100  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4101  */
4102 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4103 {
4104 }
4105
4106 #endif /* CONFIG_SMP */
4107
4108 /*
4109  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
4110  */
4111 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr, int queued)
4112 {
4113         struct cfs_rq *cfs_rq;
4114         struct sched_entity *se = &curr->se;
4115
4116         for_each_sched_entity(se) {
4117                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
4118                 entity_tick(cfs_rq, se, queued);
4119         }
4120 }
4121
4122 /*
4123  * called on fork with the child task as argument from the parent's context
4124  *  - child not yet on the tasklist
4125  *  - preemption disabled
4126  */
4127 static void task_fork_fair(struct task_struct *p)
4128 {
4129         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(current);
4130         struct sched_entity *se = &p->se, *curr = cfs_rq->curr;
4131         int this_cpu = smp_processor_id();
4132         struct rq *rq = this_rq();
4133         unsigned long flags;
4134
4135         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4136
4137         update_rq_clock(rq);
4138
4139         if (unlikely(task_cpu(p) != this_cpu)) {
4140                 rcu_read_lock();
4141                 __set_task_cpu(p, this_cpu);
4142                 rcu_read_unlock();
4143         }
4144
4145         update_curr(cfs_rq);
4146
4147         if (curr)
4148                 se->vruntime = curr->vruntime;
4149         place_entity(cfs_rq, se, 1);
4150
4151         if (sysctl_sched_child_runs_first && curr && entity_before(curr, se)) {
4152                 /*
4153                  * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
4154                  * 'current' within the tree based on its new key value.
4155                  */
4156                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
4157                 resched_task(rq->curr);
4158         }
4159
4160         se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
4161
4162         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4163 }
4164
4165 /*
4166  * Priority of the task has changed. Check to see if we preempt
4167  * the current task.
4168  */
4169 static void
4170 prio_changed_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int oldprio)
4171 {
4172         if (!p->se.on_rq)
4173                 return;
4174
4175         /*
4176          * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4177          * our priority decreased, or if we are not currently running on
4178          * this runqueue and our priority is higher than the current's
4179          */
4180         if (rq->curr == p) {
4181                 if (p->prio > oldprio)
4182                         resched_task(rq->curr);
4183         } else
4184                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
4185 }
4186
4187 static void switched_from_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
4188 {
4189         struct sched_entity *se = &p->se;
4190         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
4191
4192         /*
4193          * Ensure the task's vruntime is normalized, so that when its
4194          * switched back to the fair class the enqueue_entity(.flags=0) will
4195          * do the right thing.
4196          *
4197          * If it was on_rq, then the dequeue_entity(.flags=0) will already
4198          * have normalized the vruntime, if it was !on_rq, then only when
4199          * the task is sleeping will it still have non-normalized vruntime.
4200          */
4201         if (!se->on_rq && p->state != TASK_RUNNING) {
4202                 /*
4203                  * Fix up our vruntime so that the current sleep doesn't
4204                  * cause 'unlimited' sleep bonus.
4205                  */
4206                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
4207                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
4208         }
4209 }
4210
4211 /*
4212  * We switched to the sched_fair class.
4213  */
4214 static void switched_to_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
4215 {
4216         if (!p->se.on_rq)
4217                 return;
4218
4219         /*
4220          * We were most likely switched from sched_rt, so
4221          * kick off the schedule if running, otherwise just see
4222          * if we can still preempt the current task.
4223          */
4224         if (rq->curr == p)
4225                 resched_task(rq->curr);
4226         else
4227                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
4228 }
4229
4230 /* Account for a task changing its policy or group.
4231  *
4232  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
4233  * migrates between groups/classes.
4234  */
4235 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
4236 {
4237         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
4238
4239         for_each_sched_entity(se)
4240                 set_next_entity(cfs_rq_of(se), se);
4241 }
4242
4243 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4244 static void task_move_group_fair(struct task_struct *p, int on_rq)
4245 {
4246         /*
4247          * If the task was not on the rq at the time of this cgroup movement
4248          * it must have been asleep, sleeping tasks keep their ->vruntime
4249          * absolute on their old rq until wakeup (needed for the fair sleeper
4250          * bonus in place_entity()).
4251          *
4252          * If it was on the rq, we've just 'preempted' it, which does convert
4253          * ->vruntime to a relative base.
4254          *
4255          * Make sure both cases convert their relative position when migrating
4256          * to another cgroup's rq. This does somewhat interfere with the
4257          * fair sleeper stuff for the first placement, but who cares.
4258          */
4259         if (!on_rq)
4260                 p->se.vruntime -= cfs_rq_of(&p->se)->min_vruntime;
4261         set_task_rq(p, task_cpu(p));
4262         if (!on_rq)
4263                 p->se.vruntime += cfs_rq_of(&p->se)->min_vruntime;
4264 }
4265 #endif
4266
4267 static unsigned int get_rr_interval_fair(struct rq *rq, struct task_struct *task)
4268 {
4269         struct sched_entity *se = &task->se;
4270         unsigned int rr_interval = 0;
4271
4272         /*
4273          * Time slice is 0 for SCHED_OTHER tasks that are on an otherwise
4274          * idle runqueue:
4275          */
4276         if (rq->cfs.load.weight)
4277                 rr_interval = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
4278
4279         return rr_interval;
4280 }
4281
4282 /*
4283  * All the scheduling class methods:
4284  */
4285 static const struct sched_class fair_sched_class = {
4286         .next                   = &idle_sched_class,
4287         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
4288         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
4289         .yield_task             = yield_task_fair,
4290         .yield_to_task          = yield_to_task_fair,
4291
4292         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
4293
4294         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
4295         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
4296
4297 #ifdef CONFIG_SMP
4298         .select_task_rq         = select_task_rq_fair,
4299
4300         .rq_online              = rq_online_fair,
4301         .rq_offline             = rq_offline_fair,
4302
4303         .task_waking            = task_waking_fair,
4304 #endif
4305
4306         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
4307         .task_tick              = task_tick_fair,
4308         .task_fork              = task_fork_fair,
4309
4310         .prio_changed           = prio_changed_fair,
4311         .switched_from          = switched_from_fair,
4312         .switched_to            = switched_to_fair,
4313
4314         .get_rr_interval        = get_rr_interval_fair,
4315
4316 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4317         .task_move_group        = task_move_group_fair,
4318 #endif
4319 };
4320
4321 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4322 static void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
4323 {
4324         struct cfs_rq *cfs_rq;
4325
4326         rcu_read_lock();
4327         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
4328                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
4329         rcu_read_unlock();
4330 }
4331 #endif