microblaze: uaccess: fix put_user and get_user macros
[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: 5ms * (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 = 5000000ULL;
39 unsigned int normalized_sysctl_sched_latency = 5000000ULL;
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: 1 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
56  */
57 unsigned int sysctl_sched_min_granularity = 1000000ULL;
58 unsigned int normalized_sysctl_sched_min_granularity = 1000000ULL;
59
60 /*
61  * is kept at sysctl_sched_latency / sysctl_sched_min_granularity
62  */
63 static unsigned int sched_nr_latency = 5;
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->exec_max, max((u64)delta_exec, curr->exec_max));
509
510         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
511         schedstat_add(cfs_rq, exec_clock, delta_exec);
512         delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec, curr);
513
514         curr->vruntime += delta_exec_weighted;
515         update_min_vruntime(cfs_rq);
516 }
517
518 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
519 {
520         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
521         u64 now = rq_of(cfs_rq)->clock;
522         unsigned long delta_exec;
523
524         if (unlikely(!curr))
525                 return;
526
527         /*
528          * Get the amount of time the current task was running
529          * since the last time we changed load (this cannot
530          * overflow on 32 bits):
531          */
532         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
533         if (!delta_exec)
534                 return;
535
536         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
537         curr->exec_start = now;
538
539         if (entity_is_task(curr)) {
540                 struct task_struct *curtask = task_of(curr);
541
542                 trace_sched_stat_runtime(curtask, delta_exec, curr->vruntime);
543                 cpuacct_charge(curtask, delta_exec);
544                 account_group_exec_runtime(curtask, delta_exec);
545         }
546 }
547
548 static inline void
549 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
550 {
551         schedstat_set(se->wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
552 }
553
554 /*
555  * Task is being enqueued - update stats:
556  */
557 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
558 {
559         /*
560          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
561          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
562          */
563         if (se != cfs_rq->curr)
564                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
565 }
566
567 static void
568 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
569 {
570         schedstat_set(se->wait_max, max(se->wait_max,
571                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->wait_start));
572         schedstat_set(se->wait_count, se->wait_count + 1);
573         schedstat_set(se->wait_sum, se->wait_sum +
574                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->wait_start);
575 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
576         if (entity_is_task(se)) {
577                 trace_sched_stat_wait(task_of(se),
578                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->wait_start);
579         }
580 #endif
581         schedstat_set(se->wait_start, 0);
582 }
583
584 static inline void
585 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
586 {
587         /*
588          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
589          * waiting task:
590          */
591         if (se != cfs_rq->curr)
592                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
593 }
594
595 /*
596  * We are picking a new current task - update its stats:
597  */
598 static inline void
599 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
600 {
601         /*
602          * We are starting a new run period:
603          */
604         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
605 }
606
607 /**************************************************
608  * Scheduling class queueing methods:
609  */
610
611 #if defined CONFIG_SMP && defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
612 static void
613 add_cfs_task_weight(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long weight)
614 {
615         cfs_rq->task_weight += weight;
616 }
617 #else
618 static inline void
619 add_cfs_task_weight(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long weight)
620 {
621 }
622 #endif
623
624 static void
625 account_entity_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
626 {
627         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
628         if (!parent_entity(se))
629                 inc_cpu_load(rq_of(cfs_rq), se->load.weight);
630         if (entity_is_task(se)) {
631                 add_cfs_task_weight(cfs_rq, se->load.weight);
632                 list_add(&se->group_node, &cfs_rq->tasks);
633         }
634         cfs_rq->nr_running++;
635         se->on_rq = 1;
636 }
637
638 static void
639 account_entity_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
640 {
641         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
642         if (!parent_entity(se))
643                 dec_cpu_load(rq_of(cfs_rq), se->load.weight);
644         if (entity_is_task(se)) {
645                 add_cfs_task_weight(cfs_rq, -se->load.weight);
646                 list_del_init(&se->group_node);
647         }
648         cfs_rq->nr_running--;
649         se->on_rq = 0;
650 }
651
652 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
653 {
654 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
655         struct task_struct *tsk = NULL;
656
657         if (entity_is_task(se))
658                 tsk = task_of(se);
659
660         if (se->sleep_start) {
661                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->sleep_start;
662
663                 if ((s64)delta < 0)
664                         delta = 0;
665
666                 if (unlikely(delta > se->sleep_max))
667                         se->sleep_max = delta;
668
669                 se->sleep_start = 0;
670                 se->sum_sleep_runtime += delta;
671
672                 if (tsk) {
673                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 1);
674                         trace_sched_stat_sleep(tsk, delta);
675                 }
676         }
677         if (se->block_start) {
678                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->block_start;
679
680                 if ((s64)delta < 0)
681                         delta = 0;
682
683                 if (unlikely(delta > se->block_max))
684                         se->block_max = delta;
685
686                 se->block_start = 0;
687                 se->sum_sleep_runtime += delta;
688
689                 if (tsk) {
690                         if (tsk->in_iowait) {
691                                 se->iowait_sum += delta;
692                                 se->iowait_count++;
693                                 trace_sched_stat_iowait(tsk, delta);
694                         }
695
696                         /*
697                          * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by
698                          * 20 to get a milliseconds-range estimation of the
699                          * amount of time that the task spent sleeping:
700                          */
701                         if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
702                                 profile_hits(SLEEP_PROFILING,
703                                                 (void *)get_wchan(tsk),
704                                                 delta >> 20);
705                         }
706                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 0);
707                 }
708         }
709 #endif
710 }
711
712 static void check_spread(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
713 {
714 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
715         s64 d = se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
716
717         if (d < 0)
718                 d = -d;
719
720         if (d > 3*sysctl_sched_latency)
721                 schedstat_inc(cfs_rq, nr_spread_over);
722 #endif
723 }
724
725 static void
726 place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
727 {
728         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
729
730         /*
731          * The 'current' period is already promised to the current tasks,
732          * however the extra weight of the new task will slow them down a
733          * little, place the new task so that it fits in the slot that
734          * stays open at the end.
735          */
736         if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
737                 vruntime += sched_vslice(cfs_rq, se);
738
739         /* sleeps up to a single latency don't count. */
740         if (!initial && sched_feat(FAIR_SLEEPERS)) {
741                 unsigned long thresh = sysctl_sched_latency;
742
743                 /*
744                  * Convert the sleeper threshold into virtual time.
745                  * SCHED_IDLE is a special sub-class.  We care about
746                  * fairness only relative to other SCHED_IDLE tasks,
747                  * all of which have the same weight.
748                  */
749                 if (sched_feat(NORMALIZED_SLEEPER) && (!entity_is_task(se) ||
750                                  task_of(se)->policy != SCHED_IDLE))
751                         thresh = calc_delta_fair(thresh, se);
752
753                 /*
754                  * Halve their sleep time's effect, to allow
755                  * for a gentler effect of sleepers:
756                  */
757                 if (sched_feat(GENTLE_FAIR_SLEEPERS))
758                         thresh >>= 1;
759
760                 vruntime -= thresh;
761         }
762
763         /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
764         vruntime = max_vruntime(se->vruntime, vruntime);
765
766         se->vruntime = vruntime;
767 }
768
769 #define ENQUEUE_WAKEUP  1
770 #define ENQUEUE_MIGRATE 2
771
772 static void
773 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
774 {
775         /*
776          * Update the normalized vruntime before updating min_vruntime
777          * through callig update_curr().
778          */
779         if (!(flags & ENQUEUE_WAKEUP) || (flags & ENQUEUE_MIGRATE))
780                 se->vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
781
782         /*
783          * Update run-time statistics of the 'current'.
784          */
785         update_curr(cfs_rq);
786         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
787
788         if (flags & ENQUEUE_WAKEUP) {
789                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
790                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
791         }
792
793         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
794         check_spread(cfs_rq, se);
795         if (se != cfs_rq->curr)
796                 __enqueue_entity(cfs_rq, se);
797 }
798
799 static void __clear_buddies(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
800 {
801         if (!se || cfs_rq->last == se)
802                 cfs_rq->last = NULL;
803
804         if (!se || cfs_rq->next == se)
805                 cfs_rq->next = NULL;
806 }
807
808 static void clear_buddies(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
809 {
810         for_each_sched_entity(se)
811                 __clear_buddies(cfs_rq_of(se), se);
812 }
813
814 static void
815 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int sleep)
816 {
817         /*
818          * Update run-time statistics of the 'current'.
819          */
820         update_curr(cfs_rq);
821
822         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
823         if (sleep) {
824 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
825                 if (entity_is_task(se)) {
826                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
827
828                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
829                                 se->sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
830                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
831                                 se->block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
832                 }
833 #endif
834         }
835
836         clear_buddies(cfs_rq, se);
837
838         if (se != cfs_rq->curr)
839                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
840         account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
841         update_min_vruntime(cfs_rq);
842
843         /*
844          * Normalize the entity after updating the min_vruntime because the
845          * update can refer to the ->curr item and we need to reflect this
846          * movement in our normalized position.
847          */
848         if (!sleep)
849                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
850 }
851
852 /*
853  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
854  */
855 static void
856 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
857 {
858         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
859
860         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
861         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
862         if (delta_exec > ideal_runtime) {
863                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
864                 /*
865                  * The current task ran long enough, ensure it doesn't get
866                  * re-elected due to buddy favours.
867                  */
868                 clear_buddies(cfs_rq, curr);
869                 return;
870         }
871
872         /*
873          * Ensure that a task that missed wakeup preemption by a
874          * narrow margin doesn't have to wait for a full slice.
875          * This also mitigates buddy induced latencies under load.
876          */
877         if (!sched_feat(WAKEUP_PREEMPT))
878                 return;
879
880         if (delta_exec < sysctl_sched_min_granularity)
881                 return;
882
883         if (cfs_rq->nr_running > 1) {
884                 struct sched_entity *se = __pick_next_entity(cfs_rq);
885                 s64 delta = curr->vruntime - se->vruntime;
886
887                 if (delta > ideal_runtime)
888                         resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
889         }
890 }
891
892 static void
893 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
894 {
895         /* 'current' is not kept within the tree. */
896         if (se->on_rq) {
897                 /*
898                  * Any task has to be enqueued before it get to execute on
899                  * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
900                  * runqueue.
901                  */
902                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
903                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
904         }
905
906         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
907         cfs_rq->curr = se;
908 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
909         /*
910          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
911          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
912          * when there are only lesser-weight tasks around):
913          */
914         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
915                 se->slice_max = max(se->slice_max,
916                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
917         }
918 #endif
919         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
920 }
921
922 static int
923 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se);
924
925 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
926 {
927         struct sched_entity *se = __pick_next_entity(cfs_rq);
928         struct sched_entity *left = se;
929
930         if (cfs_rq->next && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->next, left) < 1)
931                 se = cfs_rq->next;
932
933         /*
934          * Prefer last buddy, try to return the CPU to a preempted task.
935          */
936         if (cfs_rq->last && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->last, left) < 1)
937                 se = cfs_rq->last;
938
939         clear_buddies(cfs_rq, se);
940
941         return se;
942 }
943
944 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
945 {
946         /*
947          * If still on the runqueue then deactivate_task()
948          * was not called and update_curr() has to be done:
949          */
950         if (prev->on_rq)
951                 update_curr(cfs_rq);
952
953         check_spread(cfs_rq, prev);
954         if (prev->on_rq) {
955                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
956                 /* Put 'current' back into the tree. */
957                 __enqueue_entity(cfs_rq, prev);
958         }
959         cfs_rq->curr = NULL;
960 }
961
962 static void
963 entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr, int queued)
964 {
965         /*
966          * Update run-time statistics of the 'current'.
967          */
968         update_curr(cfs_rq);
969
970 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
971         /*
972          * queued ticks are scheduled to match the slice, so don't bother
973          * validating it and just reschedule.
974          */
975         if (queued) {
976                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
977                 return;
978         }
979         /*
980          * don't let the period tick interfere with the hrtick preemption
981          */
982         if (!sched_feat(DOUBLE_TICK) &&
983                         hrtimer_active(&rq_of(cfs_rq)->hrtick_timer))
984                 return;
985 #endif
986
987         if (cfs_rq->nr_running > 1 || !sched_feat(WAKEUP_PREEMPT))
988                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
989 }
990
991 /**************************************************
992  * CFS operations on tasks:
993  */
994
995 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
996 static void hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
997 {
998         struct sched_entity *se = &p->se;
999         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1000
1001         WARN_ON(task_rq(p) != rq);
1002
1003         if (hrtick_enabled(rq) && cfs_rq->nr_running > 1) {
1004                 u64 slice = sched_slice(cfs_rq, se);
1005                 u64 ran = se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime;
1006                 s64 delta = slice - ran;
1007
1008                 if (delta < 0) {
1009                         if (rq->curr == p)
1010                                 resched_task(p);
1011                         return;
1012                 }
1013
1014                 /*
1015                  * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
1016                  * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
1017                  */
1018                 if (rq->curr != p)
1019                         delta = max_t(s64, 10000LL, delta);
1020
1021                 hrtick_start(rq, delta);
1022         }
1023 }
1024
1025 /*
1026  * called from enqueue/dequeue and updates the hrtick when the
1027  * current task is from our class and nr_running is low enough
1028  * to matter.
1029  */
1030 static void hrtick_update(struct rq *rq)
1031 {
1032         struct task_struct *curr = rq->curr;
1033
1034         if (curr->sched_class != &fair_sched_class)
1035                 return;
1036
1037         if (cfs_rq_of(&curr->se)->nr_running < sched_nr_latency)
1038                 hrtick_start_fair(rq, curr);
1039 }
1040 #else /* !CONFIG_SCHED_HRTICK */
1041 static inline void
1042 hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1043 {
1044 }
1045
1046 static inline void hrtick_update(struct rq *rq)
1047 {
1048 }
1049 #endif
1050
1051 /*
1052  * The enqueue_task method is called before nr_running is
1053  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
1054  * then put the task into the rbtree:
1055  */
1056 static void
1057 enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup, bool head)
1058 {
1059         struct cfs_rq *cfs_rq;
1060         struct sched_entity *se = &p->se;
1061         int flags = 0;
1062
1063         if (wakeup)
1064                 flags |= ENQUEUE_WAKEUP;
1065         if (p->state == TASK_WAKING)
1066                 flags |= ENQUEUE_MIGRATE;
1067
1068         for_each_sched_entity(se) {
1069                 if (se->on_rq)
1070                         break;
1071                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1072                 enqueue_entity(cfs_rq, se, flags);
1073                 flags = ENQUEUE_WAKEUP;
1074         }
1075
1076         hrtick_update(rq);
1077 }
1078
1079 /*
1080  * The dequeue_task method is called before nr_running is
1081  * decreased. We remove the task from the rbtree and
1082  * update the fair scheduling stats:
1083  */
1084 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1085 {
1086         struct cfs_rq *cfs_rq;
1087         struct sched_entity *se = &p->se;
1088
1089         for_each_sched_entity(se) {
1090                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1091                 dequeue_entity(cfs_rq, se, sleep);
1092                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
1093                 if (cfs_rq->load.weight)
1094                         break;
1095                 sleep = 1;
1096         }
1097
1098         hrtick_update(rq);
1099 }
1100
1101 /*
1102  * sched_yield() support is very simple - we dequeue and enqueue.
1103  *
1104  * If compat_yield is turned on then we requeue to the end of the tree.
1105  */
1106 static void yield_task_fair(struct rq *rq)
1107 {
1108         struct task_struct *curr = rq->curr;
1109         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
1110         struct sched_entity *rightmost, *se = &curr->se;
1111
1112         /*
1113          * Are we the only task in the tree?
1114          */
1115         if (unlikely(cfs_rq->nr_running == 1))
1116                 return;
1117
1118         clear_buddies(cfs_rq, se);
1119
1120         if (likely(!sysctl_sched_compat_yield) && curr->policy != SCHED_BATCH) {
1121                 update_rq_clock(rq);
1122                 /*
1123                  * Update run-time statistics of the 'current'.
1124                  */
1125                 update_curr(cfs_rq);
1126
1127                 return;
1128         }
1129         /*
1130          * Find the rightmost entry in the rbtree:
1131          */
1132         rightmost = __pick_last_entity(cfs_rq);
1133         /*
1134          * Already in the rightmost position?
1135          */
1136         if (unlikely(!rightmost || entity_before(rightmost, se)))
1137                 return;
1138
1139         /*
1140          * Minimally necessary key value to be last in the tree:
1141          * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
1142          * 'current' within the tree based on its new key value.
1143          */
1144         se->vruntime = rightmost->vruntime + 1;
1145 }
1146
1147 #ifdef CONFIG_SMP
1148
1149 static void task_waking_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1150 {
1151         struct sched_entity *se = &p->se;
1152         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1153
1154         se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
1155 }
1156
1157 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1158 /*
1159  * effective_load() calculates the load change as seen from the root_task_group
1160  *
1161  * Adding load to a group doesn't make a group heavier, but can cause movement
1162  * of group shares between cpus. Assuming the shares were perfectly aligned one
1163  * can calculate the shift in shares.
1164  *
1165  * The problem is that perfectly aligning the shares is rather expensive, hence
1166  * we try to avoid doing that too often - see update_shares(), which ratelimits
1167  * this change.
1168  *
1169  * We compensate this by not only taking the current delta into account, but
1170  * also considering the delta between when the shares were last adjusted and
1171  * now.
1172  *
1173  * We still saw a performance dip, some tracing learned us that between
1174  * cgroup:/ and cgroup:/foo balancing the number of affine wakeups increased
1175  * significantly. Therefore try to bias the error in direction of failing
1176  * the affine wakeup.
1177  *
1178  */
1179 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu,
1180                 long wl, long wg)
1181 {
1182         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
1183
1184         if (!tg->parent)
1185                 return wl;
1186
1187         /*
1188          * By not taking the decrease of shares on the other cpu into
1189          * account our error leans towards reducing the affine wakeups.
1190          */
1191         if (!wl && sched_feat(ASYM_EFF_LOAD))
1192                 return wl;
1193
1194         for_each_sched_entity(se) {
1195                 long S, rw, s, a, b;
1196                 long more_w;
1197
1198                 /*
1199                  * Instead of using this increment, also add the difference
1200                  * between when the shares were last updated and now.
1201                  */
1202                 more_w = se->my_q->load.weight - se->my_q->rq_weight;
1203                 wl += more_w;
1204                 wg += more_w;
1205
1206                 S = se->my_q->tg->shares;
1207                 s = se->my_q->shares;
1208                 rw = se->my_q->rq_weight;
1209
1210                 a = S*(rw + wl);
1211                 b = S*rw + s*wg;
1212
1213                 wl = s*(a-b);
1214
1215                 if (likely(b))
1216                         wl /= b;
1217
1218                 /*
1219                  * Assume the group is already running and will
1220                  * thus already be accounted for in the weight.
1221                  *
1222                  * That is, moving shares between CPUs, does not
1223                  * alter the group weight.
1224                  */
1225                 wg = 0;
1226         }
1227
1228         return wl;
1229 }
1230
1231 #else
1232
1233 static inline unsigned long effective_load(struct task_group *tg, int cpu,
1234                 unsigned long wl, unsigned long wg)
1235 {
1236         return wl;
1237 }
1238
1239 #endif
1240
1241 static int wake_affine(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int sync)
1242 {
1243         struct task_struct *curr = current;
1244         unsigned long this_load, load;
1245         int idx, this_cpu, prev_cpu;
1246         unsigned long tl_per_task;
1247         unsigned int imbalance;
1248         struct task_group *tg;
1249         unsigned long weight;
1250         int balanced;
1251
1252         idx       = sd->wake_idx;
1253         this_cpu  = smp_processor_id();
1254         prev_cpu  = task_cpu(p);
1255         load      = source_load(prev_cpu, idx);
1256         this_load = target_load(this_cpu, idx);
1257
1258         if (sync) {
1259                if (sched_feat(SYNC_LESS) &&
1260                    (curr->se.avg_overlap > sysctl_sched_migration_cost ||
1261                     p->se.avg_overlap > sysctl_sched_migration_cost))
1262                        sync = 0;
1263         } else {
1264                 if (sched_feat(SYNC_MORE) &&
1265                     (curr->se.avg_overlap < sysctl_sched_migration_cost &&
1266                      p->se.avg_overlap < sysctl_sched_migration_cost))
1267                         sync = 1;
1268         }
1269
1270         /*
1271          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1272          * effect of the currently running task from the load
1273          * of the current CPU:
1274          */
1275         if (sync) {
1276                 tg = task_group(current);
1277                 weight = current->se.load.weight;
1278
1279                 this_load += effective_load(tg, this_cpu, -weight, -weight);
1280                 load += effective_load(tg, prev_cpu, 0, -weight);
1281         }
1282
1283         tg = task_group(p);
1284         weight = p->se.load.weight;
1285
1286         imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1287
1288         /*
1289          * In low-load situations, where prev_cpu is idle and this_cpu is idle
1290          * due to the sync cause above having dropped this_load to 0, we'll
1291          * always have an imbalance, but there's really nothing you can do
1292          * about that, so that's good too.
1293          *
1294          * Otherwise check if either cpus are near enough in load to allow this
1295          * task to be woken on this_cpu.
1296          */
1297         balanced = !this_load ||
1298                 100*(this_load + effective_load(tg, this_cpu, weight, weight)) <=
1299                 imbalance*(load + effective_load(tg, prev_cpu, 0, weight));
1300
1301         /*
1302          * If the currently running task will sleep within
1303          * a reasonable amount of time then attract this newly
1304          * woken task:
1305          */
1306         if (sync && balanced)
1307                 return 1;
1308
1309         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_affine_attempts);
1310         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1311
1312         if (balanced ||
1313             (this_load <= load &&
1314              this_load + target_load(prev_cpu, idx) <= tl_per_task)) {
1315                 /*
1316                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1317                  * p is cache cold in this domain, and
1318                  * there is no bad imbalance.
1319                  */
1320                 schedstat_inc(sd, ttwu_move_affine);
1321                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_affine);
1322
1323                 return 1;
1324         }
1325         return 0;
1326 }
1327
1328 /*
1329  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1330  * domain.
1331  */
1332 static struct sched_group *
1333 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p,
1334                   int this_cpu, int load_idx)
1335 {
1336         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1337         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1338         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1339
1340         do {
1341                 unsigned long load, avg_load;
1342                 int local_group;
1343                 int i;
1344
1345                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1346                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
1347                                         &p->cpus_allowed))
1348                         continue;
1349
1350                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
1351                                                sched_group_cpus(group));
1352
1353                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1354                 avg_load = 0;
1355
1356                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
1357                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1358                         if (local_group)
1359                                 load = source_load(i, load_idx);
1360                         else
1361                                 load = target_load(i, load_idx);
1362
1363                         avg_load += load;
1364                 }
1365
1366                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1367                 avg_load = (avg_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
1368
1369                 if (local_group) {
1370                         this_load = avg_load;
1371                         this = group;
1372                 } else if (avg_load < min_load) {
1373                         min_load = avg_load;
1374                         idlest = group;
1375                 }
1376         } while (group = group->next, group != sd->groups);
1377
1378         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1379                 return NULL;
1380         return idlest;
1381 }
1382
1383 /*
1384  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1385  */
1386 static int
1387 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1388 {
1389         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1390         int idlest = -1;
1391         int i;
1392
1393         /* Traverse only the allowed CPUs */
1394         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
1395                 load = weighted_cpuload(i);
1396
1397                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1398                         min_load = load;
1399                         idlest = i;
1400                 }
1401         }
1402
1403         return idlest;
1404 }
1405
1406 /*
1407  * Try and locate an idle CPU in the sched_domain.
1408  */
1409 static int
1410 select_idle_sibling(struct task_struct *p, struct sched_domain *sd, int target)
1411 {
1412         int cpu = smp_processor_id();
1413         int prev_cpu = task_cpu(p);
1414         int i;
1415
1416         /*
1417          * If this domain spans both cpu and prev_cpu (see the SD_WAKE_AFFINE
1418          * test in select_task_rq_fair) and the prev_cpu is idle then that's
1419          * always a better target than the current cpu.
1420          */
1421         if (target == cpu && !cpu_rq(prev_cpu)->cfs.nr_running)
1422                 return prev_cpu;
1423
1424         /*
1425          * Otherwise, iterate the domain and find an elegible idle cpu.
1426          */
1427         for_each_cpu_and(i, sched_domain_span(sd), &p->cpus_allowed) {
1428                 if (!cpu_rq(i)->cfs.nr_running) {
1429                         target = i;
1430                         break;
1431                 }
1432         }
1433
1434         return target;
1435 }
1436
1437 /*
1438  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1439  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1440  * SD_BALANCE_EXEC.
1441  *
1442  * Balance, ie. select the least loaded group.
1443  *
1444  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1445  *
1446  * preempt must be disabled.
1447  */
1448 static int select_task_rq_fair(struct task_struct *p, int sd_flag, int wake_flags)
1449 {
1450         struct sched_domain *tmp, *affine_sd = NULL, *sd = NULL;
1451         int cpu = smp_processor_id();
1452         int prev_cpu = task_cpu(p);
1453         int new_cpu = cpu;
1454         int want_affine = 0;
1455         int want_sd = 1;
1456         int sync = wake_flags & WF_SYNC;
1457
1458         if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE) {
1459                 if (sched_feat(AFFINE_WAKEUPS) &&
1460                     cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed))
1461                         want_affine = 1;
1462                 new_cpu = prev_cpu;
1463         }
1464
1465         for_each_domain(cpu, tmp) {
1466                 if (!(tmp->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1467                         continue;
1468
1469                 /*
1470                  * If power savings logic is enabled for a domain, see if we
1471                  * are not overloaded, if so, don't balance wider.
1472                  */
1473                 if (tmp->flags & (SD_POWERSAVINGS_BALANCE|SD_PREFER_LOCAL)) {
1474                         unsigned long power = 0;
1475                         unsigned long nr_running = 0;
1476                         unsigned long capacity;
1477                         int i;
1478
1479                         for_each_cpu(i, sched_domain_span(tmp)) {
1480                                 power += power_of(i);
1481                                 nr_running += cpu_rq(i)->cfs.nr_running;
1482                         }
1483
1484                         capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
1485
1486                         if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1487                                 nr_running /= 2;
1488
1489                         if (nr_running < capacity)
1490                                 want_sd = 0;
1491                 }
1492
1493                 /*
1494                  * While iterating the domains looking for a spanning
1495                  * WAKE_AFFINE domain, adjust the affine target to any idle cpu
1496                  * in cache sharing domains along the way.
1497                  */
1498                 if (want_affine) {
1499                         int target = -1;
1500
1501                         /*
1502                          * If both cpu and prev_cpu are part of this domain,
1503                          * cpu is a valid SD_WAKE_AFFINE target.
1504                          */
1505                         if (cpumask_test_cpu(prev_cpu, sched_domain_span(tmp)))
1506                                 target = cpu;
1507
1508                         /*
1509                          * If there's an idle sibling in this domain, make that
1510                          * the wake_affine target instead of the current cpu.
1511                          */
1512                         if (tmp->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES)
1513                                 target = select_idle_sibling(p, tmp, target);
1514
1515                         if (target >= 0) {
1516                                 if (tmp->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1517                                         affine_sd = tmp;
1518                                         want_affine = 0;
1519                                 }
1520                                 cpu = target;
1521                         }
1522                 }
1523
1524                 if (!want_sd && !want_affine)
1525                         break;
1526
1527                 if (!(tmp->flags & sd_flag))
1528                         continue;
1529
1530                 if (want_sd)
1531                         sd = tmp;
1532         }
1533
1534         if (sched_feat(LB_SHARES_UPDATE)) {
1535                 /*
1536                  * Pick the largest domain to update shares over
1537                  */
1538                 tmp = sd;
1539                 if (affine_sd && (!tmp ||
1540                                   cpumask_weight(sched_domain_span(affine_sd)) >
1541                                   cpumask_weight(sched_domain_span(sd))))
1542                         tmp = affine_sd;
1543
1544                 if (tmp)
1545                         update_shares(tmp);
1546         }
1547
1548         if (affine_sd && wake_affine(affine_sd, p, sync))
1549                 return cpu;
1550
1551         while (sd) {
1552                 int load_idx = sd->forkexec_idx;
1553                 struct sched_group *group;
1554                 int weight;
1555
1556                 if (!(sd->flags & sd_flag)) {
1557                         sd = sd->child;
1558                         continue;
1559                 }
1560
1561                 if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE)
1562                         load_idx = sd->wake_idx;
1563
1564                 group = find_idlest_group(sd, p, cpu, load_idx);
1565                 if (!group) {
1566                         sd = sd->child;
1567                         continue;
1568                 }
1569
1570                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, p, cpu);
1571                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1572                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1573                         sd = sd->child;
1574                         continue;
1575                 }
1576
1577                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1578                 cpu = new_cpu;
1579                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
1580                 sd = NULL;
1581                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1582                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
1583                                 break;
1584                         if (tmp->flags & sd_flag)
1585                                 sd = tmp;
1586                 }
1587                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1588         }
1589
1590         return new_cpu;
1591 }
1592 #endif /* CONFIG_SMP */
1593
1594 /*
1595  * Adaptive granularity
1596  *
1597  * se->avg_wakeup gives the average time a task runs until it does a wakeup,
1598  * with the limit of wakeup_gran -- when it never does a wakeup.
1599  *
1600  * So the smaller avg_wakeup is the faster we want this task to preempt,
1601  * but we don't want to treat the preemptee unfairly and therefore allow it
1602  * to run for at least the amount of time we'd like to run.
1603  *
1604  * NOTE: we use 2*avg_wakeup to increase the probability of actually doing one
1605  *
1606  * NOTE: we use *nr_running to scale with load, this nicely matches the
1607  *       degrading latency on load.
1608  */
1609 static unsigned long
1610 adaptive_gran(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
1611 {
1612         u64 this_run = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
1613         u64 expected_wakeup = 2*se->avg_wakeup * cfs_rq_of(se)->nr_running;
1614         u64 gran = 0;
1615
1616         if (this_run < expected_wakeup)
1617                 gran = expected_wakeup - this_run;
1618
1619         return min_t(s64, gran, sysctl_sched_wakeup_granularity);
1620 }
1621
1622 static unsigned long
1623 wakeup_gran(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
1624 {
1625         unsigned long gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
1626
1627         if (cfs_rq_of(curr)->curr && sched_feat(ADAPTIVE_GRAN))
1628                 gran = adaptive_gran(curr, se);
1629
1630         /*
1631          * Since its curr running now, convert the gran from real-time
1632          * to virtual-time in his units.
1633          */
1634         if (sched_feat(ASYM_GRAN)) {
1635                 /*
1636                  * By using 'se' instead of 'curr' we penalize light tasks, so
1637                  * they get preempted easier. That is, if 'se' < 'curr' then
1638                  * the resulting gran will be larger, therefore penalizing the
1639                  * lighter, if otoh 'se' > 'curr' then the resulting gran will
1640                  * be smaller, again penalizing the lighter task.
1641                  *
1642                  * This is especially important for buddies when the leftmost
1643                  * task is higher priority than the buddy.
1644                  */
1645                 if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
1646                         gran = calc_delta_fair(gran, se);
1647         } else {
1648                 if (unlikely(curr->load.weight != NICE_0_LOAD))
1649                         gran = calc_delta_fair(gran, curr);
1650         }
1651
1652         return gran;
1653 }
1654
1655 /*
1656  * Should 'se' preempt 'curr'.
1657  *
1658  *             |s1
1659  *        |s2
1660  *   |s3
1661  *         g
1662  *      |<--->|c
1663  *
1664  *  w(c, s1) = -1
1665  *  w(c, s2) =  0
1666  *  w(c, s3) =  1
1667  *
1668  */
1669 static int
1670 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
1671 {
1672         s64 gran, vdiff = curr->vruntime - se->vruntime;
1673
1674         if (vdiff <= 0)
1675                 return -1;
1676
1677         gran = wakeup_gran(curr, se);
1678         if (vdiff > gran)
1679                 return 1;
1680
1681         return 0;
1682 }
1683
1684 static void set_last_buddy(struct sched_entity *se)
1685 {
1686         if (likely(task_of(se)->policy != SCHED_IDLE)) {
1687                 for_each_sched_entity(se)
1688                         cfs_rq_of(se)->last = se;
1689         }
1690 }
1691
1692 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se)
1693 {
1694         if (likely(task_of(se)->policy != SCHED_IDLE)) {
1695                 for_each_sched_entity(se)
1696                         cfs_rq_of(se)->next = se;
1697         }
1698 }
1699
1700 /*
1701  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
1702  */
1703 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1704 {
1705         struct task_struct *curr = rq->curr;
1706         struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
1707         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
1708         int sync = wake_flags & WF_SYNC;
1709         int scale = cfs_rq->nr_running >= sched_nr_latency;
1710
1711         if (unlikely(rt_prio(p->prio)))
1712                 goto preempt;
1713
1714         if (unlikely(p->sched_class != &fair_sched_class))
1715                 return;
1716
1717         if (unlikely(se == pse))
1718                 return;
1719
1720         if (sched_feat(NEXT_BUDDY) && scale && !(wake_flags & WF_FORK))
1721                 set_next_buddy(pse);
1722
1723         /*
1724          * We can come here with TIF_NEED_RESCHED already set from new task
1725          * wake up path.
1726          */
1727         if (test_tsk_need_resched(curr))
1728                 return;
1729
1730         /*
1731          * Batch and idle tasks do not preempt (their preemption is driven by
1732          * the tick):
1733          */
1734         if (unlikely(p->policy != SCHED_NORMAL))
1735                 return;
1736
1737         /* Idle tasks are by definition preempted by everybody. */
1738         if (unlikely(curr->policy == SCHED_IDLE))
1739                 goto preempt;
1740
1741         if (sched_feat(WAKEUP_SYNC) && sync)
1742                 goto preempt;
1743
1744         if (sched_feat(WAKEUP_OVERLAP) &&
1745                         se->avg_overlap < sysctl_sched_migration_cost &&
1746                         pse->avg_overlap < sysctl_sched_migration_cost)
1747                 goto preempt;
1748
1749         if (!sched_feat(WAKEUP_PREEMPT))
1750                 return;
1751
1752         update_curr(cfs_rq);
1753         find_matching_se(&se, &pse);
1754         BUG_ON(!pse);
1755         if (wakeup_preempt_entity(se, pse) == 1)
1756                 goto preempt;
1757
1758         return;
1759
1760 preempt:
1761         resched_task(curr);
1762         /*
1763          * Only set the backward buddy when the current task is still
1764          * on the rq. This can happen when a wakeup gets interleaved
1765          * with schedule on the ->pre_schedule() or idle_balance()
1766          * point, either of which can * drop the rq lock.
1767          *
1768          * Also, during early boot the idle thread is in the fair class,
1769          * for obvious reasons its a bad idea to schedule back to it.
1770          */
1771         if (unlikely(!se->on_rq || curr == rq->idle))
1772                 return;
1773
1774         if (sched_feat(LAST_BUDDY) && scale && entity_is_task(se))
1775                 set_last_buddy(se);
1776 }
1777
1778 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
1779 {
1780         struct task_struct *p;
1781         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
1782         struct sched_entity *se;
1783
1784         if (!cfs_rq->nr_running)
1785                 return NULL;
1786
1787         do {
1788                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
1789                 set_next_entity(cfs_rq, se);
1790                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
1791         } while (cfs_rq);
1792
1793         p = task_of(se);
1794         hrtick_start_fair(rq, p);
1795
1796         return p;
1797 }
1798
1799 /*
1800  * Account for a descheduled task:
1801  */
1802 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1803 {
1804         struct sched_entity *se = &prev->se;
1805         struct cfs_rq *cfs_rq;
1806
1807         for_each_sched_entity(se) {
1808                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1809                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
1810         }
1811 }
1812
1813 #ifdef CONFIG_SMP
1814 /**************************************************
1815  * Fair scheduling class load-balancing methods:
1816  */
1817
1818 /*
1819  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
1820  * Both runqueues must be locked.
1821  */
1822 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
1823                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
1824 {
1825         deactivate_task(src_rq, p, 0);
1826         set_task_cpu(p, this_cpu);
1827         activate_task(this_rq, p, 0);
1828         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
1829 }
1830
1831 /*
1832  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
1833  */
1834 static
1835 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
1836                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1837                      int *all_pinned)
1838 {
1839         int tsk_cache_hot = 0;
1840         /*
1841          * We do not migrate tasks that are:
1842          * 1) running (obviously), or
1843          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
1844          * 3) are cache-hot on their current CPU.
1845          */
1846         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
1847                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
1848                 return 0;
1849         }
1850         *all_pinned = 0;
1851
1852         if (task_running(rq, p)) {
1853                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
1854                 return 0;
1855         }
1856
1857         /*
1858          * Aggressive migration if:
1859          * 1) task is cache cold, or
1860          * 2) too many balance attempts have failed.
1861          */
1862
1863         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
1864         if (!tsk_cache_hot ||
1865                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
1866 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1867                 if (tsk_cache_hot) {
1868                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
1869                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
1870                 }
1871 #endif
1872                 return 1;
1873         }
1874
1875         if (tsk_cache_hot) {
1876                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
1877                 return 0;
1878         }
1879         return 1;
1880 }
1881
1882 /*
1883  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
1884  * part of active balancing operations within "domain".
1885  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
1886  *
1887  * Called with both runqueues locked.
1888  */
1889 static int
1890 move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1891               struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
1892 {
1893         struct task_struct *p, *n;
1894         struct cfs_rq *cfs_rq;
1895         int pinned = 0;
1896
1897         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, cfs_rq) {
1898                 list_for_each_entry_safe(p, n, &cfs_rq->tasks, se.group_node) {
1899
1900                         if (!can_migrate_task(p, busiest, this_cpu,
1901                                                 sd, idle, &pinned))
1902                                 continue;
1903
1904                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
1905                         /*
1906                          * Right now, this is only the second place pull_task()
1907                          * is called, so we can safely collect pull_task()
1908                          * stats here rather than inside pull_task().
1909                          */
1910                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
1911                         return 1;
1912                 }
1913         }
1914
1915         return 0;
1916 }
1917
1918 static unsigned long
1919 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1920               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1921               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1922               int *this_best_prio, struct cfs_rq *busiest_cfs_rq)
1923 {
1924         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
1925         long rem_load_move = max_load_move;
1926         struct task_struct *p, *n;
1927
1928         if (max_load_move == 0)
1929                 goto out;
1930
1931         pinned = 1;
1932
1933         list_for_each_entry_safe(p, n, &busiest_cfs_rq->tasks, se.group_node) {
1934                 if (loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
1935                         break;
1936
1937                 if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
1938                     !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned))
1939                         continue;
1940
1941                 pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
1942                 pulled++;
1943                 rem_load_move -= p->se.load.weight;
1944
1945 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1946                 /*
1947                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
1948                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
1949                  * the critical section.
1950                  */
1951                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
1952                         break;
1953 #endif
1954
1955                 /*
1956                  * We only want to steal up to the prescribed amount of
1957                  * weighted load.
1958                  */
1959                 if (rem_load_move <= 0)
1960                         break;
1961
1962                 if (p->prio < *this_best_prio)
1963                         *this_best_prio = p->prio;
1964         }
1965 out:
1966         /*
1967          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
1968          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
1969          * inside pull_task().
1970          */
1971         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
1972
1973         if (all_pinned)
1974                 *all_pinned = pinned;
1975
1976         return max_load_move - rem_load_move;
1977 }
1978
1979 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1980 static unsigned long
1981 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1982                   unsigned long max_load_move,
1983                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1984                   int *all_pinned, int *this_best_prio)
1985 {
1986         long rem_load_move = max_load_move;
1987         int busiest_cpu = cpu_of(busiest);
1988         struct task_group *tg;
1989
1990         rcu_read_lock();
1991         update_h_load(busiest_cpu);
1992
1993         list_for_each_entry_rcu(tg, &task_groups, list) {
1994                 struct cfs_rq *busiest_cfs_rq = tg->cfs_rq[busiest_cpu];
1995                 unsigned long busiest_h_load = busiest_cfs_rq->h_load;
1996                 unsigned long busiest_weight = busiest_cfs_rq->load.weight;
1997                 u64 rem_load, moved_load;
1998
1999                 /*
2000                  * empty group
2001                  */
2002                 if (!busiest_cfs_rq->task_weight)
2003                         continue;
2004
2005                 rem_load = (u64)rem_load_move * busiest_weight;
2006                 rem_load = div_u64(rem_load, busiest_h_load + 1);
2007
2008                 moved_load = balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2009                                 rem_load, sd, idle, all_pinned, this_best_prio,
2010                                 busiest_cfs_rq);
2011
2012                 if (!moved_load)
2013                         continue;
2014
2015                 moved_load *= busiest_h_load;
2016                 moved_load = div_u64(moved_load, busiest_weight + 1);
2017
2018                 rem_load_move -= moved_load;
2019                 if (rem_load_move < 0)
2020                         break;
2021         }
2022         rcu_read_unlock();
2023
2024         return max_load_move - rem_load_move;
2025 }
2026 #else
2027 static unsigned long
2028 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2029                   unsigned long max_load_move,
2030                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2031                   int *all_pinned, int *this_best_prio)
2032 {
2033         return balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2034                         max_load_move, sd, idle, all_pinned,
2035                         this_best_prio, &busiest->cfs);
2036 }
2037 #endif
2038
2039 /*
2040  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2041  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2042  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2043  *
2044  * Called with both runqueues locked.
2045  */
2046 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2047                       unsigned long max_load_move,
2048                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2049                       int *all_pinned)
2050 {
2051         unsigned long total_load_moved = 0, load_moved;
2052         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
2053
2054         do {
2055                 load_moved = load_balance_fair(this_rq, this_cpu, busiest,
2056                                 max_load_move - total_load_moved,
2057                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
2058
2059                 total_load_moved += load_moved;
2060
2061 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2062                 /*
2063                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
2064                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
2065                  * the critical section.
2066                  */
2067                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
2068                         break;
2069
2070                 if (raw_spin_is_contended(&this_rq->lock) ||
2071                                 raw_spin_is_contended(&busiest->lock))
2072                         break;
2073 #endif
2074         } while (load_moved && max_load_move > total_load_moved);
2075
2076         return total_load_moved > 0;
2077 }
2078
2079 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
2080 /*
2081  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
2082  *              during load balancing.
2083  */
2084 struct sd_lb_stats {
2085         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
2086         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
2087         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
2088         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
2089         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
2090
2091         /** Statistics of this group */
2092         unsigned long this_load;
2093         unsigned long this_load_per_task;
2094         unsigned long this_nr_running;
2095
2096         /* Statistics of the busiest group */
2097         unsigned long max_load;
2098         unsigned long busiest_load_per_task;
2099         unsigned long busiest_nr_running;
2100         unsigned long busiest_group_capacity;
2101
2102         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
2103 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2104         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
2105         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
2106         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
2107         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
2108         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
2109         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
2110 #endif
2111 };
2112
2113 /*
2114  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
2115  */
2116 struct sg_lb_stats {
2117         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
2118         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
2119         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
2120         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
2121         unsigned long group_capacity;
2122         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
2123 };
2124
2125 /**
2126  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
2127  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
2128  */
2129 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
2130 {
2131         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
2132 }
2133
2134 /**
2135  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
2136  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
2137  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
2138  */
2139 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
2140                                         enum cpu_idle_type idle)
2141 {
2142         int load_idx;
2143
2144         switch (idle) {
2145         case CPU_NOT_IDLE:
2146                 load_idx = sd->busy_idx;
2147                 break;
2148
2149         case CPU_NEWLY_IDLE:
2150                 load_idx = sd->newidle_idx;
2151                 break;
2152         default:
2153                 load_idx = sd->idle_idx;
2154                 break;
2155         }
2156
2157         return load_idx;
2158 }
2159
2160
2161 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2162 /**
2163  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
2164  * the given sched_domain, during load balancing.
2165  *
2166  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
2167  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
2168  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
2169  */
2170 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
2171         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
2172 {
2173         /*
2174          * Busy processors will not participate in power savings
2175          * balance.
2176          */
2177         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2178                 sds->power_savings_balance = 0;
2179         else {
2180                 sds->power_savings_balance = 1;
2181                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
2182                 sds->leader_nr_running = 0;
2183         }
2184 }
2185
2186 /**
2187  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
2188  * sched_domain while performing load balancing.
2189  *
2190  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
2191  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
2192  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
2193  *              load balancing ?
2194  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
2195  */
2196 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
2197         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
2198 {
2199
2200         if (!sds->power_savings_balance)
2201                 return;
2202
2203         /*
2204          * If the local group is idle or completely loaded
2205          * no need to do power savings balance at this domain
2206          */
2207         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
2208                                 !sds->this_nr_running))
2209                 sds->power_savings_balance = 0;
2210
2211         /*
2212          * If a group is already running at full capacity or idle,
2213          * don't include that group in power savings calculations
2214          */
2215         if (!sds->power_savings_balance ||
2216                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
2217                 !sgs->sum_nr_running)
2218                 return;
2219
2220         /*
2221          * Calculate the group which has the least non-idle load.
2222          * This is the group from where we need to pick up the load
2223          * for saving power
2224          */
2225         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
2226             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
2227              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
2228                 sds->group_min = group;
2229                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
2230                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
2231                                                 sgs->sum_nr_running;
2232         }
2233
2234         /*
2235          * Calculate the group which is almost near its
2236          * capacity but still has some space to pick up some load
2237          * from other group and save more power
2238          */
2239         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
2240                 return;
2241
2242         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
2243             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
2244              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
2245                 sds->group_leader = group;
2246                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
2247         }
2248 }
2249
2250 /**
2251  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
2252  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
2253  *      under consideration.
2254  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
2255  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
2256  *
2257  * Description:
2258  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
2259  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
2260  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
2261  *
2262  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
2263  * Else returns 0.
2264  */
2265 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
2266                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
2267 {
2268         if (!sds->power_savings_balance)
2269                 return 0;
2270
2271         if (sds->this != sds->group_leader ||
2272                         sds->group_leader == sds->group_min)
2273                 return 0;
2274
2275         *imbalance = sds->min_load_per_task;
2276         sds->busiest = sds->group_min;
2277
2278         return 1;
2279
2280 }
2281 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
2282 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
2283         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
2284 {
2285         return;
2286 }
2287
2288 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
2289         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
2290 {
2291         return;
2292 }
2293
2294 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
2295                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
2296 {
2297         return 0;
2298 }
2299 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
2300
2301
2302 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2303 {
2304         return SCHED_LOAD_SCALE;
2305 }
2306
2307 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2308 {
2309         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
2310 }
2311
2312 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2313 {
2314         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2315         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
2316
2317         smt_gain /= weight;
2318
2319         return smt_gain;
2320 }
2321
2322 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2323 {
2324         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
2325 }
2326
2327 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
2328 {
2329         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2330         u64 total, available;
2331
2332         sched_avg_update(rq);
2333
2334         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
2335         available = total - rq->rt_avg;
2336
2337         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
2338                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
2339
2340         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
2341
2342         return div_u64(available, total);
2343 }
2344
2345 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2346 {
2347         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2348         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
2349         struct sched_group *sdg = sd->groups;
2350
2351         if (sched_feat(ARCH_POWER))
2352                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
2353         else
2354                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
2355
2356         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
2357
2358         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
2359                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
2360                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
2361                 else
2362                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
2363
2364                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
2365         }
2366
2367         power *= scale_rt_power(cpu);
2368         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
2369
2370         if (!power)
2371                 power = 1;
2372
2373         sdg->cpu_power = power;
2374 }
2375
2376 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2377 {
2378         struct sched_domain *child = sd->child;
2379         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
2380         unsigned long power;
2381
2382         if (!child) {
2383                 update_cpu_power(sd, cpu);
2384                 return;
2385         }
2386
2387         power = 0;
2388
2389         group = child->groups;
2390         do {
2391                 power += group->cpu_power;
2392                 group = group->next;
2393         } while (group != child->groups);
2394
2395         sdg->cpu_power = power;
2396 }
2397
2398 /**
2399  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
2400  * @sd: The sched_domain whose statistics are to be updated.
2401  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
2402  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
2403  * @idle: Idle status of this_cpu
2404  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
2405  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
2406  * @local_group: Does group contain this_cpu.
2407  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
2408  * @balance: Should we balance.
2409  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
2410  */
2411 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
2412                         struct sched_group *group, int this_cpu,
2413                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
2414                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
2415                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
2416 {
2417         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
2418         int i;
2419         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2420         unsigned long avg_load_per_task = 0;
2421
2422         if (local_group)
2423                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
2424
2425         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2426         max_cpu_load = 0;
2427         min_cpu_load = ~0UL;
2428
2429         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
2430                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
2431
2432                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
2433                         *sd_idle = 0;
2434
2435                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2436                 if (local_group) {
2437                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2438                                 first_idle_cpu = 1;
2439                                 balance_cpu = i;
2440                         }
2441
2442                         load = target_load(i, load_idx);
2443                 } else {
2444                         load = source_load(i, load_idx);
2445                         if (load > max_cpu_load)
2446                                 max_cpu_load = load;
2447                         if (min_cpu_load > load)
2448                                 min_cpu_load = load;
2449                 }
2450
2451                 sgs->group_load += load;
2452                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
2453                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2454
2455         }
2456
2457         /*
2458          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2459          * is eligible for doing load balancing at this and above
2460          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2461          * to do the newly idle load balance.
2462          */
2463         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
2464             balance_cpu != this_cpu) {
2465                 *balance = 0;
2466                 return;
2467         }
2468
2469         update_group_power(sd, this_cpu);
2470
2471         /* Adjust by relative CPU power of the group */
2472         sgs->avg_load = (sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
2473
2474         /*
2475          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
2476          * than the average weight of two tasks.
2477          *
2478          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
2479          *      might not be a suitable number - should we keep a
2480          *      normalized nr_running number somewhere that negates
2481          *      the hierarchy?
2482          */
2483         if (sgs->sum_nr_running)
2484                 avg_load_per_task = sgs->sum_weighted_load / sgs->sum_nr_running;
2485
2486         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
2487                 sgs->group_imb = 1;
2488
2489         sgs->group_capacity =
2490                 DIV_ROUND_CLOSEST(group->cpu_power, SCHED_LOAD_SCALE);
2491 }
2492
2493 /**
2494  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
2495  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
2496  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
2497  * @idle: Idle status of this_cpu
2498  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
2499  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
2500  * @balance: Should we balance.
2501  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
2502  */
2503 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2504                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
2505                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
2506                         struct sd_lb_stats *sds)
2507 {
2508         struct sched_domain *child = sd->child;
2509         struct sched_group *group = sd->groups;
2510         struct sg_lb_stats sgs;
2511         int load_idx, prefer_sibling = 0;
2512
2513         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
2514                 prefer_sibling = 1;
2515
2516         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
2517         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
2518
2519         do {
2520                 int local_group;
2521
2522                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2523                                                sched_group_cpus(group));
2524                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
2525                 update_sg_lb_stats(sd, group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
2526                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
2527
2528                 if (local_group && !(*balance))
2529                         return;
2530
2531                 sds->total_load += sgs.group_load;
2532                 sds->total_pwr += group->cpu_power;
2533
2534                 /*
2535                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
2536                  * first, lower the group capacity to one so that we'll try
2537                  * and move all the excess tasks away.
2538                  */
2539                 if (prefer_sibling)
2540                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
2541
2542                 if (local_group) {
2543                         sds->this_load = sgs.avg_load;
2544                         sds->this = group;
2545                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
2546                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
2547                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
2548                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
2549                                 sgs.group_imb)) {
2550                         sds->max_load = sgs.avg_load;
2551                         sds->busiest = group;
2552                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
2553                         sds->busiest_group_capacity = sgs.group_capacity;
2554                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
2555                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
2556                 }
2557
2558                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
2559                 group = group->next;
2560         } while (group != sd->groups);
2561 }
2562
2563 /**
2564  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
2565  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
2566  *                      load balancing.
2567  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
2568  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
2569  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
2570  */
2571 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
2572                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
2573 {
2574         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
2575         unsigned int imbn = 2;
2576         unsigned long scaled_busy_load_per_task;
2577
2578         if (sds->this_nr_running) {
2579                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
2580                 if (sds->busiest_load_per_task >
2581                                 sds->this_load_per_task)
2582                         imbn = 1;
2583         } else
2584                 sds->this_load_per_task =
2585                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
2586
2587         scaled_busy_load_per_task = sds->busiest_load_per_task
2588                                                  * SCHED_LOAD_SCALE;
2589         scaled_busy_load_per_task /= sds->busiest->cpu_power;
2590
2591         if (sds->max_load - sds->this_load + scaled_busy_load_per_task >=
2592                         (scaled_busy_load_per_task * imbn)) {
2593                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
2594                 return;
2595         }
2596
2597         /*
2598          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2599          * however we may be able to increase total CPU power used by
2600          * moving them.
2601          */
2602
2603         pwr_now += sds->busiest->cpu_power *
2604                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
2605         pwr_now += sds->this->cpu_power *
2606                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
2607         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2608
2609         /* Amount of load we'd subtract */
2610         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
2611                 sds->busiest->cpu_power;
2612         if (sds->max_load > tmp)
2613                 pwr_move += sds->busiest->cpu_power *
2614                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
2615
2616         /* Amount of load we'd add */
2617         if (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power <
2618                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
2619                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power) /
2620                         sds->this->cpu_power;
2621         else
2622                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
2623                         sds->this->cpu_power;
2624         pwr_move += sds->this->cpu_power *
2625                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
2626         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2627
2628         /* Move if we gain throughput */
2629         if (pwr_move > pwr_now)
2630                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
2631 }
2632
2633 /**
2634  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
2635  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
2636  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
2637  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
2638  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
2639  */
2640 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
2641                 unsigned long *imbalance)
2642 {
2643         unsigned long max_pull, load_above_capacity = ~0UL;
2644
2645         sds->busiest_load_per_task /= sds->busiest_nr_running;
2646         if (sds->group_imb) {
2647                 sds->busiest_load_per_task =
2648                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->avg_load);
2649         }
2650
2651         /*
2652          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2653          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2654          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2655          */
2656         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
2657                 *imbalance = 0;
2658                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
2659         }
2660
2661         if (!sds->group_imb) {
2662                 /*
2663                  * Don't want to pull so many tasks that a group would go idle.
2664                  */
2665                 load_above_capacity = (sds->busiest_nr_running -
2666                                                 sds->busiest_group_capacity);
2667
2668                 load_above_capacity *= (SCHED_LOAD_SCALE * SCHED_LOAD_SCALE);
2669
2670                 load_above_capacity /= sds->busiest->cpu_power;
2671         }
2672
2673         /*
2674          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2675          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2676          * reduce the max loaded cpu below the average load. At the same time,
2677          * we also don't want to reduce the group load below the group capacity
2678          * (so that we can implement power-savings policies etc). Thus we look
2679          * for the minimum possible imbalance.
2680          * Be careful of negative numbers as they'll appear as very large values
2681          * with unsigned longs.
2682          */
2683         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load, load_above_capacity);
2684
2685         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2686         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->cpu_power,
2687                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->cpu_power)
2688                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2689
2690         /*
2691          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2692          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2693          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2694          * moved
2695          */
2696         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
2697                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
2698
2699 }
2700 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
2701
2702 /**
2703  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
2704  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
2705  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
2706  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
2707  * such a group exists.
2708  *
2709  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
2710  * to restore balance.
2711  *
2712  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
2713  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
2714  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
2715  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
2716  * @idle: The idle status of this_cpu.
2717  * @sd_idle: The idleness of sd
2718  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
2719  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
2720  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
2721  *
2722  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
2723  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
2724  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
2725  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
2726  */
2727 static struct sched_group *
2728 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2729                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2730                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
2731 {
2732         struct sd_lb_stats sds;
2733
2734         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
2735
2736         /*
2737          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
2738          * this level.
2739          */
2740         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
2741                                         balance, &sds);
2742
2743         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
2744         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
2745          *    at this level.
2746          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
2747          * 3) This group is the busiest group.
2748          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
2749          *    sched_domain.
2750          * 5) The imbalance is within the specified limit.
2751          */
2752         if (!(*balance))
2753                 goto ret;
2754
2755         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
2756                 goto out_balanced;
2757
2758         if (sds.this_load >= sds.max_load)
2759                 goto out_balanced;
2760
2761         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
2762
2763         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
2764                 goto out_balanced;
2765
2766         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
2767                 goto out_balanced;
2768
2769         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
2770         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
2771         return sds.busiest;
2772
2773 out_balanced:
2774         /*
2775          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
2776          * to save power.
2777          */
2778         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
2779                 return sds.busiest;
2780 ret:
2781         *imbalance = 0;
2782         return NULL;
2783 }
2784
2785 /*
2786  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2787  */
2788 static struct rq *
2789 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
2790                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
2791 {
2792         struct rq *busiest = NULL, *rq;
2793         unsigned long max_load = 0;
2794         int i;
2795
2796         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2797                 unsigned long power = power_of(i);
2798                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
2799                 unsigned long wl;
2800
2801                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
2802                         continue;
2803
2804                 rq = cpu_rq(i);
2805                 wl = weighted_cpuload(i);
2806
2807                 /*
2808                  * When comparing with imbalance, use weighted_cpuload()
2809                  * which is not scaled with the cpu power.
2810                  */
2811                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
2812                         continue;
2813
2814                 /*
2815                  * For the load comparisons with the other cpu's, consider
2816                  * the weighted_cpuload() scaled with the cpu power, so that
2817                  * the load can be moved away from the cpu that is potentially
2818                  * running at a lower capacity.
2819                  */
2820                 wl = (wl * SCHED_LOAD_SCALE) / power;
2821
2822                 if (wl > max_load) {
2823                         max_load = wl;
2824                         busiest = rq;
2825                 }
2826         }
2827
2828         return busiest;
2829 }
2830
2831 /*
2832  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2833  * so long as it is large enough.
2834  */
2835 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2836
2837 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
2838 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
2839
2840 static int need_active_balance(struct sched_domain *sd, int sd_idle, int idle)
2841 {
2842         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE) {
2843                 /*
2844                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
2845                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
2846                  * package.
2847                  *
2848                  * The package power saving logic comes from
2849                  * find_busiest_group(). If there are no imbalance, then
2850                  * f_b_g() will return NULL. However when sched_mc={1,2} then
2851                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
2852                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
2853                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
2854                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
2855                  * action will be taken in load_balance_newidle().
2856                  *
2857                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
2858                  * will be more than one task in the source run queue and
2859                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
2860                  * active balance code will not be triggered.
2861                  */
2862                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2863                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2864                         return 0;
2865
2866                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
2867                         return 0;
2868         }
2869
2870         return unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2);
2871 }
2872
2873 /*
2874  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2875  * tasks if there is an imbalance.
2876  */
2877 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
2878                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2879                         int *balance)
2880 {
2881         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
2882         struct sched_group *group;
2883         unsigned long imbalance;
2884         struct rq *busiest;
2885         unsigned long flags;
2886         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
2887
2888         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
2889
2890         /*
2891          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2892          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2893          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
2894          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2895          */
2896         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2897             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2898                 sd_idle = 1;
2899
2900         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
2901
2902 redo:
2903         update_shares(sd);
2904         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
2905                                    cpus, balance);
2906
2907         if (*balance == 0)
2908                 goto out_balanced;
2909
2910         if (!group) {
2911                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
2912                 goto out_balanced;
2913         }
2914
2915         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
2916         if (!busiest) {
2917                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
2918                 goto out_balanced;
2919         }
2920
2921         BUG_ON(busiest == this_rq);
2922
2923         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
2924
2925         ld_moved = 0;
2926         if (busiest->nr_running > 1) {
2927                 /*
2928                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
2929                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
2930                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
2931                  * correctly treated as an imbalance.
2932                  */
2933                 local_irq_save(flags);
2934                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
2935                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2936                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
2937                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
2938                 local_irq_restore(flags);
2939
2940                 /*
2941                  * some other cpu did the load balance for us.
2942                  */
2943                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
2944                         resched_cpu(this_cpu);
2945
2946                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
2947                 if (unlikely(all_pinned)) {
2948                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
2949                         if (!cpumask_empty(cpus))
2950                                 goto redo;
2951                         goto out_balanced;
2952                 }
2953         }
2954
2955         if (!ld_moved) {
2956                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
2957                 sd->nr_balance_failed++;
2958
2959                 if (need_active_balance(sd, sd_idle, idle)) {
2960                         raw_spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
2961
2962                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
2963                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
2964                          */
2965                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
2966                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
2967                                 raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock,
2968                                                             flags);
2969                                 all_pinned = 1;
2970                                 goto out_one_pinned;
2971                         }
2972
2973                         if (!busiest->active_balance) {
2974                                 busiest->active_balance = 1;
2975                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
2976                                 active_balance = 1;
2977                         }
2978                         raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2979                         if (active_balance)
2980                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
2981
2982                         /*
2983                          * We've kicked active balancing, reset the failure
2984                          * counter.
2985                          */
2986                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
2987                 }
2988         } else
2989                 sd->nr_balance_failed = 0;
2990
2991         if (likely(!active_balance)) {
2992                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
2993                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
2994         } else {
2995                 /*
2996                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
2997                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
2998                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
2999                  * move_tasks).
3000                  */
3001                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3002                         sd->balance_interval *= 2;
3003         }
3004
3005         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3006             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3007                 ld_moved = -1;
3008
3009         goto out;
3010
3011 out_balanced:
3012         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3013
3014         sd->nr_balance_failed = 0;
3015
3016 out_one_pinned:
3017         /* tune up the balancing interval */
3018         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3019                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3020                 sd->balance_interval *= 2;
3021
3022         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3023             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3024                 ld_moved = -1;
3025         else
3026                 ld_moved = 0;
3027 out:
3028         if (ld_moved)
3029                 update_shares(sd);
3030         return ld_moved;
3031 }
3032
3033 /*
3034  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3035  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3036  */
3037 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3038 {
3039         struct sched_domain *sd;
3040         int pulled_task = 0;
3041         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3042
3043         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
3044
3045         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
3046                 return;
3047
3048         /*
3049          * Drop the rq->lock, but keep IRQ/preempt disabled.
3050          */
3051         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
3052
3053         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3054                 unsigned long interval;
3055                 int balance = 1;
3056
3057                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3058                         continue;
3059
3060                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE) {
3061                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3062                         pulled_task = load_balance(this_cpu, this_rq,
3063                                                    sd, CPU_NEWLY_IDLE, &balance);
3064                 }
3065
3066                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3067                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3068                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3069                 if (pulled_task) {
3070                         this_rq->idle_stamp = 0;
3071                         break;
3072                 }
3073         }
3074
3075         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
3076
3077         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3078                 /*
3079                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3080                  * a busy processor. So reset next_balance.
3081                  */
3082                 this_rq->next_balance = next_balance;
3083         }
3084 }
3085
3086 /*
3087  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3088  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3089  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3090  * logical imbalances.
3091  *
3092  * Called with busiest_rq locked.
3093  */
3094 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3095 {
3096         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3097         struct sched_domain *sd;
3098         struct rq *target_rq;
3099
3100         /* Is there any task to move? */
3101         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3102                 return;
3103
3104         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3105
3106         /*
3107          * This condition is "impossible", if it occurs
3108          * we need to fix it. Originally reported by
3109          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3110          */
3111         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3112
3113         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3114         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3115         update_rq_clock(busiest_rq);
3116         update_rq_clock(target_rq);
3117
3118         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3119         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3120                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3121                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
3122                                 break;
3123         }
3124
3125         if (likely(sd)) {
3126                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3127
3128                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3129                                   sd, CPU_IDLE))
3130                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3131                 else
3132                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3133         }
3134         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
3135 }
3136
3137 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3138 static struct {
3139         atomic_t load_balancer;
3140         cpumask_var_t cpu_mask;
3141         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
3142 } nohz ____cacheline_aligned = {
3143         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3144 };
3145
3146 int get_nohz_load_balancer(void)
3147 {
3148         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
3149 }
3150
3151 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3152 /**
3153  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
3154  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
3155  *              be returned.
3156  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
3157  *              for the given cpu.
3158  *
3159  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
3160  */
3161 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
3162 {
3163         struct sched_domain *sd;
3164
3165         for_each_domain(cpu, sd)
3166                 if (sd && (sd->flags & flag))
3167                         break;
3168
3169         return sd;
3170 }
3171
3172 /**
3173  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
3174  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
3175  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
3176  *              for cpu.
3177  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
3178  *
3179  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
3180  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
3181  */
3182 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
3183         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
3184                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
3185
3186 /**
3187  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
3188  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
3189  *
3190  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
3191  *
3192  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
3193  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
3194  * sched_group is semi-idle or not.
3195  */
3196 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
3197 {
3198         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
3199                                         sched_group_cpus(ilb_group));
3200
3201         /*
3202          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
3203          * and atleast one idle cpu.
3204          */
3205         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
3206                 return 0;
3207
3208         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
3209                 return 0;
3210
3211         return 1;
3212 }
3213 /**
3214  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
3215  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
3216  *
3217  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
3218  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
3219  *
3220  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
3221  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
3222  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
3223  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
3224  */
3225 static int find_new_ilb(int cpu)
3226 {
3227         struct sched_domain *sd;
3228         struct sched_group *ilb_group;
3229
3230         /*
3231          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
3232          * when power-aware load balancing is enabled
3233          */
3234         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
3235                 goto out_done;
3236
3237         /*
3238          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
3239          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
3240          */
3241         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
3242                 goto out_done;
3243
3244         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
3245                 ilb_group = sd->groups;
3246
3247                 do {
3248                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
3249                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
3250
3251                         ilb_group = ilb_group->next;
3252
3253                 } while (ilb_group != sd->groups);
3254         }
3255
3256 out_done:
3257         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
3258 }
3259 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
3260 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
3261 {
3262         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
3263 }
3264 #endif
3265
3266 /*
3267  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3268  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3269  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3270  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3271  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3272  * arrives...
3273  *
3274  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3275  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3276  * nohz.cpu_mask..
3277  *
3278  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3279  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3280  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3281  * there is no need for ilb owner.
3282  *
3283  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3284  * next busy scheduler_tick()
3285  */
3286 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3287 {
3288         int cpu = smp_processor_id();
3289
3290         if (stop_tick) {
3291                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3292
3293                 if (!cpu_active(cpu)) {
3294                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
3295                                 return 0;
3296
3297                         /*
3298                          * If we are going offline and still the leader,
3299                          * give up!
3300                          */
3301                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3302                                 BUG();
3303
3304                         return 0;
3305                 }
3306
3307                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
3308
3309                 /* time for ilb owner also to sleep */
3310                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_active_cpus()) {
3311                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3312                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3313                         return 0;
3314                 }
3315
3316                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3317                         /* make me the ilb owner */
3318                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3319                                 return 1;
3320                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3321                         int new_ilb;
3322
3323                         if (!(sched_smt_power_savings ||
3324                                                 sched_mc_power_savings))
3325                                 return 1;
3326                         /*
3327                          * Check to see if there is a more power-efficient
3328                          * ilb.
3329                          */
3330                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
3331                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
3332                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3333                                 resched_cpu(new_ilb);
3334                                 return 0;
3335                         }
3336                         return 1;
3337                 }
3338         } else {
3339                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
3340                         return 0;
3341
3342                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
3343
3344                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3345                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3346                                 BUG();
3347         }
3348         return 0;
3349 }
3350 #endif
3351
3352 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3353
3354 /*
3355  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3356  * and initiates a balancing operation if so.
3357  *
3358  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3359  */
3360 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3361 {
3362         int balance = 1;
3363         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3364         unsigned long interval;
3365         struct sched_domain *sd;
3366         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3367         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3368         int update_next_balance = 0;
3369         int need_serialize;
3370
3371         for_each_domain(cpu, sd) {
3372                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3373                         continue;
3374
3375                 interval = sd->balance_interval;
3376                 if (idle != CPU_IDLE)
3377                         interval *= sd->busy_factor;
3378
3379                 /* scale ms to jiffies */
3380                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3381                 if (unlikely(!interval))
3382                         interval = 1;
3383                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3384                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3385
3386                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
3387
3388                 if (need_serialize) {
3389                         if (!spin_trylock(&balancing))
3390                                 goto out;
3391                 }
3392
3393                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3394                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3395                                 /*
3396                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3397                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3398                                  * not idle.
3399                                  */
3400                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3401                         }
3402                         sd->last_balance = jiffies;
3403                 }
3404                 if (need_serialize)
3405                         spin_unlock(&balancing);
3406 out:
3407                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3408                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3409                         update_next_balance = 1;
3410                 }
3411
3412                 /*
3413                  * Stop the load balance at this level. There is another
3414                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3415                  * actively.
3416                  */
3417                 if (!balance)
3418                         break;
3419         }
3420
3421         /*
3422          * next_balance will be updated only when there is a need.
3423          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3424          * updated.
3425          */
3426         if (likely(update_next_balance))
3427                 rq->next_balance = next_balance;
3428 }
3429
3430 /*
3431  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3432  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3433  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3434  */
3435 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3436 {
3437         int this_cpu = smp_processor_id();
3438         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3439         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3440                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3441
3442         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3443
3444 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3445         /*
3446          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3447          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3448          * stopped.
3449          */
3450         if (this_rq->idle_at_tick &&
3451             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3452                 struct rq *rq;
3453                 int balance_cpu;
3454
3455                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
3456                         if (balance_cpu == this_cpu)
3457                                 continue;
3458
3459                         /*
3460                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3461                          * work being done for other cpus. Next load
3462                          * balancing owner will pick it up.
3463                          */
3464                         if (need_resched())
3465                                 break;
3466
3467                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3468
3469                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3470                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3471                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3472                 }
3473         }
3474 #endif
3475 }
3476
3477 static inline int on_null_domain(int cpu)
3478 {
3479         return !rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
3480 }
3481
3482 /*
3483  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3484  *
3485  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3486  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3487  * if the whole system is idle.
3488  */
3489 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3490 {
3491 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3492         /*
3493          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3494          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3495          * load balancer.
3496          */
3497         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3498                 rq->in_nohz_recently = 0;
3499
3500                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3501                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
3502                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3503                 }
3504
3505                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3506                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
3507
3508                         if (ilb < nr_cpu_ids)
3509                                 resched_cpu(ilb);
3510                 }
3511         }
3512
3513         /*
3514          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3515          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3516          */
3517         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3518             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3519                 resched_cpu(cpu);
3520                 return;
3521         }
3522
3523         /*
3524          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3525          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3526          */
3527         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3528             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
3529                 return;
3530 #endif
3531         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
3532         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
3533             likely(!on_null_domain(cpu)))
3534                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3535 }
3536
3537 static void rq_online_fair(struct rq *rq)
3538 {
3539         update_sysctl();
3540 }
3541
3542 static void rq_offline_fair(struct rq *rq)
3543 {
3544         update_sysctl();
3545 }
3546
3547 #else   /* CONFIG_SMP */
3548
3549 /*
3550  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3551  */
3552 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3553 {
3554 }
3555
3556 #endif /* CONFIG_SMP */
3557
3558 /*
3559  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
3560  */
3561 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr, int queued)
3562 {
3563         struct cfs_rq *cfs_rq;
3564         struct sched_entity *se = &curr->se;
3565
3566         for_each_sched_entity(se) {
3567                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3568                 entity_tick(cfs_rq, se, queued);
3569         }
3570 }
3571
3572 /*
3573  * called on fork with the child task as argument from the parent's context
3574  *  - child not yet on the tasklist
3575  *  - preemption disabled
3576  */
3577 static void task_fork_fair(struct task_struct *p)
3578 {
3579         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(current);
3580         struct sched_entity *se = &p->se, *curr = cfs_rq->curr;
3581         int this_cpu = smp_processor_id();
3582         struct rq *rq = this_rq();
3583         unsigned long flags;
3584
3585         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
3586
3587         if (unlikely(task_cpu(p) != this_cpu))
3588                 __set_task_cpu(p, this_cpu);
3589
3590         update_curr(cfs_rq);
3591
3592         if (curr)
3593                 se->vruntime = curr->vruntime;
3594         place_entity(cfs_rq, se, 1);
3595
3596         if (sysctl_sched_child_runs_first && curr && entity_before(curr, se)) {
3597                 /*
3598                  * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
3599                  * 'current' within the tree based on its new key value.
3600                  */
3601                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
3602                 resched_task(rq->curr);
3603         }
3604
3605         se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
3606
3607         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
3608 }
3609
3610 /*
3611  * Priority of the task has changed. Check to see if we preempt
3612  * the current task.
3613  */
3614 static void prio_changed_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3615                               int oldprio, int running)
3616 {
3617         /*
3618          * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
3619          * our priority decreased, or if we are not currently running on
3620          * this runqueue and our priority is higher than the current's
3621          */
3622         if (running) {
3623                 if (p->prio > oldprio)
3624                         resched_task(rq->curr);
3625         } else
3626                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
3627 }
3628
3629 /*
3630  * We switched to the sched_fair class.
3631  */
3632 static void switched_to_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3633                              int running)
3634 {
3635         /*
3636          * We were most likely switched from sched_rt, so
3637          * kick off the schedule if running, otherwise just see
3638          * if we can still preempt the current task.
3639          */
3640         if (running)
3641                 resched_task(rq->curr);
3642         else
3643                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
3644 }
3645
3646 /* Account for a task changing its policy or group.
3647  *
3648  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
3649  * migrates between groups/classes.
3650  */
3651 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
3652 {
3653         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
3654
3655         for_each_sched_entity(se)
3656                 set_next_entity(cfs_rq_of(se), se);
3657 }
3658
3659 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3660 static void moved_group_fair(struct task_struct *p, int on_rq)
3661 {
3662         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
3663
3664         update_curr(cfs_rq);
3665         if (!on_rq)
3666                 place_entity(cfs_rq, &p->se, 1);
3667 }
3668 #endif
3669
3670 static unsigned int get_rr_interval_fair(struct rq *rq, struct task_struct *task)
3671 {
3672         struct sched_entity *se = &task->se;
3673         unsigned int rr_interval = 0;
3674
3675         /*
3676          * Time slice is 0 for SCHED_OTHER tasks that are on an otherwise
3677          * idle runqueue:
3678          */
3679         if (rq->cfs.load.weight)
3680                 rr_interval = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
3681
3682         return rr_interval;
3683 }
3684
3685 /*
3686  * All the scheduling class methods:
3687  */
3688 static const struct sched_class fair_sched_class = {
3689         .next                   = &idle_sched_class,
3690         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
3691         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
3692         .yield_task             = yield_task_fair,
3693
3694         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
3695
3696         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
3697         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
3698
3699 #ifdef CONFIG_SMP
3700         .select_task_rq         = select_task_rq_fair,
3701
3702         .rq_online              = rq_online_fair,
3703         .rq_offline             = rq_offline_fair,
3704
3705         .task_waking            = task_waking_fair,
3706 #endif
3707
3708         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
3709         .task_tick              = task_tick_fair,
3710         .task_fork              = task_fork_fair,
3711
3712         .prio_changed           = prio_changed_fair,
3713         .switched_to            = switched_to_fair,
3714
3715         .get_rr_interval        = get_rr_interval_fair,
3716
3717 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3718         .moved_group            = moved_group_fair,
3719 #endif
3720 };
3721
3722 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
3723 static void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
3724 {
3725         struct cfs_rq *cfs_rq;
3726
3727         rcu_read_lock();
3728         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
3729                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
3730         rcu_read_unlock();
3731 }
3732 #endif