drm/radeon/kms: add bo blit support for Ontario fusion APUs
[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
26 /*
27  * Targeted preemption latency for CPU-bound tasks:
28  * (default: 6ms * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
29  *
30  * NOTE: this latency value is not the same as the concept of
31  * 'timeslice length' - timeslices in CFS are of variable length
32  * and have no persistent notion like in traditional, time-slice
33  * based scheduling concepts.
34  *
35  * (to see the precise effective timeslice length of your workload,
36  *  run vmstat and monitor the context-switches (cs) field)
37  */
38 unsigned int sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
39 unsigned int normalized_sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
40
41 /*
42  * The initial- and re-scaling of tunables is configurable
43  * (default SCHED_TUNABLESCALING_LOG = *(1+ilog(ncpus))
44  *
45  * Options are:
46  * SCHED_TUNABLESCALING_NONE - unscaled, always *1
47  * SCHED_TUNABLESCALING_LOG - scaled logarithmical, *1+ilog(ncpus)
48  * SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR - scaled linear, *ncpus
49  */
50 enum sched_tunable_scaling sysctl_sched_tunable_scaling
51         = SCHED_TUNABLESCALING_LOG;
52
53 /*
54  * Minimal preemption granularity for CPU-bound tasks:
55  * (default: 0.75 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
56  */
57 unsigned int sysctl_sched_min_granularity = 750000ULL;
58 unsigned int normalized_sysctl_sched_min_granularity = 750000ULL;
59
60 /*
61  * is kept at sysctl_sched_latency / sysctl_sched_min_granularity
62  */
63 static unsigned int sched_nr_latency = 8;
64
65 /*
66  * After fork, child runs first. If set to 0 (default) then
67  * parent will (try to) run first.
68  */
69 unsigned int sysctl_sched_child_runs_first __read_mostly;
70
71 /*
72  * sys_sched_yield() compat mode
73  *
74  * This option switches the agressive yield implementation of the
75  * old scheduler back on.
76  */
77 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_compat_yield;
78
79 /*
80  * SCHED_OTHER wake-up granularity.
81  * (default: 1 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
82  *
83  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
84  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
85  * have immediate wakeup/sleep latencies.
86  */
87 unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
88 unsigned int normalized_sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
89
90 const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost = 500000UL;
91
92 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 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
147 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
148         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
149
150 /* Do the two (enqueued) entities belong to the same group ? */
151 static inline int
152 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
153 {
154         if (se->cfs_rq == pse->cfs_rq)
155                 return 1;
156
157         return 0;
158 }
159
160 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
161 {
162         return se->parent;
163 }
164
165 /* return depth at which a sched entity is present in the hierarchy */
166 static inline int depth_se(struct sched_entity *se)
167 {
168         int depth = 0;
169
170         for_each_sched_entity(se)
171                 depth++;
172
173         return depth;
174 }
175
176 static void
177 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
178 {
179         int se_depth, pse_depth;
180
181         /*
182          * preemption test can be made between sibling entities who are in the
183          * same cfs_rq i.e who have a common parent. Walk up the hierarchy of
184          * both tasks until we find their ancestors who are siblings of common
185          * parent.
186          */
187
188         /* First walk up until both entities are at same depth */
189         se_depth = depth_se(*se);
190         pse_depth = depth_se(*pse);
191
192         while (se_depth > pse_depth) {
193                 se_depth--;
194                 *se = parent_entity(*se);
195         }
196
197         while (pse_depth > se_depth) {
198                 pse_depth--;
199                 *pse = parent_entity(*pse);
200         }
201
202         while (!is_same_group(*se, *pse)) {
203                 *se = parent_entity(*se);
204                 *pse = parent_entity(*pse);
205         }
206 }
207
208 #else   /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
209
210 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
211 {
212         return container_of(se, struct task_struct, se);
213 }
214
215 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
216 {
217         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
218 }
219
220 #define entity_is_task(se)      1
221
222 #define for_each_sched_entity(se) \
223                 for (; se; se = NULL)
224
225 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
226 {
227         return &task_rq(p)->cfs;
228 }
229
230 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
231 {
232         struct task_struct *p = task_of(se);
233         struct rq *rq = task_rq(p);
234
235         return &rq->cfs;
236 }
237
238 /* runqueue "owned" by this group */
239 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
240 {
241         return NULL;
242 }
243
244 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
245 {
246         return &cpu_rq(this_cpu)->cfs;
247 }
248
249 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
250                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
251
252 static inline int
253 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
254 {
255         return 1;
256 }
257
258 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
259 {
260         return NULL;
261 }
262
263 static inline void
264 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
265 {
266 }
267
268 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
269
270
271 /**************************************************************
272  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
273  */
274
275 static inline u64 max_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
276 {
277         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
278         if (delta > 0)
279                 min_vruntime = vruntime;
280
281         return min_vruntime;
282 }
283
284 static inline u64 min_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
285 {
286         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
287         if (delta < 0)
288                 min_vruntime = vruntime;
289
290         return min_vruntime;
291 }
292
293 static inline int entity_before(struct sched_entity *a,
294                                 struct sched_entity *b)
295 {
296         return (s64)(a->vruntime - b->vruntime) < 0;
297 }
298
299 static inline s64 entity_key(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
300 {
301         return se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
302 }
303
304 static void update_min_vruntime(struct cfs_rq *cfs_rq)
305 {
306         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
307
308         if (cfs_rq->curr)
309                 vruntime = cfs_rq->curr->vruntime;
310
311         if (cfs_rq->rb_leftmost) {
312                 struct sched_entity *se = rb_entry(cfs_rq->rb_leftmost,
313                                                    struct sched_entity,
314                                                    run_node);
315
316                 if (!cfs_rq->curr)
317                         vruntime = se->vruntime;
318                 else
319                         vruntime = min_vruntime(vruntime, se->vruntime);
320         }
321
322         cfs_rq->min_vruntime = max_vruntime(cfs_rq->min_vruntime, vruntime);
323 }
324
325 /*
326  * Enqueue an entity into the rb-tree:
327  */
328 static void __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
329 {
330         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
331         struct rb_node *parent = NULL;
332         struct sched_entity *entry;
333         s64 key = entity_key(cfs_rq, se);
334         int leftmost = 1;
335
336         /*
337          * Find the right place in the rbtree:
338          */
339         while (*link) {
340                 parent = *link;
341                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
342                 /*
343                  * We dont care about collisions. Nodes with
344                  * the same key stay together.
345                  */
346                 if (key < entity_key(cfs_rq, entry)) {
347                         link = &parent->rb_left;
348                 } else {
349                         link = &parent->rb_right;
350                         leftmost = 0;
351                 }
352         }
353
354         /*
355          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
356          * used):
357          */
358         if (leftmost)
359                 cfs_rq->rb_leftmost = &se->run_node;
360
361         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
362         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
363 }
364
365 static void __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
366 {
367         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node) {
368                 struct rb_node *next_node;
369
370                 next_node = rb_next(&se->run_node);
371                 cfs_rq->rb_leftmost = next_node;
372         }
373
374         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
375 }
376
377 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
378 {
379         struct rb_node *left = cfs_rq->rb_leftmost;
380
381         if (!left)
382                 return NULL;
383
384         return rb_entry(left, struct sched_entity, run_node);
385 }
386
387 static struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
388 {
389         struct rb_node *last = rb_last(&cfs_rq->tasks_timeline);
390
391         if (!last)
392                 return NULL;
393
394         return rb_entry(last, struct sched_entity, run_node);
395 }
396
397 /**************************************************************
398  * Scheduling class statistics methods:
399  */
400
401 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
402 int sched_proc_update_handler(struct ctl_table *table, int write,
403                 void __user *buffer, size_t *lenp,
404                 loff_t *ppos)
405 {
406         int ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
407         int factor = get_update_sysctl_factor();
408
409         if (ret || !write)
410                 return ret;
411
412         sched_nr_latency = DIV_ROUND_UP(sysctl_sched_latency,
413                                         sysctl_sched_min_granularity);
414
415 #define WRT_SYSCTL(name) \
416         (normalized_sysctl_##name = sysctl_##name / (factor))
417         WRT_SYSCTL(sched_min_granularity);
418         WRT_SYSCTL(sched_latency);
419         WRT_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
420         WRT_SYSCTL(sched_shares_ratelimit);
421 #undef WRT_SYSCTL
422
423         return 0;
424 }
425 #endif
426
427 /*
428  * delta /= w
429  */
430 static inline unsigned long
431 calc_delta_fair(unsigned long delta, struct sched_entity *se)
432 {
433         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
434                 delta = calc_delta_mine(delta, NICE_0_LOAD, &se->load);
435
436         return delta;
437 }
438
439 /*
440  * The idea is to set a period in which each task runs once.
441  *
442  * When there are too many tasks (sysctl_sched_nr_latency) we have to stretch
443  * this period because otherwise the slices get too small.
444  *
445  * p = (nr <= nl) ? l : l*nr/nl
446  */
447 static u64 __sched_period(unsigned long nr_running)
448 {
449         u64 period = sysctl_sched_latency;
450         unsigned long nr_latency = sched_nr_latency;
451
452         if (unlikely(nr_running > nr_latency)) {
453                 period = sysctl_sched_min_granularity;
454                 period *= nr_running;
455         }
456
457         return period;
458 }
459
460 /*
461  * We calculate the wall-time slice from the period by taking a part
462  * proportional to the weight.
463  *
464  * s = p*P[w/rw]
465  */
466 static u64 sched_slice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
467 {
468         u64 slice = __sched_period(cfs_rq->nr_running + !se->on_rq);
469
470         for_each_sched_entity(se) {
471                 struct load_weight *load;
472                 struct load_weight lw;
473
474                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
475                 load = &cfs_rq->load;
476
477                 if (unlikely(!se->on_rq)) {
478                         lw = cfs_rq->load;
479
480                         update_load_add(&lw, se->load.weight);
481                         load = &lw;
482                 }
483                 slice = calc_delta_mine(slice, se->load.weight, load);
484         }
485         return slice;
486 }
487
488 /*
489  * We calculate the vruntime slice of a to be inserted task
490  *
491  * vs = s/w
492  */
493 static u64 sched_vslice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
494 {
495         return calc_delta_fair(sched_slice(cfs_rq, se), se);
496 }
497
498 /*
499  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
500  * are not in our scheduling class.
501  */
502 static inline void
503 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
504               unsigned long delta_exec)
505 {
506         unsigned long delta_exec_weighted;
507
508         schedstat_set(curr->statistics.exec_max,
509                       max((u64)delta_exec, curr->statistics.exec_max));
510
511         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
512         schedstat_add(cfs_rq, exec_clock, delta_exec);
513         delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec, curr);
514
515         curr->vruntime += delta_exec_weighted;
516         update_min_vruntime(cfs_rq);
517 }
518
519 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
520 {
521         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
522         u64 now = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
523         unsigned long delta_exec;
524
525         if (unlikely(!curr))
526                 return;
527
528         /*
529          * Get the amount of time the current task was running
530          * since the last time we changed load (this cannot
531          * overflow on 32 bits):
532          */
533         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
534         if (!delta_exec)
535                 return;
536
537         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
538         curr->exec_start = now;
539
540         if (entity_is_task(curr)) {
541                 struct task_struct *curtask = task_of(curr);
542
543                 trace_sched_stat_runtime(curtask, delta_exec, curr->vruntime);
544                 cpuacct_charge(curtask, delta_exec);
545                 account_group_exec_runtime(curtask, delta_exec);
546         }
547 }
548
549 static inline void
550 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
551 {
552         schedstat_set(se->statistics.wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
553 }
554
555 /*
556  * Task is being enqueued - update stats:
557  */
558 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
559 {
560         /*
561          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
562          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
563          */
564         if (se != cfs_rq->curr)
565                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
566 }
567
568 static void
569 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
570 {
571         schedstat_set(se->statistics.wait_max, max(se->statistics.wait_max,
572                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start));
573         schedstat_set(se->statistics.wait_count, se->statistics.wait_count + 1);
574         schedstat_set(se->statistics.wait_sum, se->statistics.wait_sum +
575                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start);
576 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
577         if (entity_is_task(se)) {
578                 trace_sched_stat_wait(task_of(se),
579                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start);
580         }
581 #endif
582         schedstat_set(se->statistics.wait_start, 0);
583 }
584
585 static inline void
586 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
587 {
588         /*
589          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
590          * waiting task:
591          */
592         if (se != cfs_rq->curr)
593                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
594 }
595
596 /*
597  * We are picking a new current task - update its stats:
598  */
599 static inline void
600 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
601 {
602         /*
603          * We are starting a new run period:
604          */
605         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
606 }
607
608 /**************************************************
609  * Scheduling class queueing methods:
610  */
611
612 #if defined CONFIG_SMP && defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
613 static void
614 add_cfs_task_weight(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long weight)
615 {
616         cfs_rq->task_weight += weight;
617 }
618 #else
619 static inline void
620 add_cfs_task_weight(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long weight)
621 {
622 }
623 #endif
624
625 static void
626 account_entity_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
627 {
628         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
629         if (!parent_entity(se))
630                 inc_cpu_load(rq_of(cfs_rq), se->load.weight);
631         if (entity_is_task(se)) {
632                 add_cfs_task_weight(cfs_rq, se->load.weight);
633                 list_add(&se->group_node, &cfs_rq->tasks);
634         }
635         cfs_rq->nr_running++;
636         se->on_rq = 1;
637 }
638
639 static void
640 account_entity_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
641 {
642         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
643         if (!parent_entity(se))
644                 dec_cpu_load(rq_of(cfs_rq), se->load.weight);
645         if (entity_is_task(se)) {
646                 add_cfs_task_weight(cfs_rq, -se->load.weight);
647                 list_del_init(&se->group_node);
648         }
649         cfs_rq->nr_running--;
650         se->on_rq = 0;
651 }
652
653 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
654 {
655 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
656         struct task_struct *tsk = NULL;
657
658         if (entity_is_task(se))
659                 tsk = task_of(se);
660
661         if (se->statistics.sleep_start) {
662                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.sleep_start;
663
664                 if ((s64)delta < 0)
665                         delta = 0;
666
667                 if (unlikely(delta > se->statistics.sleep_max))
668                         se->statistics.sleep_max = delta;
669
670                 se->statistics.sleep_start = 0;
671                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
672
673                 if (tsk) {
674                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 1);
675                         trace_sched_stat_sleep(tsk, delta);
676                 }
677         }
678         if (se->statistics.block_start) {
679                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.block_start;
680
681                 if ((s64)delta < 0)
682                         delta = 0;
683
684                 if (unlikely(delta > se->statistics.block_max))
685                         se->statistics.block_max = delta;
686
687                 se->statistics.block_start = 0;
688                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
689
690                 if (tsk) {
691                         if (tsk->in_iowait) {
692                                 se->statistics.iowait_sum += delta;
693                                 se->statistics.iowait_count++;
694                                 trace_sched_stat_iowait(tsk, delta);
695                         }
696
697                         /*
698                          * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by
699                          * 20 to get a milliseconds-range estimation of the
700                          * amount of time that the task spent sleeping:
701                          */
702                         if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
703                                 profile_hits(SLEEP_PROFILING,
704                                                 (void *)get_wchan(tsk),
705                                                 delta >> 20);
706                         }
707                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 0);
708                 }
709         }
710 #endif
711 }
712
713 static void check_spread(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
714 {
715 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
716         s64 d = se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
717
718         if (d < 0)
719                 d = -d;
720
721         if (d > 3*sysctl_sched_latency)
722                 schedstat_inc(cfs_rq, nr_spread_over);
723 #endif
724 }
725
726 static void
727 place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
728 {
729         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
730
731         /*
732          * The 'current' period is already promised to the current tasks,
733          * however the extra weight of the new task will slow them down a
734          * little, place the new task so that it fits in the slot that
735          * stays open at the end.
736          */
737         if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
738                 vruntime += sched_vslice(cfs_rq, se);
739
740         /* sleeps up to a single latency don't count. */
741         if (!initial) {
742                 unsigned long thresh = sysctl_sched_latency;
743
744                 /*
745                  * Halve their sleep time's effect, to allow
746                  * for a gentler effect of sleepers:
747                  */
748                 if (sched_feat(GENTLE_FAIR_SLEEPERS))
749                         thresh >>= 1;
750
751                 vruntime -= thresh;
752         }
753
754         /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
755         vruntime = max_vruntime(se->vruntime, vruntime);
756
757         se->vruntime = vruntime;
758 }
759
760 static void
761 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
762 {
763         /*
764          * Update the normalized vruntime before updating min_vruntime
765          * through callig update_curr().
766          */
767         if (!(flags & ENQUEUE_WAKEUP) || (flags & ENQUEUE_WAKING))
768                 se->vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
769
770         /*
771          * Update run-time statistics of the 'current'.
772          */
773         update_curr(cfs_rq);
774         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
775
776         if (flags & ENQUEUE_WAKEUP) {
777                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
778                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
779         }
780
781         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
782         check_spread(cfs_rq, se);
783         if (se != cfs_rq->curr)
784                 __enqueue_entity(cfs_rq, se);
785 }
786
787 static void __clear_buddies(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
788 {
789         if (!se || cfs_rq->last == se)
790                 cfs_rq->last = NULL;
791
792         if (!se || cfs_rq->next == se)
793                 cfs_rq->next = NULL;
794 }
795
796 static void clear_buddies(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
797 {
798         for_each_sched_entity(se)
799                 __clear_buddies(cfs_rq_of(se), se);
800 }
801
802 static void
803 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
804 {
805         /*
806          * Update run-time statistics of the 'current'.
807          */
808         update_curr(cfs_rq);
809
810         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
811         if (flags & DEQUEUE_SLEEP) {
812 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
813                 if (entity_is_task(se)) {
814                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
815
816                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
817                                 se->statistics.sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
818                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
819                                 se->statistics.block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
820                 }
821 #endif
822         }
823
824         clear_buddies(cfs_rq, se);
825
826         if (se != cfs_rq->curr)
827                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
828         account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
829         update_min_vruntime(cfs_rq);
830
831         /*
832          * Normalize the entity after updating the min_vruntime because the
833          * update can refer to the ->curr item and we need to reflect this
834          * movement in our normalized position.
835          */
836         if (!(flags & DEQUEUE_SLEEP))
837                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
838 }
839
840 /*
841  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
842  */
843 static void
844 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
845 {
846         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
847
848         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
849         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
850         if (delta_exec > ideal_runtime) {
851                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
852                 /*
853                  * The current task ran long enough, ensure it doesn't get
854                  * re-elected due to buddy favours.
855                  */
856                 clear_buddies(cfs_rq, curr);
857                 return;
858         }
859
860         /*
861          * Ensure that a task that missed wakeup preemption by a
862          * narrow margin doesn't have to wait for a full slice.
863          * This also mitigates buddy induced latencies under load.
864          */
865         if (!sched_feat(WAKEUP_PREEMPT))
866                 return;
867
868         if (delta_exec < sysctl_sched_min_granularity)
869                 return;
870
871         if (cfs_rq->nr_running > 1) {
872                 struct sched_entity *se = __pick_next_entity(cfs_rq);
873                 s64 delta = curr->vruntime - se->vruntime;
874
875                 if (delta > ideal_runtime)
876                         resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
877         }
878 }
879
880 static void
881 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
882 {
883         /* 'current' is not kept within the tree. */
884         if (se->on_rq) {
885                 /*
886                  * Any task has to be enqueued before it get to execute on
887                  * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
888                  * runqueue.
889                  */
890                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
891                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
892         }
893
894         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
895         cfs_rq->curr = se;
896 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
897         /*
898          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
899          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
900          * when there are only lesser-weight tasks around):
901          */
902         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
903                 se->statistics.slice_max = max(se->statistics.slice_max,
904                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
905         }
906 #endif
907         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
908 }
909
910 static int
911 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se);
912
913 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
914 {
915         struct sched_entity *se = __pick_next_entity(cfs_rq);
916         struct sched_entity *left = se;
917
918         if (cfs_rq->next && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->next, left) < 1)
919                 se = cfs_rq->next;
920
921         /*
922          * Prefer last buddy, try to return the CPU to a preempted task.
923          */
924         if (cfs_rq->last && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->last, left) < 1)
925                 se = cfs_rq->last;
926
927         clear_buddies(cfs_rq, se);
928
929         return se;
930 }
931
932 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
933 {
934         /*
935          * If still on the runqueue then deactivate_task()
936          * was not called and update_curr() has to be done:
937          */
938         if (prev->on_rq)
939                 update_curr(cfs_rq);
940
941         check_spread(cfs_rq, prev);
942         if (prev->on_rq) {
943                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
944                 /* Put 'current' back into the tree. */
945                 __enqueue_entity(cfs_rq, prev);
946         }
947         cfs_rq->curr = NULL;
948 }
949
950 static void
951 entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr, int queued)
952 {
953         /*
954          * Update run-time statistics of the 'current'.
955          */
956         update_curr(cfs_rq);
957
958 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
959         /*
960          * queued ticks are scheduled to match the slice, so don't bother
961          * validating it and just reschedule.
962          */
963         if (queued) {
964                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
965                 return;
966         }
967         /*
968          * don't let the period tick interfere with the hrtick preemption
969          */
970         if (!sched_feat(DOUBLE_TICK) &&
971                         hrtimer_active(&rq_of(cfs_rq)->hrtick_timer))
972                 return;
973 #endif
974
975         if (cfs_rq->nr_running > 1 || !sched_feat(WAKEUP_PREEMPT))
976                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
977 }
978
979 /**************************************************
980  * CFS operations on tasks:
981  */
982
983 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
984 static void hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
985 {
986         struct sched_entity *se = &p->se;
987         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
988
989         WARN_ON(task_rq(p) != rq);
990
991         if (hrtick_enabled(rq) && cfs_rq->nr_running > 1) {
992                 u64 slice = sched_slice(cfs_rq, se);
993                 u64 ran = se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime;
994                 s64 delta = slice - ran;
995
996                 if (delta < 0) {
997                         if (rq->curr == p)
998                                 resched_task(p);
999                         return;
1000                 }
1001
1002                 /*
1003                  * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
1004                  * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
1005                  */
1006                 if (rq->curr != p)
1007                         delta = max_t(s64, 10000LL, delta);
1008
1009                 hrtick_start(rq, delta);
1010         }
1011 }
1012
1013 /*
1014  * called from enqueue/dequeue and updates the hrtick when the
1015  * current task is from our class and nr_running is low enough
1016  * to matter.
1017  */
1018 static void hrtick_update(struct rq *rq)
1019 {
1020         struct task_struct *curr = rq->curr;
1021
1022         if (curr->sched_class != &fair_sched_class)
1023                 return;
1024
1025         if (cfs_rq_of(&curr->se)->nr_running < sched_nr_latency)
1026                 hrtick_start_fair(rq, curr);
1027 }
1028 #else /* !CONFIG_SCHED_HRTICK */
1029 static inline void
1030 hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1031 {
1032 }
1033
1034 static inline void hrtick_update(struct rq *rq)
1035 {
1036 }
1037 #endif
1038
1039 /*
1040  * The enqueue_task method is called before nr_running is
1041  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
1042  * then put the task into the rbtree:
1043  */
1044 static void
1045 enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1046 {
1047         struct cfs_rq *cfs_rq;
1048         struct sched_entity *se = &p->se;
1049
1050         for_each_sched_entity(se) {
1051                 if (se->on_rq)
1052                         break;
1053                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1054                 enqueue_entity(cfs_rq, se, flags);
1055                 flags = ENQUEUE_WAKEUP;
1056         }
1057
1058         hrtick_update(rq);
1059 }
1060
1061 /*
1062  * The dequeue_task method is called before nr_running is
1063  * decreased. We remove the task from the rbtree and
1064  * update the fair scheduling stats:
1065  */
1066 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1067 {
1068         struct cfs_rq *cfs_rq;
1069         struct sched_entity *se = &p->se;
1070
1071         for_each_sched_entity(se) {
1072                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1073                 dequeue_entity(cfs_rq, se, flags);
1074                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
1075                 if (cfs_rq->load.weight)
1076                         break;
1077                 flags |= DEQUEUE_SLEEP;
1078         }
1079
1080         hrtick_update(rq);
1081 }
1082
1083 /*
1084  * sched_yield() support is very simple - we dequeue and enqueue.
1085  *
1086  * If compat_yield is turned on then we requeue to the end of the tree.
1087  */
1088 static void yield_task_fair(struct rq *rq)
1089 {
1090         struct task_struct *curr = rq->curr;
1091         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
1092         struct sched_entity *rightmost, *se = &curr->se;
1093
1094         /*
1095          * Are we the only task in the tree?
1096          */
1097         if (unlikely(cfs_rq->nr_running == 1))
1098                 return;
1099
1100         clear_buddies(cfs_rq, se);
1101
1102         if (likely(!sysctl_sched_compat_yield) && curr->policy != SCHED_BATCH) {
1103                 update_rq_clock(rq);
1104                 /*
1105                  * Update run-time statistics of the 'current'.
1106                  */
1107                 update_curr(cfs_rq);
1108
1109                 return;
1110         }
1111         /*
1112          * Find the rightmost entry in the rbtree:
1113          */
1114         rightmost = __pick_last_entity(cfs_rq);
1115         /*
1116          * Already in the rightmost position?
1117          */
1118         if (unlikely(!rightmost || entity_before(rightmost, se)))
1119                 return;
1120
1121         /*
1122          * Minimally necessary key value to be last in the tree:
1123          * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
1124          * 'current' within the tree based on its new key value.
1125          */
1126         se->vruntime = rightmost->vruntime + 1;
1127 }
1128
1129 #ifdef CONFIG_SMP
1130
1131 static void task_waking_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1132 {
1133         struct sched_entity *se = &p->se;
1134         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1135
1136         se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
1137 }
1138
1139 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1140 /*
1141  * effective_load() calculates the load change as seen from the root_task_group
1142  *
1143  * Adding load to a group doesn't make a group heavier, but can cause movement
1144  * of group shares between cpus. Assuming the shares were perfectly aligned one
1145  * can calculate the shift in shares.
1146  *
1147  * The problem is that perfectly aligning the shares is rather expensive, hence
1148  * we try to avoid doing that too often - see update_shares(), which ratelimits
1149  * this change.
1150  *
1151  * We compensate this by not only taking the current delta into account, but
1152  * also considering the delta between when the shares were last adjusted and
1153  * now.
1154  *
1155  * We still saw a performance dip, some tracing learned us that between
1156  * cgroup:/ and cgroup:/foo balancing the number of affine wakeups increased
1157  * significantly. Therefore try to bias the error in direction of failing
1158  * the affine wakeup.
1159  *
1160  */
1161 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu,
1162                 long wl, long wg)
1163 {
1164         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
1165
1166         if (!tg->parent)
1167                 return wl;
1168
1169         /*
1170          * By not taking the decrease of shares on the other cpu into
1171          * account our error leans towards reducing the affine wakeups.
1172          */
1173         if (!wl && sched_feat(ASYM_EFF_LOAD))
1174                 return wl;
1175
1176         for_each_sched_entity(se) {
1177                 long S, rw, s, a, b;
1178                 long more_w;
1179
1180                 /*
1181                  * Instead of using this increment, also add the difference
1182                  * between when the shares were last updated and now.
1183                  */
1184                 more_w = se->my_q->load.weight - se->my_q->rq_weight;
1185                 wl += more_w;
1186                 wg += more_w;
1187
1188                 S = se->my_q->tg->shares;
1189                 s = se->my_q->shares;
1190                 rw = se->my_q->rq_weight;
1191
1192                 a = S*(rw + wl);
1193                 b = S*rw + s*wg;
1194
1195                 wl = s*(a-b);
1196
1197                 if (likely(b))
1198                         wl /= b;
1199
1200                 /*
1201                  * Assume the group is already running and will
1202                  * thus already be accounted for in the weight.
1203                  *
1204                  * That is, moving shares between CPUs, does not
1205                  * alter the group weight.
1206                  */
1207                 wg = 0;
1208         }
1209
1210         return wl;
1211 }
1212
1213 #else
1214
1215 static inline unsigned long effective_load(struct task_group *tg, int cpu,
1216                 unsigned long wl, unsigned long wg)
1217 {
1218         return wl;
1219 }
1220
1221 #endif
1222
1223 static int wake_affine(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int sync)
1224 {
1225         unsigned long this_load, load;
1226         int idx, this_cpu, prev_cpu;
1227         unsigned long tl_per_task;
1228         struct task_group *tg;
1229         unsigned long weight;
1230         int balanced;
1231
1232         idx       = sd->wake_idx;
1233         this_cpu  = smp_processor_id();
1234         prev_cpu  = task_cpu(p);
1235         load      = source_load(prev_cpu, idx);
1236         this_load = target_load(this_cpu, idx);
1237
1238         /*
1239          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1240          * effect of the currently running task from the load
1241          * of the current CPU:
1242          */
1243         rcu_read_lock();
1244         if (sync) {
1245                 tg = task_group(current);
1246                 weight = current->se.load.weight;
1247
1248                 this_load += effective_load(tg, this_cpu, -weight, -weight);
1249                 load += effective_load(tg, prev_cpu, 0, -weight);
1250         }
1251
1252         tg = task_group(p);
1253         weight = p->se.load.weight;
1254
1255         /*
1256          * In low-load situations, where prev_cpu is idle and this_cpu is idle
1257          * due to the sync cause above having dropped this_load to 0, we'll
1258          * always have an imbalance, but there's really nothing you can do
1259          * about that, so that's good too.
1260          *
1261          * Otherwise check if either cpus are near enough in load to allow this
1262          * task to be woken on this_cpu.
1263          */
1264         if (this_load) {
1265                 unsigned long this_eff_load, prev_eff_load;
1266
1267                 this_eff_load = 100;
1268                 this_eff_load *= power_of(prev_cpu);
1269                 this_eff_load *= this_load +
1270                         effective_load(tg, this_cpu, weight, weight);
1271
1272                 prev_eff_load = 100 + (sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1273                 prev_eff_load *= power_of(this_cpu);
1274                 prev_eff_load *= load + effective_load(tg, prev_cpu, 0, weight);
1275
1276                 balanced = this_eff_load <= prev_eff_load;
1277         } else
1278                 balanced = true;
1279         rcu_read_unlock();
1280
1281         /*
1282          * If the currently running task will sleep within
1283          * a reasonable amount of time then attract this newly
1284          * woken task:
1285          */
1286         if (sync && balanced)
1287                 return 1;
1288
1289         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine_attempts);
1290         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1291
1292         if (balanced ||
1293             (this_load <= load &&
1294              this_load + target_load(prev_cpu, idx) <= tl_per_task)) {
1295                 /*
1296                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1297                  * p is cache cold in this domain, and
1298                  * there is no bad imbalance.
1299                  */
1300                 schedstat_inc(sd, ttwu_move_affine);
1301                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine);
1302
1303                 return 1;
1304         }
1305         return 0;
1306 }
1307
1308 /*
1309  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1310  * domain.
1311  */
1312 static struct sched_group *
1313 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p,
1314                   int this_cpu, int load_idx)
1315 {
1316         struct sched_group *idlest = NULL, *group = sd->groups;
1317         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1318         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1319
1320         do {
1321                 unsigned long load, avg_load;
1322                 int local_group;
1323                 int i;
1324
1325                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1326                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
1327                                         &p->cpus_allowed))
1328                         continue;
1329
1330                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
1331                                                sched_group_cpus(group));
1332
1333                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1334                 avg_load = 0;
1335
1336                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
1337                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1338                         if (local_group)
1339                                 load = source_load(i, load_idx);
1340                         else
1341                                 load = target_load(i, load_idx);
1342
1343                         avg_load += load;
1344                 }
1345
1346                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1347                 avg_load = (avg_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
1348
1349                 if (local_group) {
1350                         this_load = avg_load;
1351                 } else if (avg_load < min_load) {
1352                         min_load = avg_load;
1353                         idlest = group;
1354                 }
1355         } while (group = group->next, group != sd->groups);
1356
1357         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1358                 return NULL;
1359         return idlest;
1360 }
1361
1362 /*
1363  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1364  */
1365 static int
1366 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1367 {
1368         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1369         int idlest = -1;
1370         int i;
1371
1372         /* Traverse only the allowed CPUs */
1373         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
1374                 load = weighted_cpuload(i);
1375
1376                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1377                         min_load = load;
1378                         idlest = i;
1379                 }
1380         }
1381
1382         return idlest;
1383 }
1384
1385 /*
1386  * Try and locate an idle CPU in the sched_domain.
1387  */
1388 static int select_idle_sibling(struct task_struct *p, int target)
1389 {
1390         int cpu = smp_processor_id();
1391         int prev_cpu = task_cpu(p);
1392         struct sched_domain *sd;
1393         int i;
1394
1395         /*
1396          * If the task is going to be woken-up on this cpu and if it is
1397          * already idle, then it is the right target.
1398          */
1399         if (target == cpu && idle_cpu(cpu))
1400                 return cpu;
1401
1402         /*
1403          * If the task is going to be woken-up on the cpu where it previously
1404          * ran and if it is currently idle, then it the right target.
1405          */
1406         if (target == prev_cpu && idle_cpu(prev_cpu))
1407                 return prev_cpu;
1408
1409         /*
1410          * Otherwise, iterate the domains and find an elegible idle cpu.
1411          */
1412         for_each_domain(target, sd) {
1413                 if (!(sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES))
1414                         break;
1415
1416                 for_each_cpu_and(i, sched_domain_span(sd), &p->cpus_allowed) {
1417                         if (idle_cpu(i)) {
1418                                 target = i;
1419                                 break;
1420                         }
1421                 }
1422
1423                 /*
1424                  * Lets stop looking for an idle sibling when we reached
1425                  * the domain that spans the current cpu and prev_cpu.
1426                  */
1427                 if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd)) &&
1428                     cpumask_test_cpu(prev_cpu, sched_domain_span(sd)))
1429                         break;
1430         }
1431
1432         return target;
1433 }
1434
1435 /*
1436  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1437  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1438  * SD_BALANCE_EXEC.
1439  *
1440  * Balance, ie. select the least loaded group.
1441  *
1442  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1443  *
1444  * preempt must be disabled.
1445  */
1446 static int
1447 select_task_rq_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sd_flag, int wake_flags)
1448 {
1449         struct sched_domain *tmp, *affine_sd = NULL, *sd = NULL;
1450         int cpu = smp_processor_id();
1451         int prev_cpu = task_cpu(p);
1452         int new_cpu = cpu;
1453         int want_affine = 0;
1454         int want_sd = 1;
1455         int sync = wake_flags & WF_SYNC;
1456
1457         if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE) {
1458                 if (cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed))
1459                         want_affine = 1;
1460                 new_cpu = prev_cpu;
1461         }
1462
1463         for_each_domain(cpu, tmp) {
1464                 if (!(tmp->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1465                         continue;
1466
1467                 /*
1468                  * If power savings logic is enabled for a domain, see if we
1469                  * are not overloaded, if so, don't balance wider.
1470                  */
1471                 if (tmp->flags & (SD_POWERSAVINGS_BALANCE|SD_PREFER_LOCAL)) {
1472                         unsigned long power = 0;
1473                         unsigned long nr_running = 0;
1474                         unsigned long capacity;
1475                         int i;
1476
1477                         for_each_cpu(i, sched_domain_span(tmp)) {
1478                                 power += power_of(i);
1479                                 nr_running += cpu_rq(i)->cfs.nr_running;
1480                         }
1481
1482                         capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
1483
1484                         if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1485                                 nr_running /= 2;
1486
1487                         if (nr_running < capacity)
1488                                 want_sd = 0;
1489                 }
1490
1491                 /*
1492                  * If both cpu and prev_cpu are part of this domain,
1493                  * cpu is a valid SD_WAKE_AFFINE target.
1494                  */
1495                 if (want_affine && (tmp->flags & SD_WAKE_AFFINE) &&
1496                     cpumask_test_cpu(prev_cpu, sched_domain_span(tmp))) {
1497                         affine_sd = tmp;
1498                         want_affine = 0;
1499                 }
1500
1501                 if (!want_sd && !want_affine)
1502                         break;
1503
1504                 if (!(tmp->flags & sd_flag))
1505                         continue;
1506
1507                 if (want_sd)
1508                         sd = tmp;
1509         }
1510
1511 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1512         if (sched_feat(LB_SHARES_UPDATE)) {
1513                 /*
1514                  * Pick the largest domain to update shares over
1515                  */
1516                 tmp = sd;
1517                 if (affine_sd && (!tmp || affine_sd->span_weight > sd->span_weight))
1518                         tmp = affine_sd;
1519
1520                 if (tmp) {
1521                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1522                         update_shares(tmp);
1523                         raw_spin_lock(&rq->lock);
1524                 }
1525         }
1526 #endif
1527
1528         if (affine_sd) {
1529                 if (cpu == prev_cpu || wake_affine(affine_sd, p, sync))
1530                         return select_idle_sibling(p, cpu);
1531                 else
1532                         return select_idle_sibling(p, prev_cpu);
1533         }
1534
1535         while (sd) {
1536                 int load_idx = sd->forkexec_idx;
1537                 struct sched_group *group;
1538                 int weight;
1539
1540                 if (!(sd->flags & sd_flag)) {
1541                         sd = sd->child;
1542                         continue;
1543                 }
1544
1545                 if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE)
1546                         load_idx = sd->wake_idx;
1547
1548                 group = find_idlest_group(sd, p, cpu, load_idx);
1549                 if (!group) {
1550                         sd = sd->child;
1551                         continue;
1552                 }
1553
1554                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, p, cpu);
1555                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1556                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1557                         sd = sd->child;
1558                         continue;
1559                 }
1560
1561                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1562                 cpu = new_cpu;
1563                 weight = sd->span_weight;
1564                 sd = NULL;
1565                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1566                         if (weight <= tmp->span_weight)
1567                                 break;
1568                         if (tmp->flags & sd_flag)
1569                                 sd = tmp;
1570                 }
1571                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1572         }
1573
1574         return new_cpu;
1575 }
1576 #endif /* CONFIG_SMP */
1577
1578 static unsigned long
1579 wakeup_gran(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
1580 {
1581         unsigned long gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
1582
1583         /*
1584          * Since its curr running now, convert the gran from real-time
1585          * to virtual-time in his units.
1586          *
1587          * By using 'se' instead of 'curr' we penalize light tasks, so
1588          * they get preempted easier. That is, if 'se' < 'curr' then
1589          * the resulting gran will be larger, therefore penalizing the
1590          * lighter, if otoh 'se' > 'curr' then the resulting gran will
1591          * be smaller, again penalizing the lighter task.
1592          *
1593          * This is especially important for buddies when the leftmost
1594          * task is higher priority than the buddy.
1595          */
1596         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
1597                 gran = calc_delta_fair(gran, se);
1598
1599         return gran;
1600 }
1601
1602 /*
1603  * Should 'se' preempt 'curr'.
1604  *
1605  *             |s1
1606  *        |s2
1607  *   |s3
1608  *         g
1609  *      |<--->|c
1610  *
1611  *  w(c, s1) = -1
1612  *  w(c, s2) =  0
1613  *  w(c, s3) =  1
1614  *
1615  */
1616 static int
1617 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
1618 {
1619         s64 gran, vdiff = curr->vruntime - se->vruntime;
1620
1621         if (vdiff <= 0)
1622                 return -1;
1623
1624         gran = wakeup_gran(curr, se);
1625         if (vdiff > gran)
1626                 return 1;
1627
1628         return 0;
1629 }
1630
1631 static void set_last_buddy(struct sched_entity *se)
1632 {
1633         if (likely(task_of(se)->policy != SCHED_IDLE)) {
1634                 for_each_sched_entity(se)
1635                         cfs_rq_of(se)->last = se;
1636         }
1637 }
1638
1639 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se)
1640 {
1641         if (likely(task_of(se)->policy != SCHED_IDLE)) {
1642                 for_each_sched_entity(se)
1643                         cfs_rq_of(se)->next = se;
1644         }
1645 }
1646
1647 /*
1648  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
1649  */
1650 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1651 {
1652         struct task_struct *curr = rq->curr;
1653         struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
1654         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
1655         int scale = cfs_rq->nr_running >= sched_nr_latency;
1656
1657         if (unlikely(se == pse))
1658                 return;
1659
1660         if (sched_feat(NEXT_BUDDY) && scale && !(wake_flags & WF_FORK))
1661                 set_next_buddy(pse);
1662
1663         /*
1664          * We can come here with TIF_NEED_RESCHED already set from new task
1665          * wake up path.
1666          */
1667         if (test_tsk_need_resched(curr))
1668                 return;
1669
1670         /*
1671          * Batch and idle tasks do not preempt (their preemption is driven by
1672          * the tick):
1673          */
1674         if (unlikely(p->policy != SCHED_NORMAL))
1675                 return;
1676
1677         /* Idle tasks are by definition preempted by everybody. */
1678         if (unlikely(curr->policy == SCHED_IDLE))
1679                 goto preempt;
1680
1681         if (!sched_feat(WAKEUP_PREEMPT))
1682                 return;
1683
1684         update_curr(cfs_rq);
1685         find_matching_se(&se, &pse);
1686         BUG_ON(!pse);
1687         if (wakeup_preempt_entity(se, pse) == 1)
1688                 goto preempt;
1689
1690         return;
1691
1692 preempt:
1693         resched_task(curr);
1694         /*
1695          * Only set the backward buddy when the current task is still
1696          * on the rq. This can happen when a wakeup gets interleaved
1697          * with schedule on the ->pre_schedule() or idle_balance()
1698          * point, either of which can * drop the rq lock.
1699          *
1700          * Also, during early boot the idle thread is in the fair class,
1701          * for obvious reasons its a bad idea to schedule back to it.
1702          */
1703         if (unlikely(!se->on_rq || curr == rq->idle))
1704                 return;
1705
1706         if (sched_feat(LAST_BUDDY) && scale && entity_is_task(se))
1707                 set_last_buddy(se);
1708 }
1709
1710 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
1711 {
1712         struct task_struct *p;
1713         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
1714         struct sched_entity *se;
1715
1716         if (!cfs_rq->nr_running)
1717                 return NULL;
1718
1719         do {
1720                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
1721                 set_next_entity(cfs_rq, se);
1722                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
1723         } while (cfs_rq);
1724
1725         p = task_of(se);
1726         hrtick_start_fair(rq, p);
1727
1728         return p;
1729 }
1730
1731 /*
1732  * Account for a descheduled task:
1733  */
1734 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1735 {
1736         struct sched_entity *se = &prev->se;
1737         struct cfs_rq *cfs_rq;
1738
1739         for_each_sched_entity(se) {
1740                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1741                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
1742         }
1743 }
1744
1745 #ifdef CONFIG_SMP
1746 /**************************************************
1747  * Fair scheduling class load-balancing methods:
1748  */
1749
1750 /*
1751  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
1752  * Both runqueues must be locked.
1753  */
1754 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
1755                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
1756 {
1757         deactivate_task(src_rq, p, 0);
1758         set_task_cpu(p, this_cpu);
1759         activate_task(this_rq, p, 0);
1760         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
1761
1762         /* re-arm NEWIDLE balancing when moving tasks */
1763         src_rq->avg_idle = this_rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
1764         this_rq->idle_stamp = 0;
1765 }
1766
1767 /*
1768  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
1769  */
1770 static
1771 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
1772                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1773                      int *all_pinned)
1774 {
1775         int tsk_cache_hot = 0;
1776         /*
1777          * We do not migrate tasks that are:
1778          * 1) running (obviously), or
1779          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
1780          * 3) are cache-hot on their current CPU.
1781          */
1782         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
1783                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_affine);
1784                 return 0;
1785         }
1786         *all_pinned = 0;
1787
1788         if (task_running(rq, p)) {
1789                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_running);
1790                 return 0;
1791         }
1792
1793         /*
1794          * Aggressive migration if:
1795          * 1) task is cache cold, or
1796          * 2) too many balance attempts have failed.
1797          */
1798
1799         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock_task, sd);
1800         if (!tsk_cache_hot ||
1801                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
1802 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1803                 if (tsk_cache_hot) {
1804                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
1805                         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_forced_migrations);
1806                 }
1807 #endif
1808                 return 1;
1809         }
1810
1811         if (tsk_cache_hot) {
1812                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_hot);
1813                 return 0;
1814         }
1815         return 1;
1816 }
1817
1818 /*
1819  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
1820  * part of active balancing operations within "domain".
1821  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
1822  *
1823  * Called with both runqueues locked.
1824  */
1825 static int
1826 move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1827               struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
1828 {
1829         struct task_struct *p, *n;
1830         struct cfs_rq *cfs_rq;
1831         int pinned = 0;
1832
1833         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, cfs_rq) {
1834                 list_for_each_entry_safe(p, n, &cfs_rq->tasks, se.group_node) {
1835
1836                         if (!can_migrate_task(p, busiest, this_cpu,
1837                                                 sd, idle, &pinned))
1838                                 continue;
1839
1840                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
1841                         /*
1842                          * Right now, this is only the second place pull_task()
1843                          * is called, so we can safely collect pull_task()
1844                          * stats here rather than inside pull_task().
1845                          */
1846                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
1847                         return 1;
1848                 }
1849         }
1850
1851         return 0;
1852 }
1853
1854 static unsigned long
1855 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1856               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1857               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1858               int *this_best_prio, struct cfs_rq *busiest_cfs_rq)
1859 {
1860         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
1861         long rem_load_move = max_load_move;
1862         struct task_struct *p, *n;
1863
1864         if (max_load_move == 0)
1865                 goto out;
1866
1867         pinned = 1;
1868
1869         list_for_each_entry_safe(p, n, &busiest_cfs_rq->tasks, se.group_node) {
1870                 if (loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
1871                         break;
1872
1873                 if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
1874                     !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned))
1875                         continue;
1876
1877                 pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
1878                 pulled++;
1879                 rem_load_move -= p->se.load.weight;
1880
1881 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1882                 /*
1883                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
1884                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
1885                  * the critical section.
1886                  */
1887                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
1888                         break;
1889 #endif
1890
1891                 /*
1892                  * We only want to steal up to the prescribed amount of
1893                  * weighted load.
1894                  */
1895                 if (rem_load_move <= 0)
1896                         break;
1897
1898                 if (p->prio < *this_best_prio)
1899                         *this_best_prio = p->prio;
1900         }
1901 out:
1902         /*
1903          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
1904          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
1905          * inside pull_task().
1906          */
1907         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
1908
1909         if (all_pinned)
1910                 *all_pinned = pinned;
1911
1912         return max_load_move - rem_load_move;
1913 }
1914
1915 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1916 static unsigned long
1917 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1918                   unsigned long max_load_move,
1919                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1920                   int *all_pinned, int *this_best_prio)
1921 {
1922         long rem_load_move = max_load_move;
1923         int busiest_cpu = cpu_of(busiest);
1924         struct task_group *tg;
1925
1926         rcu_read_lock();
1927         update_h_load(busiest_cpu);
1928
1929         list_for_each_entry_rcu(tg, &task_groups, list) {
1930                 struct cfs_rq *busiest_cfs_rq = tg->cfs_rq[busiest_cpu];
1931                 unsigned long busiest_h_load = busiest_cfs_rq->h_load;
1932                 unsigned long busiest_weight = busiest_cfs_rq->load.weight;
1933                 u64 rem_load, moved_load;
1934
1935                 /*
1936                  * empty group
1937                  */
1938                 if (!busiest_cfs_rq->task_weight)
1939                         continue;
1940
1941                 rem_load = (u64)rem_load_move * busiest_weight;
1942                 rem_load = div_u64(rem_load, busiest_h_load + 1);
1943
1944                 moved_load = balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
1945                                 rem_load, sd, idle, all_pinned, this_best_prio,
1946                                 busiest_cfs_rq);
1947
1948                 if (!moved_load)
1949                         continue;
1950
1951                 moved_load *= busiest_h_load;
1952                 moved_load = div_u64(moved_load, busiest_weight + 1);
1953
1954                 rem_load_move -= moved_load;
1955                 if (rem_load_move < 0)
1956                         break;
1957         }
1958         rcu_read_unlock();
1959
1960         return max_load_move - rem_load_move;
1961 }
1962 #else
1963 static unsigned long
1964 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1965                   unsigned long max_load_move,
1966                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1967                   int *all_pinned, int *this_best_prio)
1968 {
1969         return balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
1970                         max_load_move, sd, idle, all_pinned,
1971                         this_best_prio, &busiest->cfs);
1972 }
1973 #endif
1974
1975 /*
1976  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
1977  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
1978  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
1979  *
1980  * Called with both runqueues locked.
1981  */
1982 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1983                       unsigned long max_load_move,
1984                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1985                       int *all_pinned)
1986 {
1987         unsigned long total_load_moved = 0, load_moved;
1988         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
1989
1990         do {
1991                 load_moved = load_balance_fair(this_rq, this_cpu, busiest,
1992                                 max_load_move - total_load_moved,
1993                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
1994
1995                 total_load_moved += load_moved;
1996
1997 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1998                 /*
1999                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
2000                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
2001                  * the critical section.
2002                  */
2003                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
2004                         break;
2005
2006                 if (raw_spin_is_contended(&this_rq->lock) ||
2007                                 raw_spin_is_contended(&busiest->lock))
2008                         break;
2009 #endif
2010         } while (load_moved && max_load_move > total_load_moved);
2011
2012         return total_load_moved > 0;
2013 }
2014
2015 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
2016 /*
2017  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
2018  *              during load balancing.
2019  */
2020 struct sd_lb_stats {
2021         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
2022         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
2023         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
2024         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
2025         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
2026
2027         /** Statistics of this group */
2028         unsigned long this_load;
2029         unsigned long this_load_per_task;
2030         unsigned long this_nr_running;
2031         unsigned long this_has_capacity;
2032         unsigned int  this_idle_cpus;
2033
2034         /* Statistics of the busiest group */
2035         unsigned int  busiest_idle_cpus;
2036         unsigned long max_load;
2037         unsigned long busiest_load_per_task;
2038         unsigned long busiest_nr_running;
2039         unsigned long busiest_group_capacity;
2040         unsigned long busiest_has_capacity;
2041         unsigned int  busiest_group_weight;
2042
2043         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
2044 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2045         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
2046         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
2047         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
2048         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
2049         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
2050         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
2051 #endif
2052 };
2053
2054 /*
2055  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
2056  */
2057 struct sg_lb_stats {
2058         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
2059         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
2060         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
2061         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
2062         unsigned long group_capacity;
2063         unsigned long idle_cpus;
2064         unsigned long group_weight;
2065         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
2066         int group_has_capacity; /* Is there extra capacity in the group? */
2067 };
2068
2069 /**
2070  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
2071  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
2072  */
2073 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
2074 {
2075         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
2076 }
2077
2078 /**
2079  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
2080  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
2081  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
2082  */
2083 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
2084                                         enum cpu_idle_type idle)
2085 {
2086         int load_idx;
2087
2088         switch (idle) {
2089         case CPU_NOT_IDLE:
2090                 load_idx = sd->busy_idx;
2091                 break;
2092
2093         case CPU_NEWLY_IDLE:
2094                 load_idx = sd->newidle_idx;
2095                 break;
2096         default:
2097                 load_idx = sd->idle_idx;
2098                 break;
2099         }
2100
2101         return load_idx;
2102 }
2103
2104
2105 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2106 /**
2107  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
2108  * the given sched_domain, during load balancing.
2109  *
2110  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
2111  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
2112  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
2113  */
2114 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
2115         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
2116 {
2117         /*
2118          * Busy processors will not participate in power savings
2119          * balance.
2120          */
2121         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2122                 sds->power_savings_balance = 0;
2123         else {
2124                 sds->power_savings_balance = 1;
2125                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
2126                 sds->leader_nr_running = 0;
2127         }
2128 }
2129
2130 /**
2131  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
2132  * sched_domain while performing load balancing.
2133  *
2134  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
2135  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
2136  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
2137  *              load balancing ?
2138  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
2139  */
2140 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
2141         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
2142 {
2143
2144         if (!sds->power_savings_balance)
2145                 return;
2146
2147         /*
2148          * If the local group is idle or completely loaded
2149          * no need to do power savings balance at this domain
2150          */
2151         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
2152                                 !sds->this_nr_running))
2153                 sds->power_savings_balance = 0;
2154
2155         /*
2156          * If a group is already running at full capacity or idle,
2157          * don't include that group in power savings calculations
2158          */
2159         if (!sds->power_savings_balance ||
2160                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
2161                 !sgs->sum_nr_running)
2162                 return;
2163
2164         /*
2165          * Calculate the group which has the least non-idle load.
2166          * This is the group from where we need to pick up the load
2167          * for saving power
2168          */
2169         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
2170             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
2171              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
2172                 sds->group_min = group;
2173                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
2174                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
2175                                                 sgs->sum_nr_running;
2176         }
2177
2178         /*
2179          * Calculate the group which is almost near its
2180          * capacity but still has some space to pick up some load
2181          * from other group and save more power
2182          */
2183         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
2184                 return;
2185
2186         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
2187             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
2188              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
2189                 sds->group_leader = group;
2190                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
2191         }
2192 }
2193
2194 /**
2195  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
2196  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
2197  *      under consideration.
2198  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
2199  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
2200  *
2201  * Description:
2202  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
2203  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
2204  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
2205  *
2206  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
2207  * Else returns 0.
2208  */
2209 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
2210                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
2211 {
2212         if (!sds->power_savings_balance)
2213                 return 0;
2214
2215         if (sds->this != sds->group_leader ||
2216                         sds->group_leader == sds->group_min)
2217                 return 0;
2218
2219         *imbalance = sds->min_load_per_task;
2220         sds->busiest = sds->group_min;
2221
2222         return 1;
2223
2224 }
2225 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
2226 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
2227         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
2228 {
2229         return;
2230 }
2231
2232 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
2233         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
2234 {
2235         return;
2236 }
2237
2238 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
2239                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
2240 {
2241         return 0;
2242 }
2243 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
2244
2245
2246 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2247 {
2248         return SCHED_LOAD_SCALE;
2249 }
2250
2251 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2252 {
2253         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
2254 }
2255
2256 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2257 {
2258         unsigned long weight = sd->span_weight;
2259         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
2260
2261         smt_gain /= weight;
2262
2263         return smt_gain;
2264 }
2265
2266 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2267 {
2268         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
2269 }
2270
2271 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
2272 {
2273         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2274         u64 total, available;
2275
2276         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
2277
2278         if (unlikely(total < rq->rt_avg)) {
2279                 /* Ensures that power won't end up being negative */
2280                 available = 0;
2281         } else {
2282                 available = total - rq->rt_avg;
2283         }
2284
2285         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
2286                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
2287
2288         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
2289
2290         return div_u64(available, total);
2291 }
2292
2293 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2294 {
2295         unsigned long weight = sd->span_weight;
2296         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
2297         struct sched_group *sdg = sd->groups;
2298
2299         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
2300                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
2301                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
2302                 else
2303                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
2304
2305                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
2306         }
2307
2308         sdg->cpu_power_orig = power;
2309
2310         if (sched_feat(ARCH_POWER))
2311                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
2312         else
2313                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
2314
2315         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
2316
2317         power *= scale_rt_power(cpu);
2318         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
2319
2320         if (!power)
2321                 power = 1;
2322
2323         cpu_rq(cpu)->cpu_power = power;
2324         sdg->cpu_power = power;
2325 }
2326
2327 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2328 {
2329         struct sched_domain *child = sd->child;
2330         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
2331         unsigned long power;
2332
2333         if (!child) {
2334                 update_cpu_power(sd, cpu);
2335                 return;
2336         }
2337
2338         power = 0;
2339
2340         group = child->groups;
2341         do {
2342                 power += group->cpu_power;
2343                 group = group->next;
2344         } while (group != child->groups);
2345
2346         sdg->cpu_power = power;
2347 }
2348
2349 /*
2350  * Try and fix up capacity for tiny siblings, this is needed when
2351  * things like SD_ASYM_PACKING need f_b_g to select another sibling
2352  * which on its own isn't powerful enough.
2353  *
2354  * See update_sd_pick_busiest() and check_asym_packing().
2355  */
2356 static inline int
2357 fix_small_capacity(struct sched_domain *sd, struct sched_group *group)
2358 {
2359         /*
2360          * Only siblings can have significantly less than SCHED_LOAD_SCALE
2361          */
2362         if (sd->level != SD_LV_SIBLING)
2363                 return 0;
2364
2365         /*
2366          * If ~90% of the cpu_power is still there, we're good.
2367          */
2368         if (group->cpu_power * 32 > group->cpu_power_orig * 29)
2369                 return 1;
2370
2371         return 0;
2372 }
2373
2374 /**
2375  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
2376  * @sd: The sched_domain whose statistics are to be updated.
2377  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
2378  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
2379  * @idle: Idle status of this_cpu
2380  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
2381  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
2382  * @local_group: Does group contain this_cpu.
2383  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
2384  * @balance: Should we balance.
2385  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
2386  */
2387 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
2388                         struct sched_group *group, int this_cpu,
2389                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
2390                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
2391                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
2392 {
2393         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load, max_nr_running;
2394         int i;
2395         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2396         unsigned long avg_load_per_task = 0;
2397
2398         if (local_group)
2399                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
2400
2401         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2402         max_cpu_load = 0;
2403         min_cpu_load = ~0UL;
2404         max_nr_running = 0;
2405
2406         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
2407                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
2408
2409                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
2410                         *sd_idle = 0;
2411
2412                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2413                 if (local_group) {
2414                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2415                                 first_idle_cpu = 1;
2416                                 balance_cpu = i;
2417                         }
2418
2419                         load = target_load(i, load_idx);
2420                 } else {
2421                         load = source_load(i, load_idx);
2422                         if (load > max_cpu_load) {
2423                                 max_cpu_load = load;
2424                                 max_nr_running = rq->nr_running;
2425                         }
2426                         if (min_cpu_load > load)
2427                                 min_cpu_load = load;
2428                 }
2429
2430                 sgs->group_load += load;
2431                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
2432                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2433                 if (idle_cpu(i))
2434                         sgs->idle_cpus++;
2435         }
2436
2437         /*
2438          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2439          * is eligible for doing load balancing at this and above
2440          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2441          * to do the newly idle load balance.
2442          */
2443         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group) {
2444                 if (balance_cpu != this_cpu) {
2445                         *balance = 0;
2446                         return;
2447                 }
2448                 update_group_power(sd, this_cpu);
2449         }
2450
2451         /* Adjust by relative CPU power of the group */
2452         sgs->avg_load = (sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
2453
2454         /*
2455          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
2456          * than the average weight of two tasks.
2457          *
2458          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
2459          *      might not be a suitable number - should we keep a
2460          *      normalized nr_running number somewhere that negates
2461          *      the hierarchy?
2462          */
2463         if (sgs->sum_nr_running)
2464                 avg_load_per_task = sgs->sum_weighted_load / sgs->sum_nr_running;
2465
2466         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task && max_nr_running > 1)
2467                 sgs->group_imb = 1;
2468
2469         sgs->group_capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(group->cpu_power, SCHED_LOAD_SCALE);
2470         if (!sgs->group_capacity)
2471                 sgs->group_capacity = fix_small_capacity(sd, group);
2472         sgs->group_weight = group->group_weight;
2473
2474         if (sgs->group_capacity > sgs->sum_nr_running)
2475                 sgs->group_has_capacity = 1;
2476 }
2477
2478 /**
2479  * update_sd_pick_busiest - return 1 on busiest group
2480  * @sd: sched_domain whose statistics are to be checked
2481  * @sds: sched_domain statistics
2482  * @sg: sched_group candidate to be checked for being the busiest
2483  * @sgs: sched_group statistics
2484  * @this_cpu: the current cpu
2485  *
2486  * Determine if @sg is a busier group than the previously selected
2487  * busiest group.
2488  */
2489 static bool update_sd_pick_busiest(struct sched_domain *sd,
2490                                    struct sd_lb_stats *sds,
2491                                    struct sched_group *sg,
2492                                    struct sg_lb_stats *sgs,
2493                                    int this_cpu)
2494 {
2495         if (sgs->avg_load <= sds->max_load)
2496                 return false;
2497
2498         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity)
2499                 return true;
2500
2501         if (sgs->group_imb)
2502                 return true;
2503
2504         /*
2505          * ASYM_PACKING needs to move all the work to the lowest
2506          * numbered CPUs in the group, therefore mark all groups
2507          * higher than ourself as busy.
2508          */
2509         if ((sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && sgs->sum_nr_running &&
2510             this_cpu < group_first_cpu(sg)) {
2511                 if (!sds->busiest)
2512                         return true;
2513
2514                 if (group_first_cpu(sds->busiest) > group_first_cpu(sg))
2515                         return true;
2516         }
2517
2518         return false;
2519 }
2520
2521 /**
2522  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
2523  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
2524  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
2525  * @idle: Idle status of this_cpu
2526  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing sg.
2527  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
2528  * @balance: Should we balance.
2529  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
2530  */
2531 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2532                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
2533                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
2534                         struct sd_lb_stats *sds)
2535 {
2536         struct sched_domain *child = sd->child;
2537         struct sched_group *sg = sd->groups;
2538         struct sg_lb_stats sgs;
2539         int load_idx, prefer_sibling = 0;
2540
2541         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
2542                 prefer_sibling = 1;
2543
2544         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
2545         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
2546
2547         do {
2548                 int local_group;
2549
2550                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu, sched_group_cpus(sg));
2551                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
2552                 update_sg_lb_stats(sd, sg, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
2553                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
2554
2555                 if (local_group && !(*balance))
2556                         return;
2557
2558                 sds->total_load += sgs.group_load;
2559                 sds->total_pwr += sg->cpu_power;
2560
2561                 /*
2562                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
2563                  * first, lower the sg capacity to one so that we'll try
2564                  * and move all the excess tasks away. We lower the capacity
2565                  * of a group only if the local group has the capacity to fit
2566                  * these excess tasks, i.e. nr_running < group_capacity. The
2567                  * extra check prevents the case where you always pull from the
2568                  * heaviest group when it is already under-utilized (possible
2569                  * with a large weight task outweighs the tasks on the system).
2570                  */
2571                 if (prefer_sibling && !local_group && sds->this_has_capacity)
2572                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
2573
2574                 if (local_group) {
2575                         sds->this_load = sgs.avg_load;
2576                         sds->this = sg;
2577                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
2578                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
2579                         sds->this_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
2580                         sds->this_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
2581                 } else if (update_sd_pick_busiest(sd, sds, sg, &sgs, this_cpu)) {
2582                         sds->max_load = sgs.avg_load;
2583                         sds->busiest = sg;
2584                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
2585                         sds->busiest_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
2586                         sds->busiest_group_capacity = sgs.group_capacity;
2587                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
2588                         sds->busiest_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
2589                         sds->busiest_group_weight = sgs.group_weight;
2590                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
2591                 }
2592
2593                 update_sd_power_savings_stats(sg, sds, local_group, &sgs);
2594                 sg = sg->next;
2595         } while (sg != sd->groups);
2596 }
2597
2598 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
2599 {
2600        return 0*SD_ASYM_PACKING;
2601 }
2602
2603 /**
2604  * check_asym_packing - Check to see if the group is packed into the
2605  *                      sched doman.
2606  *
2607  * This is primarily intended to used at the sibling level.  Some
2608  * cores like POWER7 prefer to use lower numbered SMT threads.  In the
2609  * case of POWER7, it can move to lower SMT modes only when higher
2610  * threads are idle.  When in lower SMT modes, the threads will
2611  * perform better since they share less core resources.  Hence when we
2612  * have idle threads, we want them to be the higher ones.
2613  *
2614  * This packing function is run on idle threads.  It checks to see if
2615  * the busiest CPU in this domain (core in the P7 case) has a higher
2616  * CPU number than the packing function is being run on.  Here we are
2617  * assuming lower CPU number will be equivalent to lower a SMT thread
2618  * number.
2619  *
2620  * Returns 1 when packing is required and a task should be moved to
2621  * this CPU.  The amount of the imbalance is returned in *imbalance.
2622  *
2623  * @sd: The sched_domain whose packing is to be checked.
2624  * @sds: Statistics of the sched_domain which is to be packed
2625  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
2626  * @imbalance: returns amount of imbalanced due to packing.
2627  */
2628 static int check_asym_packing(struct sched_domain *sd,
2629                               struct sd_lb_stats *sds,
2630                               int this_cpu, unsigned long *imbalance)
2631 {
2632         int busiest_cpu;
2633
2634         if (!(sd->flags & SD_ASYM_PACKING))
2635                 return 0;
2636
2637         if (!sds->busiest)
2638                 return 0;
2639
2640         busiest_cpu = group_first_cpu(sds->busiest);
2641         if (this_cpu > busiest_cpu)
2642                 return 0;
2643
2644         *imbalance = DIV_ROUND_CLOSEST(sds->max_load * sds->busiest->cpu_power,
2645                                        SCHED_LOAD_SCALE);
2646         return 1;
2647 }
2648
2649 /**
2650  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
2651  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
2652  *                      load balancing.
2653  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
2654  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
2655  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
2656  */
2657 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
2658                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
2659 {
2660         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
2661         unsigned int imbn = 2;
2662         unsigned long scaled_busy_load_per_task;
2663
2664         if (sds->this_nr_running) {
2665                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
2666                 if (sds->busiest_load_per_task >
2667                                 sds->this_load_per_task)
2668                         imbn = 1;
2669         } else
2670                 sds->this_load_per_task =
2671                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
2672
2673         scaled_busy_load_per_task = sds->busiest_load_per_task
2674                                                  * SCHED_LOAD_SCALE;
2675         scaled_busy_load_per_task /= sds->busiest->cpu_power;
2676
2677         if (sds->max_load - sds->this_load + scaled_busy_load_per_task >=
2678                         (scaled_busy_load_per_task * imbn)) {
2679                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
2680                 return;
2681         }
2682
2683         /*
2684          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2685          * however we may be able to increase total CPU power used by
2686          * moving them.
2687          */
2688
2689         pwr_now += sds->busiest->cpu_power *
2690                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
2691         pwr_now += sds->this->cpu_power *
2692                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
2693         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2694
2695         /* Amount of load we'd subtract */
2696         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
2697                 sds->busiest->cpu_power;
2698         if (sds->max_load > tmp)
2699                 pwr_move += sds->busiest->cpu_power *
2700                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
2701
2702         /* Amount of load we'd add */
2703         if (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power <
2704                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
2705                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power) /
2706                         sds->this->cpu_power;
2707         else
2708                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
2709                         sds->this->cpu_power;
2710         pwr_move += sds->this->cpu_power *
2711                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
2712         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2713
2714         /* Move if we gain throughput */
2715         if (pwr_move > pwr_now)
2716                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
2717 }
2718
2719 /**
2720  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
2721  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
2722  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
2723  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
2724  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
2725  */
2726 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
2727                 unsigned long *imbalance)
2728 {
2729         unsigned long max_pull, load_above_capacity = ~0UL;
2730
2731         sds->busiest_load_per_task /= sds->busiest_nr_running;
2732         if (sds->group_imb) {
2733                 sds->busiest_load_per_task =
2734                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->avg_load);
2735         }
2736
2737         /*
2738          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2739          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2740          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2741          */
2742         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
2743                 *imbalance = 0;
2744                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
2745         }
2746
2747         if (!sds->group_imb) {
2748                 /*
2749                  * Don't want to pull so many tasks that a group would go idle.
2750                  */
2751                 load_above_capacity = (sds->busiest_nr_running -
2752                                                 sds->busiest_group_capacity);
2753
2754                 load_above_capacity *= (SCHED_LOAD_SCALE * SCHED_LOAD_SCALE);
2755
2756                 load_above_capacity /= sds->busiest->cpu_power;
2757         }
2758
2759         /*
2760          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2761          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2762          * reduce the max loaded cpu below the average load. At the same time,
2763          * we also don't want to reduce the group load below the group capacity
2764          * (so that we can implement power-savings policies etc). Thus we look
2765          * for the minimum possible imbalance.
2766          * Be careful of negative numbers as they'll appear as very large values
2767          * with unsigned longs.
2768          */
2769         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load, load_above_capacity);
2770
2771         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2772         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->cpu_power,
2773                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->cpu_power)
2774                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2775
2776         /*
2777          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2778          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2779          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2780          * moved
2781          */
2782         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
2783                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
2784
2785 }
2786
2787 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
2788
2789 /**
2790  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
2791  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
2792  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
2793  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
2794  * such a group exists.
2795  *
2796  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
2797  * to restore balance.
2798  *
2799  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
2800  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
2801  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
2802  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
2803  * @idle: The idle status of this_cpu.
2804  * @sd_idle: The idleness of sd
2805  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
2806  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
2807  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
2808  *
2809  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
2810  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
2811  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
2812  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
2813  */
2814 static struct sched_group *
2815 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2816                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2817                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
2818 {
2819         struct sd_lb_stats sds;
2820
2821         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
2822
2823         /*
2824          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
2825          * this level.
2826          */
2827         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
2828                                         balance, &sds);
2829
2830         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
2831         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
2832          *    at this level.
2833          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
2834          * 3) This group is the busiest group.
2835          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
2836          *    sched_domain.
2837          * 5) The imbalance is within the specified limit.
2838          *
2839          * Note: when doing newidle balance, if the local group has excess
2840          * capacity (i.e. nr_running < group_capacity) and the busiest group
2841          * does not have any capacity, we force a load balance to pull tasks
2842          * to the local group. In this case, we skip past checks 3, 4 and 5.
2843          */
2844         if (!(*balance))
2845                 goto ret;
2846
2847         if ((idle == CPU_IDLE || idle == CPU_NEWLY_IDLE) &&
2848             check_asym_packing(sd, &sds, this_cpu, imbalance))
2849                 return sds.busiest;
2850
2851         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
2852                 goto out_balanced;
2853
2854         /*  SD_BALANCE_NEWIDLE trumps SMP nice when underutilized */
2855         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && sds.this_has_capacity &&
2856                         !sds.busiest_has_capacity)
2857                 goto force_balance;
2858
2859         if (sds.this_load >= sds.max_load)
2860                 goto out_balanced;
2861
2862         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
2863
2864         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
2865                 goto out_balanced;
2866
2867         /*
2868          * In the CPU_NEWLY_IDLE, use imbalance_pct to be conservative.
2869          * And to check for busy balance use !idle_cpu instead of
2870          * CPU_NOT_IDLE. This is because HT siblings will use CPU_NOT_IDLE
2871          * even when they are idle.
2872          */
2873         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE || !idle_cpu(this_cpu)) {
2874                 if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
2875                         goto out_balanced;
2876         } else {
2877                 /*
2878                  * This cpu is idle. If the busiest group load doesn't
2879                  * have more tasks than the number of available cpu's and
2880                  * there is no imbalance between this and busiest group
2881                  * wrt to idle cpu's, it is balanced.
2882                  */
2883                 if ((sds.this_idle_cpus  <= sds.busiest_idle_cpus + 1) &&
2884                     sds.busiest_nr_running <= sds.busiest_group_weight)
2885                         goto out_balanced;
2886         }
2887
2888 force_balance:
2889         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
2890         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
2891         return sds.busiest;
2892
2893 out_balanced:
2894         /*
2895          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
2896          * to save power.
2897          */
2898         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
2899                 return sds.busiest;
2900 ret:
2901         *imbalance = 0;
2902         return NULL;
2903 }
2904
2905 /*
2906  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2907  */
2908 static struct rq *
2909 find_busiest_queue(struct sched_domain *sd, struct sched_group *group,
2910                    enum cpu_idle_type idle, unsigned long imbalance,
2911                    const struct cpumask *cpus)
2912 {
2913         struct rq *busiest = NULL, *rq;
2914         unsigned long max_load = 0;
2915         int i;
2916
2917         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2918                 unsigned long power = power_of(i);
2919                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
2920                 unsigned long wl;
2921
2922                 if (!capacity)
2923                         capacity = fix_small_capacity(sd, group);
2924
2925                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
2926                         continue;
2927
2928                 rq = cpu_rq(i);
2929                 wl = weighted_cpuload(i);
2930
2931                 /*
2932                  * When comparing with imbalance, use weighted_cpuload()
2933                  * which is not scaled with the cpu power.
2934                  */
2935                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
2936                         continue;
2937
2938                 /*
2939                  * For the load comparisons with the other cpu's, consider
2940                  * the weighted_cpuload() scaled with the cpu power, so that
2941                  * the load can be moved away from the cpu that is potentially
2942                  * running at a lower capacity.
2943                  */
2944                 wl = (wl * SCHED_LOAD_SCALE) / power;
2945
2946                 if (wl > max_load) {
2947                         max_load = wl;
2948                         busiest = rq;
2949                 }
2950         }
2951
2952         return busiest;
2953 }
2954
2955 /*
2956  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2957  * so long as it is large enough.
2958  */
2959 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2960
2961 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
2962 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
2963
2964 static int need_active_balance(struct sched_domain *sd, int sd_idle, int idle,
2965                                int busiest_cpu, int this_cpu)
2966 {
2967         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE) {
2968
2969                 /*
2970                  * ASYM_PACKING needs to force migrate tasks from busy but
2971                  * higher numbered CPUs in order to pack all tasks in the
2972                  * lowest numbered CPUs.
2973                  */
2974                 if ((sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && busiest_cpu > this_cpu)
2975                         return 1;
2976
2977                 /*
2978                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
2979                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
2980                  * package.
2981                  *
2982                  * The package power saving logic comes from
2983                  * find_busiest_group(). If there are no imbalance, then
2984                  * f_b_g() will return NULL. However when sched_mc={1,2} then
2985                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
2986                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
2987                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
2988                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
2989                  * action will be taken in load_balance_newidle().
2990                  *
2991                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
2992                  * will be more than one task in the source run queue and
2993                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
2994                  * active balance code will not be triggered.
2995                  */
2996                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2997                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2998                         return 0;
2999
3000                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
3001                         return 0;
3002         }
3003
3004         return unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2);
3005 }
3006
3007 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data);
3008
3009 /*
3010  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3011  * tasks if there is an imbalance.
3012  */
3013 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3014                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3015                         int *balance)
3016 {
3017         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3018         struct sched_group *group;
3019         unsigned long imbalance;
3020         struct rq *busiest;
3021         unsigned long flags;
3022         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
3023
3024         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
3025
3026         /*
3027          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3028          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3029          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3030          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3031          */
3032         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3033             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3034                 sd_idle = 1;
3035
3036         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3037
3038 redo:
3039         update_shares(sd);
3040         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3041                                    cpus, balance);
3042
3043         if (*balance == 0)
3044                 goto out_balanced;
3045
3046         if (!group) {
3047                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3048                 goto out_balanced;
3049         }
3050
3051         busiest = find_busiest_queue(sd, group, idle, imbalance, cpus);
3052         if (!busiest) {
3053                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3054                 goto out_balanced;
3055         }
3056
3057         BUG_ON(busiest == this_rq);
3058
3059         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3060
3061         ld_moved = 0;
3062         if (busiest->nr_running > 1) {
3063                 /*
3064                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3065                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3066                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3067                  * correctly treated as an imbalance.
3068                  */
3069                 local_irq_save(flags);
3070                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3071                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3072                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3073                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3074                 local_irq_restore(flags);
3075
3076                 /*
3077                  * some other cpu did the load balance for us.
3078                  */
3079                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3080                         resched_cpu(this_cpu);
3081
3082                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3083                 if (unlikely(all_pinned)) {
3084                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3085                         if (!cpumask_empty(cpus))
3086                                 goto redo;
3087                         goto out_balanced;
3088                 }
3089         }
3090
3091         if (!ld_moved) {
3092                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3093                 /*
3094                  * Increment the failure counter only on periodic balance.
3095                  * We do not want newidle balance, which can be very
3096                  * frequent, pollute the failure counter causing
3097                  * excessive cache_hot migrations and active balances.
3098                  */
3099                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE)
3100                         sd->nr_balance_failed++;
3101
3102                 if (need_active_balance(sd, sd_idle, idle, cpu_of(busiest),
3103                                         this_cpu)) {
3104                         raw_spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3105
3106                         /* don't kick the active_load_balance_cpu_stop,
3107                          * if the curr task on busiest cpu can't be
3108                          * moved to this_cpu
3109                          */
3110                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
3111                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3112                                 raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock,
3113                                                             flags);
3114                                 all_pinned = 1;
3115                                 goto out_one_pinned;
3116                         }
3117
3118                         /*
3119                          * ->active_balance synchronizes accesses to
3120                          * ->active_balance_work.  Once set, it's cleared
3121                          * only after active load balance is finished.
3122                          */
3123                         if (!busiest->active_balance) {
3124                                 busiest->active_balance = 1;
3125                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3126                                 active_balance = 1;
3127                         }
3128                         raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3129
3130                         if (active_balance)
3131                                 stop_one_cpu_nowait(cpu_of(busiest),
3132                                         active_load_balance_cpu_stop, busiest,
3133                                         &busiest->active_balance_work);
3134
3135                         /*
3136                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3137                          * counter.
3138                          */
3139                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3140                 }
3141         } else
3142                 sd->nr_balance_failed = 0;
3143
3144         if (likely(!active_balance)) {
3145                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3146                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3147         } else {
3148                 /*
3149                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3150                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3151                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3152                  * move_tasks).
3153                  */
3154                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3155                         sd->balance_interval *= 2;
3156         }
3157
3158         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3159             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3160                 ld_moved = -1;
3161
3162         goto out;
3163
3164 out_balanced:
3165         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3166
3167         sd->nr_balance_failed = 0;
3168
3169 out_one_pinned:
3170         /* tune up the balancing interval */
3171         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3172                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3173                 sd->balance_interval *= 2;
3174
3175         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3176             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3177                 ld_moved = -1;
3178         else
3179                 ld_moved = 0;
3180 out:
3181         if (ld_moved)
3182                 update_shares(sd);
3183         return ld_moved;
3184 }
3185
3186 /*
3187  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3188  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3189  */
3190 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3191 {
3192         struct sched_domain *sd;
3193         int pulled_task = 0;
3194         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3195
3196         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
3197
3198         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
3199                 return;
3200
3201         /*
3202          * Drop the rq->lock, but keep IRQ/preempt disabled.
3203          */
3204         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
3205
3206         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3207                 unsigned long interval;
3208                 int balance = 1;
3209
3210                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3211                         continue;
3212
3213                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE) {
3214                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3215                         pulled_task = load_balance(this_cpu, this_rq,
3216                                                    sd, CPU_NEWLY_IDLE, &balance);
3217                 }
3218
3219                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3220                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3221                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3222                 if (pulled_task)
3223                         break;
3224         }
3225
3226         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
3227
3228         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3229                 /*
3230                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3231                  * a busy processor. So reset next_balance.
3232                  */
3233                 this_rq->next_balance = next_balance;
3234         }
3235 }
3236
3237 /*
3238  * active_load_balance_cpu_stop is run by cpu stopper. It pushes
3239  * running tasks off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at
3240  * least 1 task to be running on each physical CPU where possible, and
3241  * avoids physical / logical imbalances.
3242  */
3243 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data)
3244 {
3245         struct rq *busiest_rq = data;
3246         int busiest_cpu = cpu_of(busiest_rq);
3247         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3248         struct rq *target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3249         struct sched_domain *sd;
3250
3251         raw_spin_lock_irq(&busiest_rq->lock);
3252
3253         /* make sure the requested cpu hasn't gone down in the meantime */
3254         if (unlikely(busiest_cpu != smp_processor_id() ||
3255                      !busiest_rq->active_balance))
3256                 goto out_unlock;
3257
3258         /* Is there any task to move? */
3259         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3260                 goto out_unlock;
3261
3262         /*
3263          * This condition is "impossible", if it occurs
3264          * we need to fix it. Originally reported by
3265          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3266          */
3267         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3268
3269         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3270         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3271
3272         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3273         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3274                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3275                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
3276                                 break;
3277         }
3278
3279         if (likely(sd)) {
3280                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3281
3282                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3283                                   sd, CPU_IDLE))
3284                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3285                 else
3286                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3287         }
3288         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
3289 out_unlock:
3290         busiest_rq->active_balance = 0;
3291         raw_spin_unlock_irq(&busiest_rq->lock);
3292         return 0;
3293 }
3294
3295 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3296
3297 static DEFINE_PER_CPU(struct call_single_data, remote_sched_softirq_cb);
3298
3299 static void trigger_sched_softirq(void *data)
3300 {
3301         raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
3302 }
3303
3304 static inline void init_sched_softirq_csd(struct call_single_data *csd)
3305 {
3306         csd->func = trigger_sched_softirq;
3307         csd->info = NULL;
3308         csd->flags = 0;
3309         csd->priv = 0;
3310 }
3311
3312 /*
3313  * idle load balancing details
3314  * - One of the idle CPUs nominates itself as idle load_balancer, while
3315  *   entering idle.
3316  * - This idle load balancer CPU will also go into tickless mode when
3317  *   it is idle, just like all other idle CPUs
3318  * - When one of the busy CPUs notice that there may be an idle rebalancing
3319  *   needed, they will kick the idle load balancer, which then does idle
3320  *   load balancing for all the idle CPUs.
3321  */
3322 static struct {
3323         atomic_t load_balancer;
3324         atomic_t first_pick_cpu;
3325         atomic_t second_pick_cpu;
3326         cpumask_var_t idle_cpus_mask;
3327         cpumask_var_t grp_idle_mask;
3328         unsigned long next_balance;     /* in jiffy units */
3329 } nohz ____cacheline_aligned;
3330
3331 int get_nohz_load_balancer(void)
3332 {
3333         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
3334 }
3335
3336 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3337 /**
3338  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
3339  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
3340  *              be returned.
3341  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
3342  *              for the given cpu.
3343  *
3344  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
3345  */
3346 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
3347 {
3348         struct sched_domain *sd;
3349
3350         for_each_domain(cpu, sd)
3351                 if (sd && (sd->flags & flag))
3352                         break;
3353
3354         return sd;
3355 }
3356
3357 /**
3358  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
3359  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
3360  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
3361  *              for cpu.
3362  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
3363  *
3364  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
3365  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
3366  */
3367 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
3368         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
3369                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
3370
3371 /**
3372  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
3373  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
3374  *
3375  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
3376  *
3377  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
3378  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
3379  * sched_group is semi-idle or not.
3380  */
3381 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
3382 {
3383         cpumask_and(nohz.grp_idle_mask, nohz.idle_cpus_mask,
3384                                         sched_group_cpus(ilb_group));
3385
3386         /*
3387          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
3388          * and atleast one idle cpu.
3389          */
3390         if (cpumask_empty(nohz.grp_idle_mask))
3391                 return 0;
3392
3393         if (cpumask_equal(nohz.grp_idle_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
3394                 return 0;
3395
3396         return 1;
3397 }
3398 /**
3399  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
3400  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
3401  *
3402  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
3403  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
3404  *
3405  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
3406  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
3407  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
3408  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
3409  */
3410 static int find_new_ilb(int cpu)
3411 {
3412         struct sched_domain *sd;
3413         struct sched_group *ilb_group;
3414
3415         /*
3416          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
3417          * when power-aware load balancing is enabled
3418          */
3419         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
3420                 goto out_done;
3421
3422         /*
3423          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
3424          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
3425          */
3426         if (cpumask_weight(nohz.idle_cpus_mask) < 2)
3427                 goto out_done;
3428
3429         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
3430                 ilb_group = sd->groups;
3431
3432                 do {
3433                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
3434                                 return cpumask_first(nohz.grp_idle_mask);
3435
3436                         ilb_group = ilb_group->next;
3437
3438                 } while (ilb_group != sd->groups);
3439         }
3440
3441 out_done:
3442         return nr_cpu_ids;
3443 }
3444 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
3445 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
3446 {
3447         return nr_cpu_ids;
3448 }
3449 #endif
3450
3451 /*
3452  * Kick a CPU to do the nohz balancing, if it is time for it. We pick the
3453  * nohz_load_balancer CPU (if there is one) otherwise fallback to any idle
3454  * CPU (if there is one).
3455  */
3456 static void nohz_balancer_kick(int cpu)
3457 {
3458         int ilb_cpu;
3459
3460         nohz.next_balance++;
3461
3462         ilb_cpu = get_nohz_load_balancer();
3463
3464         if (ilb_cpu >= nr_cpu_ids) {
3465                 ilb_cpu = cpumask_first(nohz.idle_cpus_mask);
3466                 if (ilb_cpu >= nr_cpu_ids)
3467                         return;
3468         }
3469
3470         if (!cpu_rq(ilb_cpu)->nohz_balance_kick) {
3471                 struct call_single_data *cp;
3472
3473                 cpu_rq(ilb_cpu)->nohz_balance_kick = 1;
3474                 cp = &per_cpu(remote_sched_softirq_cb, cpu);
3475                 __smp_call_function_single(ilb_cpu, cp, 0);
3476         }
3477         return;
3478 }
3479
3480 /*
3481  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3482  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3483  * load balancing on behalf of all those cpus.
3484  *
3485  * When the ilb owner becomes busy, we will not have new ilb owner until some
3486  * idle CPU wakes up and goes back to idle or some busy CPU tries to kick
3487  * idle load balancing by kicking one of the idle CPUs.
3488  *
3489  * Ticks are stopped for the ilb owner as well, with busy CPU kicking this
3490  * ilb owner CPU in future (when there is a need for idle load balancing on
3491  * behalf of all idle CPUs).
3492  */
3493 void select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3494 {
3495         int cpu = smp_processor_id();
3496
3497         if (stop_tick) {
3498                 if (!cpu_active(cpu)) {
3499                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
3500                                 return;
3501
3502                         /*
3503                          * If we are going offline and still the leader,
3504                          * give up!
3505                          */
3506                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu,
3507                                            nr_cpu_ids) != cpu)
3508                                 BUG();
3509
3510                         return;
3511                 }
3512
3513                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
3514
3515                 if (atomic_read(&nohz.first_pick_cpu) == cpu)
3516                         atomic_cmpxchg(&nohz.first_pick_cpu, cpu, nr_cpu_ids);
3517                 if (atomic_read(&nohz.second_pick_cpu) == cpu)
3518                         atomic_cmpxchg(&nohz.second_pick_cpu, cpu, nr_cpu_ids);
3519
3520                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) >= nr_cpu_ids) {
3521                         int new_ilb;
3522
3523                         /* make me the ilb owner */
3524                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids,
3525                                            cpu) != nr_cpu_ids)
3526                                 return;
3527
3528                         /*
3529                          * Check to see if there is a more power-efficient
3530                          * ilb.
3531                          */
3532                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
3533                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
3534                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids);
3535                                 resched_cpu(new_ilb);
3536                                 return;
3537                         }
3538                         return;
3539                 }
3540         } else {
3541                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask))
3542                         return;
3543
3544                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
3545
3546                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3547                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu,
3548                                            nr_cpu_ids) != cpu)
3549                                 BUG();
3550         }
3551         return;
3552 }
3553 #endif
3554
3555 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3556
3557 /*
3558  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3559  * and initiates a balancing operation if so.
3560  *
3561  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3562  */
3563 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3564 {
3565         int balance = 1;
3566         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3567         unsigned long interval;
3568         struct sched_domain *sd;
3569         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3570         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3571         int update_next_balance = 0;
3572         int need_serialize;
3573
3574         for_each_domain(cpu, sd) {
3575                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3576                         continue;
3577
3578                 interval = sd->balance_interval;
3579                 if (idle != CPU_IDLE)
3580                         interval *= sd->busy_factor;
3581
3582                 /* scale ms to jiffies */
3583                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3584                 if (unlikely(!interval))
3585                         interval = 1;
3586                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3587                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3588
3589                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
3590
3591                 if (need_serialize) {
3592                         if (!spin_trylock(&balancing))
3593                                 goto out;
3594                 }
3595
3596                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3597                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3598                                 /*
3599                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3600                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3601                                  * not idle.
3602                                  */
3603                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3604                         }
3605                         sd->last_balance = jiffies;
3606                 }
3607                 if (need_serialize)
3608                         spin_unlock(&balancing);
3609 out:
3610                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3611                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3612                         update_next_balance = 1;
3613                 }
3614
3615                 /*
3616                  * Stop the load balance at this level. There is another
3617                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3618                  * actively.
3619                  */
3620                 if (!balance)
3621                         break;
3622         }
3623
3624         /*
3625          * next_balance will be updated only when there is a need.
3626          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3627          * updated.
3628          */
3629         if (likely(update_next_balance))
3630                 rq->next_balance = next_balance;
3631 }
3632
3633 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3634 /*
3635  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle balance kickee will do the
3636  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3637  */
3638 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle)
3639 {
3640         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3641         struct rq *rq;
3642         int balance_cpu;
3643
3644         if (idle != CPU_IDLE || !this_rq->nohz_balance_kick)
3645                 return;
3646
3647         for_each_cpu(balance_cpu, nohz.idle_cpus_mask) {
3648                 if (balance_cpu == this_cpu)
3649                         continue;
3650
3651                 /*
3652                  * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3653                  * work being done for other cpus. Next load
3654                  * balancing owner will pick it up.
3655                  */
3656                 if (need_resched()) {
3657                         this_rq->nohz_balance_kick = 0;
3658                         break;
3659                 }
3660
3661                 raw_spin_lock_irq(&this_rq->lock);
3662                 update_rq_clock(this_rq);
3663                 update_cpu_load(this_rq);
3664                 raw_spin_unlock_irq(&this_rq->lock);
3665
3666                 rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3667
3668                 rq = cpu_rq(balance_cpu);
3669                 if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3670                         this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3671         }
3672         nohz.next_balance = this_rq->next_balance;
3673         this_rq->nohz_balance_kick = 0;
3674 }
3675
3676 /*
3677  * Current heuristic for kicking the idle load balancer
3678  * - first_pick_cpu is the one of the busy CPUs. It will kick
3679  *   idle load balancer when it has more than one process active. This
3680  *   eliminates the need for idle load balancing altogether when we have
3681  *   only one running process in the system (common case).
3682  * - If there are more than one busy CPU, idle load balancer may have
3683  *   to run for active_load_balance to happen (i.e., two busy CPUs are
3684  *   SMT or core siblings and can run better if they move to different
3685  *   physical CPUs). So, second_pick_cpu is the second of the busy CPUs
3686  *   which will kick idle load balancer as soon as it has any load.
3687  */
3688 static inline int nohz_kick_needed(struct rq *rq, int cpu)
3689 {
3690         unsigned long now = jiffies;
3691         int ret;
3692         int first_pick_cpu, second_pick_cpu;
3693
3694         if (time_before(now, nohz.next_balance))
3695                 return 0;
3696
3697         if (rq->idle_at_tick)
3698                 return 0;
3699
3700         first_pick_cpu = atomic_read(&nohz.first_pick_cpu);
3701         second_pick_cpu = atomic_read(&nohz.second_pick_cpu);
3702
3703         if (first_pick_cpu < nr_cpu_ids && first_pick_cpu != cpu &&
3704             second_pick_cpu < nr_cpu_ids && second_pick_cpu != cpu)
3705                 return 0;
3706
3707         ret = atomic_cmpxchg(&nohz.first_pick_cpu, nr_cpu_ids, cpu);
3708         if (ret == nr_cpu_ids || ret == cpu) {
3709                 atomic_cmpxchg(&nohz.second_pick_cpu, cpu, nr_cpu_ids);
3710                 if (rq->nr_running > 1)
3711                         return 1;
3712         } else {
3713                 ret = atomic_cmpxchg(&nohz.second_pick_cpu, nr_cpu_ids, cpu);
3714                 if (ret == nr_cpu_ids || ret == cpu) {
3715                         if (rq->nr_running)
3716                                 return 1;
3717                 }
3718         }
3719         return 0;
3720 }
3721 #else
3722 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle) { }
3723 #endif
3724
3725 /*
3726  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3727  * Also triggered for nohz idle balancing (with nohz_balancing_kick set).
3728  */
3729 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3730 {
3731         int this_cpu = smp_processor_id();
3732         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3733         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3734                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3735
3736         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3737
3738         /*
3739          * If this cpu has a pending nohz_balance_kick, then do the
3740          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3741          * stopped.
3742          */
3743         nohz_idle_balance(this_cpu, idle);
3744 }
3745
3746 static inline int on_null_domain(int cpu)
3747 {
3748         return !rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
3749 }
3750
3751 /*
3752  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3753  */
3754 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3755 {
3756         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
3757         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
3758             likely(!on_null_domain(cpu)))
3759                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3760 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3761         else if (nohz_kick_needed(rq, cpu) && likely(!on_null_domain(cpu)))
3762                 nohz_balancer_kick(cpu);
3763 #endif
3764 }
3765
3766 static void rq_online_fair(struct rq *rq)
3767 {
3768         update_sysctl();
3769 }
3770
3771 static void rq_offline_fair(struct rq *rq)
3772 {
3773         update_sysctl();
3774 }
3775
3776 #else   /* CONFIG_SMP */
3777
3778 /*
3779  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3780  */
3781 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3782 {
3783 }
3784
3785 #endif /* CONFIG_SMP */
3786
3787 /*
3788  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
3789  */
3790 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr, int queued)
3791 {
3792         struct cfs_rq *cfs_rq;
3793         struct sched_entity *se = &curr->se;
3794
3795         for_each_sched_entity(se) {
3796                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3797                 entity_tick(cfs_rq, se, queued);
3798         }
3799 }
3800
3801 /*
3802  * called on fork with the child task as argument from the parent's context
3803  *  - child not yet on the tasklist
3804  *  - preemption disabled
3805  */
3806 static void task_fork_fair(struct task_struct *p)
3807 {
3808         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(current);
3809         struct sched_entity *se = &p->se, *curr = cfs_rq->curr;
3810         int this_cpu = smp_processor_id();
3811         struct rq *rq = this_rq();
3812         unsigned long flags;
3813
3814         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
3815
3816         update_rq_clock(rq);
3817
3818         if (unlikely(task_cpu(p) != this_cpu)) {
3819                 rcu_read_lock();
3820                 __set_task_cpu(p, this_cpu);
3821                 rcu_read_unlock();
3822         }
3823
3824         update_curr(cfs_rq);
3825
3826         if (curr)
3827                 se->vruntime = curr->vruntime;
3828         place_entity(cfs_rq, se, 1);
3829
3830         if (sysctl_sched_child_runs_first && curr && entity_before(curr, se)) {
3831                 /*
3832                  * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
3833                  * 'current' within the tree based on its new key value.
3834                  */
3835                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
3836                 resched_task(rq->curr);
3837         }
3838
3839         se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
3840
3841         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
3842 }
3843
3844 /*
3845  * Priority of the task has changed. Check to see if we preempt
3846  * the current task.
3847  */
3848 static void prio_changed_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3849                               int oldprio, int running)
3850 {
3851         /*
3852          * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
3853          * our priority decreased, or if we are not currently running on
3854          * this runqueue and our priority is higher than the current's
3855          */
3856         if (running) {
3857                 if (p->prio > oldprio)
3858                         resched_task(rq->curr);
3859         } else
3860                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
3861 }
3862
3863 /*
3864  * We switched to the sched_fair class.
3865  */
3866 static void switched_to_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3867                              int running)
3868 {
3869         /*
3870          * We were most likely switched from sched_rt, so
3871          * kick off the schedule if running, otherwise just see
3872          * if we can still preempt the current task.
3873          */
3874         if (running)
3875                 resched_task(rq->curr);
3876         else
3877                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
3878 }
3879
3880 /* Account for a task changing its policy or group.
3881  *
3882  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
3883  * migrates between groups/classes.
3884  */
3885 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
3886 {
3887         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
3888
3889         for_each_sched_entity(se)
3890                 set_next_entity(cfs_rq_of(se), se);
3891 }
3892
3893 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3894 static void task_move_group_fair(struct task_struct *p, int on_rq)
3895 {
3896         /*
3897          * If the task was not on the rq at the time of this cgroup movement
3898          * it must have been asleep, sleeping tasks keep their ->vruntime
3899          * absolute on their old rq until wakeup (needed for the fair sleeper
3900          * bonus in place_entity()).
3901          *
3902          * If it was on the rq, we've just 'preempted' it, which does convert
3903          * ->vruntime to a relative base.
3904          *
3905          * Make sure both cases convert their relative position when migrating
3906          * to another cgroup's rq. This does somewhat interfere with the
3907          * fair sleeper stuff for the first placement, but who cares.
3908          */
3909         if (!on_rq)
3910                 p->se.vruntime -= cfs_rq_of(&p->se)->min_vruntime;
3911         set_task_rq(p, task_cpu(p));
3912         if (!on_rq)
3913                 p->se.vruntime += cfs_rq_of(&p->se)->min_vruntime;
3914 }
3915 #endif
3916
3917 static unsigned int get_rr_interval_fair(struct rq *rq, struct task_struct *task)
3918 {
3919         struct sched_entity *se = &task->se;
3920         unsigned int rr_interval = 0;
3921
3922         /*
3923          * Time slice is 0 for SCHED_OTHER tasks that are on an otherwise
3924          * idle runqueue:
3925          */
3926         if (rq->cfs.load.weight)
3927                 rr_interval = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
3928
3929         return rr_interval;
3930 }
3931
3932 /*
3933  * All the scheduling class methods:
3934  */
3935 static const struct sched_class fair_sched_class = {
3936         .next                   = &idle_sched_class,
3937         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
3938         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
3939         .yield_task             = yield_task_fair,
3940
3941         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
3942
3943         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
3944         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
3945
3946 #ifdef CONFIG_SMP
3947         .select_task_rq         = select_task_rq_fair,
3948
3949         .rq_online              = rq_online_fair,
3950         .rq_offline             = rq_offline_fair,
3951
3952         .task_waking            = task_waking_fair,
3953 #endif
3954
3955         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
3956         .task_tick              = task_tick_fair,
3957         .task_fork              = task_fork_fair,
3958
3959         .prio_changed           = prio_changed_fair,
3960         .switched_to            = switched_to_fair,
3961
3962         .get_rr_interval        = get_rr_interval_fair,
3963
3964 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3965         .task_move_group        = task_move_group_fair,
3966 #endif
3967 };
3968
3969 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
3970 static void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
3971 {
3972         struct cfs_rq *cfs_rq;
3973
3974         rcu_read_lock();
3975         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
3976                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
3977         rcu_read_unlock();
3978 }
3979 #endif