sched: update correct entity's runtime in check_preempt_wakeup()
[linux-2.6.git] / kernel / sched_fair.c
1 /*
2  * Completely Fair Scheduling (CFS) Class (SCHED_NORMAL/SCHED_BATCH)
3  *
4  *  Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc., Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
5  *
6  *  Interactivity improvements by Mike Galbraith
7  *  (C) 2007 Mike Galbraith <efault@gmx.de>
8  *
9  *  Various enhancements by Dmitry Adamushko.
10  *  (C) 2007 Dmitry Adamushko <dmitry.adamushko@gmail.com>
11  *
12  *  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
13  *  Copyright IBM Corporation, 2007
14  *  Author: Srivatsa Vaddagiri <vatsa@linux.vnet.ibm.com>
15  *
16  *  Scaled math optimizations by Thomas Gleixner
17  *  Copyright (C) 2007, Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
18  *
19  *  Adaptive scheduling granularity, math enhancements by Peter Zijlstra
20  *  Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc., Peter Zijlstra <pzijlstr@redhat.com>
21  */
22
23 #include <linux/latencytop.h>
24 #include <linux/sched.h>
25 #include <linux/cpumask.h>
26
27 /*
28  * Targeted preemption latency for CPU-bound tasks:
29  * (default: 6ms * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
30  *
31  * NOTE: this latency value is not the same as the concept of
32  * 'timeslice length' - timeslices in CFS are of variable length
33  * and have no persistent notion like in traditional, time-slice
34  * based scheduling concepts.
35  *
36  * (to see the precise effective timeslice length of your workload,
37  *  run vmstat and monitor the context-switches (cs) field)
38  */
39 unsigned int sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
40 unsigned int normalized_sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
41
42 /*
43  * The initial- and re-scaling of tunables is configurable
44  * (default SCHED_TUNABLESCALING_LOG = *(1+ilog(ncpus))
45  *
46  * Options are:
47  * SCHED_TUNABLESCALING_NONE - unscaled, always *1
48  * SCHED_TUNABLESCALING_LOG - scaled logarithmical, *1+ilog(ncpus)
49  * SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR - scaled linear, *ncpus
50  */
51 enum sched_tunable_scaling sysctl_sched_tunable_scaling
52         = SCHED_TUNABLESCALING_LOG;
53
54 /*
55  * Minimal preemption granularity for CPU-bound tasks:
56  * (default: 0.75 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
57  */
58 unsigned int sysctl_sched_min_granularity = 750000ULL;
59 unsigned int normalized_sysctl_sched_min_granularity = 750000ULL;
60
61 /*
62  * is kept at sysctl_sched_latency / sysctl_sched_min_granularity
63  */
64 static unsigned int sched_nr_latency = 8;
65
66 /*
67  * After fork, child runs first. If set to 0 (default) then
68  * parent will (try to) run first.
69  */
70 unsigned int sysctl_sched_child_runs_first __read_mostly;
71
72 /*
73  * SCHED_OTHER wake-up granularity.
74  * (default: 1 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
75  *
76  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
77  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
78  * have immediate wakeup/sleep latencies.
79  */
80 unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
81 unsigned int normalized_sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
82
83 const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost = 500000UL;
84
85 /*
86  * The exponential sliding  window over which load is averaged for shares
87  * distribution.
88  * (default: 10msec)
89  */
90 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_shares_window = 10000000UL;
91
92 static const struct sched_class fair_sched_class;
93
94 /**************************************************************
95  * CFS operations on generic schedulable entities:
96  */
97
98 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
99
100 /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
101 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
102 {
103         return cfs_rq->rq;
104 }
105
106 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
107 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
108
109 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
110 {
111 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
112         WARN_ON_ONCE(!entity_is_task(se));
113 #endif
114         return container_of(se, struct task_struct, se);
115 }
116
117 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
118 #define for_each_sched_entity(se) \
119                 for (; se; se = se->parent)
120
121 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
122 {
123         return p->se.cfs_rq;
124 }
125
126 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
127 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
128 {
129         return se->cfs_rq;
130 }
131
132 /* runqueue "owned" by this group */
133 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
134 {
135         return grp->my_q;
136 }
137
138 /* Given a group's cfs_rq on one cpu, return its corresponding cfs_rq on
139  * another cpu ('this_cpu')
140  */
141 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
142 {
143         return cfs_rq->tg->cfs_rq[this_cpu];
144 }
145
146 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
147 {
148         if (!cfs_rq->on_list) {
149                 /*
150                  * Ensure we either appear before our parent (if already
151                  * enqueued) or force our parent to appear after us when it is
152                  * enqueued.  The fact that we always enqueue bottom-up
153                  * reduces this to two cases.
154                  */
155                 if (cfs_rq->tg->parent &&
156                     cfs_rq->tg->parent->cfs_rq[cpu_of(rq_of(cfs_rq))]->on_list) {
157                         list_add_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
158                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
159                 } else {
160                         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
161                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
162                 }
163
164                 cfs_rq->on_list = 1;
165         }
166 }
167
168 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
169 {
170         if (cfs_rq->on_list) {
171                 list_del_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list);
172                 cfs_rq->on_list = 0;
173         }
174 }
175
176 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
177 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
178         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
179
180 /* Do the two (enqueued) entities belong to the same group ? */
181 static inline int
182 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
183 {
184         if (se->cfs_rq == pse->cfs_rq)
185                 return 1;
186
187         return 0;
188 }
189
190 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
191 {
192         return se->parent;
193 }
194
195 /* return depth at which a sched entity is present in the hierarchy */
196 static inline int depth_se(struct sched_entity *se)
197 {
198         int depth = 0;
199
200         for_each_sched_entity(se)
201                 depth++;
202
203         return depth;
204 }
205
206 static void
207 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
208 {
209         int se_depth, pse_depth;
210
211         /*
212          * preemption test can be made between sibling entities who are in the
213          * same cfs_rq i.e who have a common parent. Walk up the hierarchy of
214          * both tasks until we find their ancestors who are siblings of common
215          * parent.
216          */
217
218         /* First walk up until both entities are at same depth */
219         se_depth = depth_se(*se);
220         pse_depth = depth_se(*pse);
221
222         while (se_depth > pse_depth) {
223                 se_depth--;
224                 *se = parent_entity(*se);
225         }
226
227         while (pse_depth > se_depth) {
228                 pse_depth--;
229                 *pse = parent_entity(*pse);
230         }
231
232         while (!is_same_group(*se, *pse)) {
233                 *se = parent_entity(*se);
234                 *pse = parent_entity(*pse);
235         }
236 }
237
238 #else   /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
239
240 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
241 {
242         return container_of(se, struct task_struct, se);
243 }
244
245 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
246 {
247         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
248 }
249
250 #define entity_is_task(se)      1
251
252 #define for_each_sched_entity(se) \
253                 for (; se; se = NULL)
254
255 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
256 {
257         return &task_rq(p)->cfs;
258 }
259
260 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
261 {
262         struct task_struct *p = task_of(se);
263         struct rq *rq = task_rq(p);
264
265         return &rq->cfs;
266 }
267
268 /* runqueue "owned" by this group */
269 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
270 {
271         return NULL;
272 }
273
274 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
275 {
276         return &cpu_rq(this_cpu)->cfs;
277 }
278
279 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
280 {
281 }
282
283 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
284 {
285 }
286
287 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
288                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
289
290 static inline int
291 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
292 {
293         return 1;
294 }
295
296 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
297 {
298         return NULL;
299 }
300
301 static inline void
302 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
303 {
304 }
305
306 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
307
308
309 /**************************************************************
310  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
311  */
312
313 static inline u64 max_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
314 {
315         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
316         if (delta > 0)
317                 min_vruntime = vruntime;
318
319         return min_vruntime;
320 }
321
322 static inline u64 min_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
323 {
324         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
325         if (delta < 0)
326                 min_vruntime = vruntime;
327
328         return min_vruntime;
329 }
330
331 static inline int entity_before(struct sched_entity *a,
332                                 struct sched_entity *b)
333 {
334         return (s64)(a->vruntime - b->vruntime) < 0;
335 }
336
337 static inline s64 entity_key(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
338 {
339         return se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
340 }
341
342 static void update_min_vruntime(struct cfs_rq *cfs_rq)
343 {
344         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
345
346         if (cfs_rq->curr)
347                 vruntime = cfs_rq->curr->vruntime;
348
349         if (cfs_rq->rb_leftmost) {
350                 struct sched_entity *se = rb_entry(cfs_rq->rb_leftmost,
351                                                    struct sched_entity,
352                                                    run_node);
353
354                 if (!cfs_rq->curr)
355                         vruntime = se->vruntime;
356                 else
357                         vruntime = min_vruntime(vruntime, se->vruntime);
358         }
359
360         cfs_rq->min_vruntime = max_vruntime(cfs_rq->min_vruntime, vruntime);
361 #ifndef CONFIG_64BIT
362         smp_wmb();
363         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
364 #endif
365 }
366
367 /*
368  * Enqueue an entity into the rb-tree:
369  */
370 static void __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
371 {
372         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
373         struct rb_node *parent = NULL;
374         struct sched_entity *entry;
375         s64 key = entity_key(cfs_rq, se);
376         int leftmost = 1;
377
378         /*
379          * Find the right place in the rbtree:
380          */
381         while (*link) {
382                 parent = *link;
383                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
384                 /*
385                  * We dont care about collisions. Nodes with
386                  * the same key stay together.
387                  */
388                 if (key < entity_key(cfs_rq, entry)) {
389                         link = &parent->rb_left;
390                 } else {
391                         link = &parent->rb_right;
392                         leftmost = 0;
393                 }
394         }
395
396         /*
397          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
398          * used):
399          */
400         if (leftmost)
401                 cfs_rq->rb_leftmost = &se->run_node;
402
403         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
404         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
405 }
406
407 static void __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
408 {
409         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node) {
410                 struct rb_node *next_node;
411
412                 next_node = rb_next(&se->run_node);
413                 cfs_rq->rb_leftmost = next_node;
414         }
415
416         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
417 }
418
419 static struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
420 {
421         struct rb_node *left = cfs_rq->rb_leftmost;
422
423         if (!left)
424                 return NULL;
425
426         return rb_entry(left, struct sched_entity, run_node);
427 }
428
429 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct sched_entity *se)
430 {
431         struct rb_node *next = rb_next(&se->run_node);
432
433         if (!next)
434                 return NULL;
435
436         return rb_entry(next, struct sched_entity, run_node);
437 }
438
439 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
440 static struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
441 {
442         struct rb_node *last = rb_last(&cfs_rq->tasks_timeline);
443
444         if (!last)
445                 return NULL;
446
447         return rb_entry(last, struct sched_entity, run_node);
448 }
449
450 /**************************************************************
451  * Scheduling class statistics methods:
452  */
453
454 int sched_proc_update_handler(struct ctl_table *table, int write,
455                 void __user *buffer, size_t *lenp,
456                 loff_t *ppos)
457 {
458         int ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
459         int factor = get_update_sysctl_factor();
460
461         if (ret || !write)
462                 return ret;
463
464         sched_nr_latency = DIV_ROUND_UP(sysctl_sched_latency,
465                                         sysctl_sched_min_granularity);
466
467 #define WRT_SYSCTL(name) \
468         (normalized_sysctl_##name = sysctl_##name / (factor))
469         WRT_SYSCTL(sched_min_granularity);
470         WRT_SYSCTL(sched_latency);
471         WRT_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
472 #undef WRT_SYSCTL
473
474         return 0;
475 }
476 #endif
477
478 /*
479  * delta /= w
480  */
481 static inline unsigned long
482 calc_delta_fair(unsigned long delta, struct sched_entity *se)
483 {
484         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
485                 delta = calc_delta_mine(delta, NICE_0_LOAD, &se->load);
486
487         return delta;
488 }
489
490 /*
491  * The idea is to set a period in which each task runs once.
492  *
493  * When there are too many tasks (sysctl_sched_nr_latency) we have to stretch
494  * this period because otherwise the slices get too small.
495  *
496  * p = (nr <= nl) ? l : l*nr/nl
497  */
498 static u64 __sched_period(unsigned long nr_running)
499 {
500         u64 period = sysctl_sched_latency;
501         unsigned long nr_latency = sched_nr_latency;
502
503         if (unlikely(nr_running > nr_latency)) {
504                 period = sysctl_sched_min_granularity;
505                 period *= nr_running;
506         }
507
508         return period;
509 }
510
511 /*
512  * We calculate the wall-time slice from the period by taking a part
513  * proportional to the weight.
514  *
515  * s = p*P[w/rw]
516  */
517 static u64 sched_slice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
518 {
519         u64 slice = __sched_period(cfs_rq->nr_running + !se->on_rq);
520
521         for_each_sched_entity(se) {
522                 struct load_weight *load;
523                 struct load_weight lw;
524
525                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
526                 load = &cfs_rq->load;
527
528                 if (unlikely(!se->on_rq)) {
529                         lw = cfs_rq->load;
530
531                         update_load_add(&lw, se->load.weight);
532                         load = &lw;
533                 }
534                 slice = calc_delta_mine(slice, se->load.weight, load);
535         }
536         return slice;
537 }
538
539 /*
540  * We calculate the vruntime slice of a to be inserted task
541  *
542  * vs = s/w
543  */
544 static u64 sched_vslice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
545 {
546         return calc_delta_fair(sched_slice(cfs_rq, se), se);
547 }
548
549 static void update_cfs_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int global_update);
550 static void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq);
551
552 /*
553  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
554  * are not in our scheduling class.
555  */
556 static inline void
557 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
558               unsigned long delta_exec)
559 {
560         unsigned long delta_exec_weighted;
561
562         schedstat_set(curr->statistics.exec_max,
563                       max((u64)delta_exec, curr->statistics.exec_max));
564
565         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
566         schedstat_add(cfs_rq, exec_clock, delta_exec);
567         delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec, curr);
568
569         curr->vruntime += delta_exec_weighted;
570         update_min_vruntime(cfs_rq);
571
572 #if defined CONFIG_SMP && defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
573         cfs_rq->load_unacc_exec_time += delta_exec;
574 #endif
575 }
576
577 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
578 {
579         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
580         u64 now = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
581         unsigned long delta_exec;
582
583         if (unlikely(!curr))
584                 return;
585
586         /*
587          * Get the amount of time the current task was running
588          * since the last time we changed load (this cannot
589          * overflow on 32 bits):
590          */
591         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
592         if (!delta_exec)
593                 return;
594
595         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
596         curr->exec_start = now;
597
598         if (entity_is_task(curr)) {
599                 struct task_struct *curtask = task_of(curr);
600
601                 trace_sched_stat_runtime(curtask, delta_exec, curr->vruntime);
602                 cpuacct_charge(curtask, delta_exec);
603                 account_group_exec_runtime(curtask, delta_exec);
604         }
605 }
606
607 static inline void
608 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
609 {
610         schedstat_set(se->statistics.wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
611 }
612
613 /*
614  * Task is being enqueued - update stats:
615  */
616 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
617 {
618         /*
619          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
620          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
621          */
622         if (se != cfs_rq->curr)
623                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
624 }
625
626 static void
627 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
628 {
629         schedstat_set(se->statistics.wait_max, max(se->statistics.wait_max,
630                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start));
631         schedstat_set(se->statistics.wait_count, se->statistics.wait_count + 1);
632         schedstat_set(se->statistics.wait_sum, se->statistics.wait_sum +
633                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start);
634 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
635         if (entity_is_task(se)) {
636                 trace_sched_stat_wait(task_of(se),
637                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start);
638         }
639 #endif
640         schedstat_set(se->statistics.wait_start, 0);
641 }
642
643 static inline void
644 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
645 {
646         /*
647          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
648          * waiting task:
649          */
650         if (se != cfs_rq->curr)
651                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
652 }
653
654 /*
655  * We are picking a new current task - update its stats:
656  */
657 static inline void
658 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
659 {
660         /*
661          * We are starting a new run period:
662          */
663         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
664 }
665
666 /**************************************************
667  * Scheduling class queueing methods:
668  */
669
670 #if defined CONFIG_SMP && defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
671 static void
672 add_cfs_task_weight(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long weight)
673 {
674         cfs_rq->task_weight += weight;
675 }
676 #else
677 static inline void
678 add_cfs_task_weight(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long weight)
679 {
680 }
681 #endif
682
683 static void
684 account_entity_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
685 {
686         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
687         if (!parent_entity(se))
688                 inc_cpu_load(rq_of(cfs_rq), se->load.weight);
689         if (entity_is_task(se)) {
690                 add_cfs_task_weight(cfs_rq, se->load.weight);
691                 list_add(&se->group_node, &cfs_rq->tasks);
692         }
693         cfs_rq->nr_running++;
694 }
695
696 static void
697 account_entity_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
698 {
699         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
700         if (!parent_entity(se))
701                 dec_cpu_load(rq_of(cfs_rq), se->load.weight);
702         if (entity_is_task(se)) {
703                 add_cfs_task_weight(cfs_rq, -se->load.weight);
704                 list_del_init(&se->group_node);
705         }
706         cfs_rq->nr_running--;
707 }
708
709 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
710 # ifdef CONFIG_SMP
711 static void update_cfs_rq_load_contribution(struct cfs_rq *cfs_rq,
712                                             int global_update)
713 {
714         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
715         long load_avg;
716
717         load_avg = div64_u64(cfs_rq->load_avg, cfs_rq->load_period+1);
718         load_avg -= cfs_rq->load_contribution;
719
720         if (global_update || abs(load_avg) > cfs_rq->load_contribution / 8) {
721                 atomic_add(load_avg, &tg->load_weight);
722                 cfs_rq->load_contribution += load_avg;
723         }
724 }
725
726 static void update_cfs_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int global_update)
727 {
728         u64 period = sysctl_sched_shares_window;
729         u64 now, delta;
730         unsigned long load = cfs_rq->load.weight;
731
732         if (cfs_rq->tg == &root_task_group)
733                 return;
734
735         now = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
736         delta = now - cfs_rq->load_stamp;
737
738         /* truncate load history at 4 idle periods */
739         if (cfs_rq->load_stamp > cfs_rq->load_last &&
740             now - cfs_rq->load_last > 4 * period) {
741                 cfs_rq->load_period = 0;
742                 cfs_rq->load_avg = 0;
743                 delta = period - 1;
744         }
745
746         cfs_rq->load_stamp = now;
747         cfs_rq->load_unacc_exec_time = 0;
748         cfs_rq->load_period += delta;
749         if (load) {
750                 cfs_rq->load_last = now;
751                 cfs_rq->load_avg += delta * load;
752         }
753
754         /* consider updating load contribution on each fold or truncate */
755         if (global_update || cfs_rq->load_period > period
756             || !cfs_rq->load_period)
757                 update_cfs_rq_load_contribution(cfs_rq, global_update);
758
759         while (cfs_rq->load_period > period) {
760                 /*
761                  * Inline assembly required to prevent the compiler
762                  * optimising this loop into a divmod call.
763                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
764                  */
765                 asm("" : "+rm" (cfs_rq->load_period));
766                 cfs_rq->load_period /= 2;
767                 cfs_rq->load_avg /= 2;
768         }
769
770         if (!cfs_rq->curr && !cfs_rq->nr_running && !cfs_rq->load_avg)
771                 list_del_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
772 }
773
774 static long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
775 {
776         long load_weight, load, shares;
777
778         load = cfs_rq->load.weight;
779
780         load_weight = atomic_read(&tg->load_weight);
781         load_weight += load;
782         load_weight -= cfs_rq->load_contribution;
783
784         shares = (tg->shares * load);
785         if (load_weight)
786                 shares /= load_weight;
787
788         if (shares < MIN_SHARES)
789                 shares = MIN_SHARES;
790         if (shares > tg->shares)
791                 shares = tg->shares;
792
793         return shares;
794 }
795
796 static void update_entity_shares_tick(struct cfs_rq *cfs_rq)
797 {
798         if (cfs_rq->load_unacc_exec_time > sysctl_sched_shares_window) {
799                 update_cfs_load(cfs_rq, 0);
800                 update_cfs_shares(cfs_rq);
801         }
802 }
803 # else /* CONFIG_SMP */
804 static void update_cfs_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int global_update)
805 {
806 }
807
808 static inline long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
809 {
810         return tg->shares;
811 }
812
813 static inline void update_entity_shares_tick(struct cfs_rq *cfs_rq)
814 {
815 }
816 # endif /* CONFIG_SMP */
817 static void reweight_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
818                             unsigned long weight)
819 {
820         if (se->on_rq) {
821                 /* commit outstanding execution time */
822                 if (cfs_rq->curr == se)
823                         update_curr(cfs_rq);
824                 account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
825         }
826
827         update_load_set(&se->load, weight);
828
829         if (se->on_rq)
830                 account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
831 }
832
833 static void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
834 {
835         struct task_group *tg;
836         struct sched_entity *se;
837         long shares;
838
839         tg = cfs_rq->tg;
840         se = tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
841         if (!se)
842                 return;
843 #ifndef CONFIG_SMP
844         if (likely(se->load.weight == tg->shares))
845                 return;
846 #endif
847         shares = calc_cfs_shares(cfs_rq, tg);
848
849         reweight_entity(cfs_rq_of(se), se, shares);
850 }
851 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
852 static void update_cfs_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int global_update)
853 {
854 }
855
856 static inline void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
857 {
858 }
859
860 static inline void update_entity_shares_tick(struct cfs_rq *cfs_rq)
861 {
862 }
863 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
864
865 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
866 {
867 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
868         struct task_struct *tsk = NULL;
869
870         if (entity_is_task(se))
871                 tsk = task_of(se);
872
873         if (se->statistics.sleep_start) {
874                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.sleep_start;
875
876                 if ((s64)delta < 0)
877                         delta = 0;
878
879                 if (unlikely(delta > se->statistics.sleep_max))
880                         se->statistics.sleep_max = delta;
881
882                 se->statistics.sleep_start = 0;
883                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
884
885                 if (tsk) {
886                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 1);
887                         trace_sched_stat_sleep(tsk, delta);
888                 }
889         }
890         if (se->statistics.block_start) {
891                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.block_start;
892
893                 if ((s64)delta < 0)
894                         delta = 0;
895
896                 if (unlikely(delta > se->statistics.block_max))
897                         se->statistics.block_max = delta;
898
899                 se->statistics.block_start = 0;
900                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
901
902                 if (tsk) {
903                         if (tsk->in_iowait) {
904                                 se->statistics.iowait_sum += delta;
905                                 se->statistics.iowait_count++;
906                                 trace_sched_stat_iowait(tsk, delta);
907                         }
908
909                         /*
910                          * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by
911                          * 20 to get a milliseconds-range estimation of the
912                          * amount of time that the task spent sleeping:
913                          */
914                         if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
915                                 profile_hits(SLEEP_PROFILING,
916                                                 (void *)get_wchan(tsk),
917                                                 delta >> 20);
918                         }
919                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 0);
920                 }
921         }
922 #endif
923 }
924
925 static void check_spread(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
926 {
927 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
928         s64 d = se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
929
930         if (d < 0)
931                 d = -d;
932
933         if (d > 3*sysctl_sched_latency)
934                 schedstat_inc(cfs_rq, nr_spread_over);
935 #endif
936 }
937
938 static void
939 place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
940 {
941         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
942
943         /*
944          * The 'current' period is already promised to the current tasks,
945          * however the extra weight of the new task will slow them down a
946          * little, place the new task so that it fits in the slot that
947          * stays open at the end.
948          */
949         if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
950                 vruntime += sched_vslice(cfs_rq, se);
951
952         /* sleeps up to a single latency don't count. */
953         if (!initial) {
954                 unsigned long thresh = sysctl_sched_latency;
955
956                 /*
957                  * Halve their sleep time's effect, to allow
958                  * for a gentler effect of sleepers:
959                  */
960                 if (sched_feat(GENTLE_FAIR_SLEEPERS))
961                         thresh >>= 1;
962
963                 vruntime -= thresh;
964         }
965
966         /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
967         vruntime = max_vruntime(se->vruntime, vruntime);
968
969         se->vruntime = vruntime;
970 }
971
972 static void
973 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
974 {
975         /*
976          * Update the normalized vruntime before updating min_vruntime
977          * through callig update_curr().
978          */
979         if (!(flags & ENQUEUE_WAKEUP) || (flags & ENQUEUE_WAKING))
980                 se->vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
981
982         /*
983          * Update run-time statistics of the 'current'.
984          */
985         update_curr(cfs_rq);
986         update_cfs_load(cfs_rq, 0);
987         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
988         update_cfs_shares(cfs_rq);
989
990         if (flags & ENQUEUE_WAKEUP) {
991                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
992                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
993         }
994
995         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
996         check_spread(cfs_rq, se);
997         if (se != cfs_rq->curr)
998                 __enqueue_entity(cfs_rq, se);
999         se->on_rq = 1;
1000
1001         if (cfs_rq->nr_running == 1)
1002                 list_add_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
1003 }
1004
1005 static void __clear_buddies_last(struct sched_entity *se)
1006 {
1007         for_each_sched_entity(se) {
1008                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1009                 if (cfs_rq->last == se)
1010                         cfs_rq->last = NULL;
1011                 else
1012                         break;
1013         }
1014 }
1015
1016 static void __clear_buddies_next(struct sched_entity *se)
1017 {
1018         for_each_sched_entity(se) {
1019                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1020                 if (cfs_rq->next == se)
1021                         cfs_rq->next = NULL;
1022                 else
1023                         break;
1024         }
1025 }
1026
1027 static void __clear_buddies_skip(struct sched_entity *se)
1028 {
1029         for_each_sched_entity(se) {
1030                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1031                 if (cfs_rq->skip == se)
1032                         cfs_rq->skip = NULL;
1033                 else
1034                         break;
1035         }
1036 }
1037
1038 static void clear_buddies(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1039 {
1040         if (cfs_rq->last == se)
1041                 __clear_buddies_last(se);
1042
1043         if (cfs_rq->next == se)
1044                 __clear_buddies_next(se);
1045
1046         if (cfs_rq->skip == se)
1047                 __clear_buddies_skip(se);
1048 }
1049
1050 static void
1051 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
1052 {
1053         /*
1054          * Update run-time statistics of the 'current'.
1055          */
1056         update_curr(cfs_rq);
1057
1058         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
1059         if (flags & DEQUEUE_SLEEP) {
1060 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1061                 if (entity_is_task(se)) {
1062                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
1063
1064                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
1065                                 se->statistics.sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
1066                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
1067                                 se->statistics.block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
1068                 }
1069 #endif
1070         }
1071
1072         clear_buddies(cfs_rq, se);
1073
1074         if (se != cfs_rq->curr)
1075                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
1076         se->on_rq = 0;
1077         update_cfs_load(cfs_rq, 0);
1078         account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
1079
1080         /*
1081          * Normalize the entity after updating the min_vruntime because the
1082          * update can refer to the ->curr item and we need to reflect this
1083          * movement in our normalized position.
1084          */
1085         if (!(flags & DEQUEUE_SLEEP))
1086                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
1087
1088         update_min_vruntime(cfs_rq);
1089         update_cfs_shares(cfs_rq);
1090 }
1091
1092 /*
1093  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
1094  */
1095 static void
1096 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
1097 {
1098         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
1099
1100         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
1101         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
1102         if (delta_exec > ideal_runtime) {
1103                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1104                 /*
1105                  * The current task ran long enough, ensure it doesn't get
1106                  * re-elected due to buddy favours.
1107                  */
1108                 clear_buddies(cfs_rq, curr);
1109                 return;
1110         }
1111
1112         /*
1113          * Ensure that a task that missed wakeup preemption by a
1114          * narrow margin doesn't have to wait for a full slice.
1115          * This also mitigates buddy induced latencies under load.
1116          */
1117         if (!sched_feat(WAKEUP_PREEMPT))
1118                 return;
1119
1120         if (delta_exec < sysctl_sched_min_granularity)
1121                 return;
1122
1123         if (cfs_rq->nr_running > 1) {
1124                 struct sched_entity *se = __pick_first_entity(cfs_rq);
1125                 s64 delta = curr->vruntime - se->vruntime;
1126
1127                 if (delta < 0)
1128                         return;
1129
1130                 if (delta > ideal_runtime)
1131                         resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1132         }
1133 }
1134
1135 static void
1136 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1137 {
1138         /* 'current' is not kept within the tree. */
1139         if (se->on_rq) {
1140                 /*
1141                  * Any task has to be enqueued before it get to execute on
1142                  * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
1143                  * runqueue.
1144                  */
1145                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
1146                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
1147         }
1148
1149         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
1150         cfs_rq->curr = se;
1151 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1152         /*
1153          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
1154          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
1155          * when there are only lesser-weight tasks around):
1156          */
1157         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
1158                 se->statistics.slice_max = max(se->statistics.slice_max,
1159                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
1160         }
1161 #endif
1162         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
1163 }
1164
1165 static int
1166 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se);
1167
1168 /*
1169  * Pick the next process, keeping these things in mind, in this order:
1170  * 1) keep things fair between processes/task groups
1171  * 2) pick the "next" process, since someone really wants that to run
1172  * 3) pick the "last" process, for cache locality
1173  * 4) do not run the "skip" process, if something else is available
1174  */
1175 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
1176 {
1177         struct sched_entity *se = __pick_first_entity(cfs_rq);
1178         struct sched_entity *left = se;
1179
1180         /*
1181          * Avoid running the skip buddy, if running something else can
1182          * be done without getting too unfair.
1183          */
1184         if (cfs_rq->skip == se) {
1185                 struct sched_entity *second = __pick_next_entity(se);
1186                 if (second && wakeup_preempt_entity(second, left) < 1)
1187                         se = second;
1188         }
1189
1190         /*
1191          * Prefer last buddy, try to return the CPU to a preempted task.
1192          */
1193         if (cfs_rq->last && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->last, left) < 1)
1194                 se = cfs_rq->last;
1195
1196         /*
1197          * Someone really wants this to run. If it's not unfair, run it.
1198          */
1199         if (cfs_rq->next && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->next, left) < 1)
1200                 se = cfs_rq->next;
1201
1202         clear_buddies(cfs_rq, se);
1203
1204         return se;
1205 }
1206
1207 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
1208 {
1209         /*
1210          * If still on the runqueue then deactivate_task()
1211          * was not called and update_curr() has to be done:
1212          */
1213         if (prev->on_rq)
1214                 update_curr(cfs_rq);
1215
1216         check_spread(cfs_rq, prev);
1217         if (prev->on_rq) {
1218                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
1219                 /* Put 'current' back into the tree. */
1220                 __enqueue_entity(cfs_rq, prev);
1221         }
1222         cfs_rq->curr = NULL;
1223 }
1224
1225 static void
1226 entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr, int queued)
1227 {
1228         /*
1229          * Update run-time statistics of the 'current'.
1230          */
1231         update_curr(cfs_rq);
1232
1233         /*
1234          * Update share accounting for long-running entities.
1235          */
1236         update_entity_shares_tick(cfs_rq);
1237
1238 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1239         /*
1240          * queued ticks are scheduled to match the slice, so don't bother
1241          * validating it and just reschedule.
1242          */
1243         if (queued) {
1244                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1245                 return;
1246         }
1247         /*
1248          * don't let the period tick interfere with the hrtick preemption
1249          */
1250         if (!sched_feat(DOUBLE_TICK) &&
1251                         hrtimer_active(&rq_of(cfs_rq)->hrtick_timer))
1252                 return;
1253 #endif
1254
1255         if (cfs_rq->nr_running > 1 || !sched_feat(WAKEUP_PREEMPT))
1256                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
1257 }
1258
1259 /**************************************************
1260  * CFS operations on tasks:
1261  */
1262
1263 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1264 static void hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1265 {
1266         struct sched_entity *se = &p->se;
1267         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1268
1269         WARN_ON(task_rq(p) != rq);
1270
1271         if (hrtick_enabled(rq) && cfs_rq->nr_running > 1) {
1272                 u64 slice = sched_slice(cfs_rq, se);
1273                 u64 ran = se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime;
1274                 s64 delta = slice - ran;
1275
1276                 if (delta < 0) {
1277                         if (rq->curr == p)
1278                                 resched_task(p);
1279                         return;
1280                 }
1281
1282                 /*
1283                  * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
1284                  * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
1285                  */
1286                 if (rq->curr != p)
1287                         delta = max_t(s64, 10000LL, delta);
1288
1289                 hrtick_start(rq, delta);
1290         }
1291 }
1292
1293 /*
1294  * called from enqueue/dequeue and updates the hrtick when the
1295  * current task is from our class and nr_running is low enough
1296  * to matter.
1297  */
1298 static void hrtick_update(struct rq *rq)
1299 {
1300         struct task_struct *curr = rq->curr;
1301
1302         if (curr->sched_class != &fair_sched_class)
1303                 return;
1304
1305         if (cfs_rq_of(&curr->se)->nr_running < sched_nr_latency)
1306                 hrtick_start_fair(rq, curr);
1307 }
1308 #else /* !CONFIG_SCHED_HRTICK */
1309 static inline void
1310 hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1311 {
1312 }
1313
1314 static inline void hrtick_update(struct rq *rq)
1315 {
1316 }
1317 #endif
1318
1319 /*
1320  * The enqueue_task method is called before nr_running is
1321  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
1322  * then put the task into the rbtree:
1323  */
1324 static void
1325 enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1326 {
1327         struct cfs_rq *cfs_rq;
1328         struct sched_entity *se = &p->se;
1329
1330         for_each_sched_entity(se) {
1331                 if (se->on_rq)
1332                         break;
1333                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1334                 enqueue_entity(cfs_rq, se, flags);
1335                 flags = ENQUEUE_WAKEUP;
1336         }
1337
1338         for_each_sched_entity(se) {
1339                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1340
1341                 update_cfs_load(cfs_rq, 0);
1342                 update_cfs_shares(cfs_rq);
1343         }
1344
1345         hrtick_update(rq);
1346 }
1347
1348 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se);
1349
1350 /*
1351  * The dequeue_task method is called before nr_running is
1352  * decreased. We remove the task from the rbtree and
1353  * update the fair scheduling stats:
1354  */
1355 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1356 {
1357         struct cfs_rq *cfs_rq;
1358         struct sched_entity *se = &p->se;
1359         int task_sleep = flags & DEQUEUE_SLEEP;
1360
1361         for_each_sched_entity(se) {
1362                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1363                 dequeue_entity(cfs_rq, se, flags);
1364
1365                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
1366                 if (cfs_rq->load.weight) {
1367                         /*
1368                          * Bias pick_next to pick a task from this cfs_rq, as
1369                          * p is sleeping when it is within its sched_slice.
1370                          */
1371                         if (task_sleep && parent_entity(se))
1372                                 set_next_buddy(parent_entity(se));
1373                         break;
1374                 }
1375                 flags |= DEQUEUE_SLEEP;
1376         }
1377
1378         for_each_sched_entity(se) {
1379                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1380
1381                 update_cfs_load(cfs_rq, 0);
1382                 update_cfs_shares(cfs_rq);
1383         }
1384
1385         hrtick_update(rq);
1386 }
1387
1388 #ifdef CONFIG_SMP
1389
1390 static void task_waking_fair(struct task_struct *p)
1391 {
1392         struct sched_entity *se = &p->se;
1393         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1394         u64 min_vruntime;
1395
1396 #ifndef CONFIG_64BIT
1397         u64 min_vruntime_copy;
1398
1399         do {
1400                 min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime_copy;
1401                 smp_rmb();
1402                 min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
1403         } while (min_vruntime != min_vruntime_copy);
1404 #else
1405         min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
1406 #endif
1407
1408         se->vruntime -= min_vruntime;
1409 }
1410
1411 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1412 /*
1413  * effective_load() calculates the load change as seen from the root_task_group
1414  *
1415  * Adding load to a group doesn't make a group heavier, but can cause movement
1416  * of group shares between cpus. Assuming the shares were perfectly aligned one
1417  * can calculate the shift in shares.
1418  */
1419 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu, long wl, long wg)
1420 {
1421         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
1422
1423         if (!tg->parent)
1424                 return wl;
1425
1426         for_each_sched_entity(se) {
1427                 long lw, w;
1428
1429                 tg = se->my_q->tg;
1430                 w = se->my_q->load.weight;
1431
1432                 /* use this cpu's instantaneous contribution */
1433                 lw = atomic_read(&tg->load_weight);
1434                 lw -= se->my_q->load_contribution;
1435                 lw += w + wg;
1436
1437                 wl += w;
1438
1439                 if (lw > 0 && wl < lw)
1440                         wl = (wl * tg->shares) / lw;
1441                 else
1442                         wl = tg->shares;
1443
1444                 /* zero point is MIN_SHARES */
1445                 if (wl < MIN_SHARES)
1446                         wl = MIN_SHARES;
1447                 wl -= se->load.weight;
1448                 wg = 0;
1449         }
1450
1451         return wl;
1452 }
1453
1454 #else
1455
1456 static inline unsigned long effective_load(struct task_group *tg, int cpu,
1457                 unsigned long wl, unsigned long wg)
1458 {
1459         return wl;
1460 }
1461
1462 #endif
1463
1464 static int wake_affine(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int sync)
1465 {
1466         s64 this_load, load;
1467         int idx, this_cpu, prev_cpu;
1468         unsigned long tl_per_task;
1469         struct task_group *tg;
1470         unsigned long weight;
1471         int balanced;
1472
1473         idx       = sd->wake_idx;
1474         this_cpu  = smp_processor_id();
1475         prev_cpu  = task_cpu(p);
1476         load      = source_load(prev_cpu, idx);
1477         this_load = target_load(this_cpu, idx);
1478
1479         /*
1480          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1481          * effect of the currently running task from the load
1482          * of the current CPU:
1483          */
1484         if (sync) {
1485                 tg = task_group(current);
1486                 weight = current->se.load.weight;
1487
1488                 this_load += effective_load(tg, this_cpu, -weight, -weight);
1489                 load += effective_load(tg, prev_cpu, 0, -weight);
1490         }
1491
1492         tg = task_group(p);
1493         weight = p->se.load.weight;
1494
1495         /*
1496          * In low-load situations, where prev_cpu is idle and this_cpu is idle
1497          * due to the sync cause above having dropped this_load to 0, we'll
1498          * always have an imbalance, but there's really nothing you can do
1499          * about that, so that's good too.
1500          *
1501          * Otherwise check if either cpus are near enough in load to allow this
1502          * task to be woken on this_cpu.
1503          */
1504         if (this_load > 0) {
1505                 s64 this_eff_load, prev_eff_load;
1506
1507                 this_eff_load = 100;
1508                 this_eff_load *= power_of(prev_cpu);
1509                 this_eff_load *= this_load +
1510                         effective_load(tg, this_cpu, weight, weight);
1511
1512                 prev_eff_load = 100 + (sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1513                 prev_eff_load *= power_of(this_cpu);
1514                 prev_eff_load *= load + effective_load(tg, prev_cpu, 0, weight);
1515
1516                 balanced = this_eff_load <= prev_eff_load;
1517         } else
1518                 balanced = true;
1519
1520         /*
1521          * If the currently running task will sleep within
1522          * a reasonable amount of time then attract this newly
1523          * woken task:
1524          */
1525         if (sync && balanced)
1526                 return 1;
1527
1528         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine_attempts);
1529         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1530
1531         if (balanced ||
1532             (this_load <= load &&
1533              this_load + target_load(prev_cpu, idx) <= tl_per_task)) {
1534                 /*
1535                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1536                  * p is cache cold in this domain, and
1537                  * there is no bad imbalance.
1538                  */
1539                 schedstat_inc(sd, ttwu_move_affine);
1540                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine);
1541
1542                 return 1;
1543         }
1544         return 0;
1545 }
1546
1547 /*
1548  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1549  * domain.
1550  */
1551 static struct sched_group *
1552 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p,
1553                   int this_cpu, int load_idx)
1554 {
1555         struct sched_group *idlest = NULL, *group = sd->groups;
1556         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1557         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1558
1559         do {
1560                 unsigned long load, avg_load;
1561                 int local_group;
1562                 int i;
1563
1564                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1565                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
1566                                         &p->cpus_allowed))
1567                         continue;
1568
1569                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
1570                                                sched_group_cpus(group));
1571
1572                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1573                 avg_load = 0;
1574
1575                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
1576                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1577                         if (local_group)
1578                                 load = source_load(i, load_idx);
1579                         else
1580                                 load = target_load(i, load_idx);
1581
1582                         avg_load += load;
1583                 }
1584
1585                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1586                 avg_load = (avg_load * SCHED_POWER_SCALE) / group->sgp->power;
1587
1588                 if (local_group) {
1589                         this_load = avg_load;
1590                 } else if (avg_load < min_load) {
1591                         min_load = avg_load;
1592                         idlest = group;
1593                 }
1594         } while (group = group->next, group != sd->groups);
1595
1596         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1597                 return NULL;
1598         return idlest;
1599 }
1600
1601 /*
1602  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1603  */
1604 static int
1605 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1606 {
1607         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1608         int idlest = -1;
1609         int i;
1610
1611         /* Traverse only the allowed CPUs */
1612         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
1613                 load = weighted_cpuload(i);
1614
1615                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1616                         min_load = load;
1617                         idlest = i;
1618                 }
1619         }
1620
1621         return idlest;
1622 }
1623
1624 /*
1625  * Try and locate an idle CPU in the sched_domain.
1626  */
1627 static int select_idle_sibling(struct task_struct *p, int target)
1628 {
1629         int cpu = smp_processor_id();
1630         int prev_cpu = task_cpu(p);
1631         struct sched_domain *sd;
1632         int i;
1633
1634         /*
1635          * If the task is going to be woken-up on this cpu and if it is
1636          * already idle, then it is the right target.
1637          */
1638         if (target == cpu && idle_cpu(cpu))
1639                 return cpu;
1640
1641         /*
1642          * If the task is going to be woken-up on the cpu where it previously
1643          * ran and if it is currently idle, then it the right target.
1644          */
1645         if (target == prev_cpu && idle_cpu(prev_cpu))
1646                 return prev_cpu;
1647
1648         /*
1649          * Otherwise, iterate the domains and find an elegible idle cpu.
1650          */
1651         rcu_read_lock();
1652         for_each_domain(target, sd) {
1653                 if (!(sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES))
1654                         break;
1655
1656                 for_each_cpu_and(i, sched_domain_span(sd), &p->cpus_allowed) {
1657                         if (idle_cpu(i)) {
1658                                 target = i;
1659                                 break;
1660                         }
1661                 }
1662
1663                 /*
1664                  * Lets stop looking for an idle sibling when we reached
1665                  * the domain that spans the current cpu and prev_cpu.
1666                  */
1667                 if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd)) &&
1668                     cpumask_test_cpu(prev_cpu, sched_domain_span(sd)))
1669                         break;
1670         }
1671         rcu_read_unlock();
1672
1673         return target;
1674 }
1675
1676 /*
1677  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1678  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1679  * SD_BALANCE_EXEC.
1680  *
1681  * Balance, ie. select the least loaded group.
1682  *
1683  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1684  *
1685  * preempt must be disabled.
1686  */
1687 static int
1688 select_task_rq_fair(struct task_struct *p, int sd_flag, int wake_flags)
1689 {
1690         struct sched_domain *tmp, *affine_sd = NULL, *sd = NULL;
1691         int cpu = smp_processor_id();
1692         int prev_cpu = task_cpu(p);
1693         int new_cpu = cpu;
1694         int want_affine = 0;
1695         int want_sd = 1;
1696         int sync = wake_flags & WF_SYNC;
1697
1698         if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE) {
1699                 if (cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed))
1700                         want_affine = 1;
1701                 new_cpu = prev_cpu;
1702         }
1703
1704         rcu_read_lock();
1705         for_each_domain(cpu, tmp) {
1706                 if (!(tmp->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1707                         continue;
1708
1709                 /*
1710                  * If power savings logic is enabled for a domain, see if we
1711                  * are not overloaded, if so, don't balance wider.
1712                  */
1713                 if (tmp->flags & (SD_POWERSAVINGS_BALANCE|SD_PREFER_LOCAL)) {
1714                         unsigned long power = 0;
1715                         unsigned long nr_running = 0;
1716                         unsigned long capacity;
1717                         int i;
1718
1719                         for_each_cpu(i, sched_domain_span(tmp)) {
1720                                 power += power_of(i);
1721                                 nr_running += cpu_rq(i)->cfs.nr_running;
1722                         }
1723
1724                         capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_POWER_SCALE);
1725
1726                         if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1727                                 nr_running /= 2;
1728
1729                         if (nr_running < capacity)
1730                                 want_sd = 0;
1731                 }
1732
1733                 /*
1734                  * If both cpu and prev_cpu are part of this domain,
1735                  * cpu is a valid SD_WAKE_AFFINE target.
1736                  */
1737                 if (want_affine && (tmp->flags & SD_WAKE_AFFINE) &&
1738                     cpumask_test_cpu(prev_cpu, sched_domain_span(tmp))) {
1739                         affine_sd = tmp;
1740                         want_affine = 0;
1741                 }
1742
1743                 if (!want_sd && !want_affine)
1744                         break;
1745
1746                 if (!(tmp->flags & sd_flag))
1747                         continue;
1748
1749                 if (want_sd)
1750                         sd = tmp;
1751         }
1752
1753         if (affine_sd) {
1754                 if (cpu == prev_cpu || wake_affine(affine_sd, p, sync))
1755                         prev_cpu = cpu;
1756
1757                 new_cpu = select_idle_sibling(p, prev_cpu);
1758                 goto unlock;
1759         }
1760
1761         while (sd) {
1762                 int load_idx = sd->forkexec_idx;
1763                 struct sched_group *group;
1764                 int weight;
1765
1766                 if (!(sd->flags & sd_flag)) {
1767                         sd = sd->child;
1768                         continue;
1769                 }
1770
1771                 if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE)
1772                         load_idx = sd->wake_idx;
1773
1774                 group = find_idlest_group(sd, p, cpu, load_idx);
1775                 if (!group) {
1776                         sd = sd->child;
1777                         continue;
1778                 }
1779
1780                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, p, cpu);
1781                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1782                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1783                         sd = sd->child;
1784                         continue;
1785                 }
1786
1787                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1788                 cpu = new_cpu;
1789                 weight = sd->span_weight;
1790                 sd = NULL;
1791                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1792                         if (weight <= tmp->span_weight)
1793                                 break;
1794                         if (tmp->flags & sd_flag)
1795                                 sd = tmp;
1796                 }
1797                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1798         }
1799 unlock:
1800         rcu_read_unlock();
1801
1802         return new_cpu;
1803 }
1804 #endif /* CONFIG_SMP */
1805
1806 static unsigned long
1807 wakeup_gran(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
1808 {
1809         unsigned long gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
1810
1811         /*
1812          * Since its curr running now, convert the gran from real-time
1813          * to virtual-time in his units.
1814          *
1815          * By using 'se' instead of 'curr' we penalize light tasks, so
1816          * they get preempted easier. That is, if 'se' < 'curr' then
1817          * the resulting gran will be larger, therefore penalizing the
1818          * lighter, if otoh 'se' > 'curr' then the resulting gran will
1819          * be smaller, again penalizing the lighter task.
1820          *
1821          * This is especially important for buddies when the leftmost
1822          * task is higher priority than the buddy.
1823          */
1824         return calc_delta_fair(gran, se);
1825 }
1826
1827 /*
1828  * Should 'se' preempt 'curr'.
1829  *
1830  *             |s1
1831  *        |s2
1832  *   |s3
1833  *         g
1834  *      |<--->|c
1835  *
1836  *  w(c, s1) = -1
1837  *  w(c, s2) =  0
1838  *  w(c, s3) =  1
1839  *
1840  */
1841 static int
1842 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
1843 {
1844         s64 gran, vdiff = curr->vruntime - se->vruntime;
1845
1846         if (vdiff <= 0)
1847                 return -1;
1848
1849         gran = wakeup_gran(curr, se);
1850         if (vdiff > gran)
1851                 return 1;
1852
1853         return 0;
1854 }
1855
1856 static void set_last_buddy(struct sched_entity *se)
1857 {
1858         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
1859                 return;
1860
1861         for_each_sched_entity(se)
1862                 cfs_rq_of(se)->last = se;
1863 }
1864
1865 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se)
1866 {
1867         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
1868                 return;
1869
1870         for_each_sched_entity(se)
1871                 cfs_rq_of(se)->next = se;
1872 }
1873
1874 static void set_skip_buddy(struct sched_entity *se)
1875 {
1876         for_each_sched_entity(se)
1877                 cfs_rq_of(se)->skip = se;
1878 }
1879
1880 /*
1881  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
1882  */
1883 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1884 {
1885         struct task_struct *curr = rq->curr;
1886         struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
1887         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
1888         int scale = cfs_rq->nr_running >= sched_nr_latency;
1889         int next_buddy_marked = 0;
1890
1891         if (unlikely(se == pse))
1892                 return;
1893
1894         if (sched_feat(NEXT_BUDDY) && scale && !(wake_flags & WF_FORK)) {
1895                 set_next_buddy(pse);
1896                 next_buddy_marked = 1;
1897         }
1898
1899         /*
1900          * We can come here with TIF_NEED_RESCHED already set from new task
1901          * wake up path.
1902          */
1903         if (test_tsk_need_resched(curr))
1904                 return;
1905
1906         /* Idle tasks are by definition preempted by non-idle tasks. */
1907         if (unlikely(curr->policy == SCHED_IDLE) &&
1908             likely(p->policy != SCHED_IDLE))
1909                 goto preempt;
1910
1911         /*
1912          * Batch and idle tasks do not preempt non-idle tasks (their preemption
1913          * is driven by the tick):
1914          */
1915         if (unlikely(p->policy != SCHED_NORMAL))
1916                 return;
1917
1918
1919         if (!sched_feat(WAKEUP_PREEMPT))
1920                 return;
1921
1922         find_matching_se(&se, &pse);
1923         update_curr(cfs_rq_of(se));
1924         BUG_ON(!pse);
1925         if (wakeup_preempt_entity(se, pse) == 1) {
1926                 /*
1927                  * Bias pick_next to pick the sched entity that is
1928                  * triggering this preemption.
1929                  */
1930                 if (!next_buddy_marked)
1931                         set_next_buddy(pse);
1932                 goto preempt;
1933         }
1934
1935         return;
1936
1937 preempt:
1938         resched_task(curr);
1939         /*
1940          * Only set the backward buddy when the current task is still
1941          * on the rq. This can happen when a wakeup gets interleaved
1942          * with schedule on the ->pre_schedule() or idle_balance()
1943          * point, either of which can * drop the rq lock.
1944          *
1945          * Also, during early boot the idle thread is in the fair class,
1946          * for obvious reasons its a bad idea to schedule back to it.
1947          */
1948         if (unlikely(!se->on_rq || curr == rq->idle))
1949                 return;
1950
1951         if (sched_feat(LAST_BUDDY) && scale && entity_is_task(se))
1952                 set_last_buddy(se);
1953 }
1954
1955 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
1956 {
1957         struct task_struct *p;
1958         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
1959         struct sched_entity *se;
1960
1961         if (!cfs_rq->nr_running)
1962                 return NULL;
1963
1964         do {
1965                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
1966                 set_next_entity(cfs_rq, se);
1967                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
1968         } while (cfs_rq);
1969
1970         p = task_of(se);
1971         hrtick_start_fair(rq, p);
1972
1973         return p;
1974 }
1975
1976 /*
1977  * Account for a descheduled task:
1978  */
1979 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1980 {
1981         struct sched_entity *se = &prev->se;
1982         struct cfs_rq *cfs_rq;
1983
1984         for_each_sched_entity(se) {
1985                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1986                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
1987         }
1988 }
1989
1990 /*
1991  * sched_yield() is very simple
1992  *
1993  * The magic of dealing with the ->skip buddy is in pick_next_entity.
1994  */
1995 static void yield_task_fair(struct rq *rq)
1996 {
1997         struct task_struct *curr = rq->curr;
1998         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
1999         struct sched_entity *se = &curr->se;
2000
2001         /*
2002          * Are we the only task in the tree?
2003          */
2004         if (unlikely(rq->nr_running == 1))
2005                 return;
2006
2007         clear_buddies(cfs_rq, se);
2008
2009         if (curr->policy != SCHED_BATCH) {
2010                 update_rq_clock(rq);
2011                 /*
2012                  * Update run-time statistics of the 'current'.
2013                  */
2014                 update_curr(cfs_rq);
2015         }
2016
2017         set_skip_buddy(se);
2018 }
2019
2020 static bool yield_to_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt)
2021 {
2022         struct sched_entity *se = &p->se;
2023
2024         if (!se->on_rq)
2025                 return false;
2026
2027         /* Tell the scheduler that we'd really like pse to run next. */
2028         set_next_buddy(se);
2029
2030         yield_task_fair(rq);
2031
2032         return true;
2033 }
2034
2035 #ifdef CONFIG_SMP
2036 /**************************************************
2037  * Fair scheduling class load-balancing methods:
2038  */
2039
2040 /*
2041  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2042  * Both runqueues must be locked.
2043  */
2044 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2045                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2046 {
2047         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2048         set_task_cpu(p, this_cpu);
2049         activate_task(this_rq, p, 0);
2050         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
2051 }
2052
2053 /*
2054  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2055  */
2056 static
2057 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2058                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2059                      int *all_pinned)
2060 {
2061         int tsk_cache_hot = 0;
2062         /*
2063          * We do not migrate tasks that are:
2064          * 1) running (obviously), or
2065          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2066          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2067          */
2068         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
2069                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_affine);
2070                 return 0;
2071         }
2072         *all_pinned = 0;
2073
2074         if (task_running(rq, p)) {
2075                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_running);
2076                 return 0;
2077         }
2078
2079         /*
2080          * Aggressive migration if:
2081          * 1) task is cache cold, or
2082          * 2) too many balance attempts have failed.
2083          */
2084
2085         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock_task, sd);
2086         if (!tsk_cache_hot ||
2087                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2088 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2089                 if (tsk_cache_hot) {
2090                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2091                         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_forced_migrations);
2092                 }
2093 #endif
2094                 return 1;
2095         }
2096
2097         if (tsk_cache_hot) {
2098                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_hot);
2099                 return 0;
2100         }
2101         return 1;
2102 }
2103
2104 /*
2105  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
2106  * part of active balancing operations within "domain".
2107  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2108  *
2109  * Called with both runqueues locked.
2110  */
2111 static int
2112 move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2113               struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
2114 {
2115         struct task_struct *p, *n;
2116         struct cfs_rq *cfs_rq;
2117         int pinned = 0;
2118
2119         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, cfs_rq) {
2120                 list_for_each_entry_safe(p, n, &cfs_rq->tasks, se.group_node) {
2121
2122                         if (!can_migrate_task(p, busiest, this_cpu,
2123                                                 sd, idle, &pinned))
2124                                 continue;
2125
2126                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2127                         /*
2128                          * Right now, this is only the second place pull_task()
2129                          * is called, so we can safely collect pull_task()
2130                          * stats here rather than inside pull_task().
2131                          */
2132                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
2133                         return 1;
2134                 }
2135         }
2136
2137         return 0;
2138 }
2139
2140 static unsigned long
2141 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2142               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2143               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2144               struct cfs_rq *busiest_cfs_rq)
2145 {
2146         int loops = 0, pulled = 0;
2147         long rem_load_move = max_load_move;
2148         struct task_struct *p, *n;
2149
2150         if (max_load_move == 0)
2151                 goto out;
2152
2153         list_for_each_entry_safe(p, n, &busiest_cfs_rq->tasks, se.group_node) {
2154                 if (loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2155                         break;
2156
2157                 if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
2158                     !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle,
2159                                       all_pinned))
2160                         continue;
2161
2162                 pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2163                 pulled++;
2164                 rem_load_move -= p->se.load.weight;
2165
2166 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2167                 /*
2168                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
2169                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
2170                  * the critical section.
2171                  */
2172                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2173                         break;
2174 #endif
2175
2176                 /*
2177                  * We only want to steal up to the prescribed amount of
2178                  * weighted load.
2179                  */
2180                 if (rem_load_move <= 0)
2181                         break;
2182         }
2183 out:
2184         /*
2185          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2186          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2187          * inside pull_task().
2188          */
2189         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2190
2191         return max_load_move - rem_load_move;
2192 }
2193
2194 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2195 /*
2196  * update tg->load_weight by folding this cpu's load_avg
2197  */
2198 static int update_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu)
2199 {
2200         struct cfs_rq *cfs_rq;
2201         unsigned long flags;
2202         struct rq *rq;
2203
2204         if (!tg->se[cpu])
2205                 return 0;
2206
2207         rq = cpu_rq(cpu);
2208         cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
2209
2210         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2211
2212         update_rq_clock(rq);
2213         update_cfs_load(cfs_rq, 1);
2214
2215         /*
2216          * We need to update shares after updating tg->load_weight in
2217          * order to adjust the weight of groups with long running tasks.
2218          */
2219         update_cfs_shares(cfs_rq);
2220
2221         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2222
2223         return 0;
2224 }
2225
2226 static void update_shares(int cpu)
2227 {
2228         struct cfs_rq *cfs_rq;
2229         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2230
2231         rcu_read_lock();
2232         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq)
2233                 update_shares_cpu(cfs_rq->tg, cpu);
2234         rcu_read_unlock();
2235 }
2236
2237 static unsigned long
2238 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2239                   unsigned long max_load_move,
2240                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2241                   int *all_pinned)
2242 {
2243         long rem_load_move = max_load_move;
2244         int busiest_cpu = cpu_of(busiest);
2245         struct task_group *tg;
2246
2247         rcu_read_lock();
2248         update_h_load(busiest_cpu);
2249
2250         list_for_each_entry_rcu(tg, &task_groups, list) {
2251                 struct cfs_rq *busiest_cfs_rq = tg->cfs_rq[busiest_cpu];
2252                 unsigned long busiest_h_load = busiest_cfs_rq->h_load;
2253                 unsigned long busiest_weight = busiest_cfs_rq->load.weight;
2254                 u64 rem_load, moved_load;
2255
2256                 /*
2257                  * empty group
2258                  */
2259                 if (!busiest_cfs_rq->task_weight)
2260                         continue;
2261
2262                 rem_load = (u64)rem_load_move * busiest_weight;
2263                 rem_load = div_u64(rem_load, busiest_h_load + 1);
2264
2265                 moved_load = balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2266                                 rem_load, sd, idle, all_pinned,
2267                                 busiest_cfs_rq);
2268
2269                 if (!moved_load)
2270                         continue;
2271
2272                 moved_load *= busiest_h_load;
2273                 moved_load = div_u64(moved_load, busiest_weight + 1);
2274
2275                 rem_load_move -= moved_load;
2276                 if (rem_load_move < 0)
2277                         break;
2278         }
2279         rcu_read_unlock();
2280
2281         return max_load_move - rem_load_move;
2282 }
2283 #else
2284 static inline void update_shares(int cpu)
2285 {
2286 }
2287
2288 static unsigned long
2289 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2290                   unsigned long max_load_move,
2291                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2292                   int *all_pinned)
2293 {
2294         return balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2295                         max_load_move, sd, idle, all_pinned,
2296                         &busiest->cfs);
2297 }
2298 #endif
2299
2300 /*
2301  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2302  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2303  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2304  *
2305  * Called with both runqueues locked.
2306  */
2307 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2308                       unsigned long max_load_move,
2309                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2310                       int *all_pinned)
2311 {
2312         unsigned long total_load_moved = 0, load_moved;
2313
2314         do {
2315                 load_moved = load_balance_fair(this_rq, this_cpu, busiest,
2316                                 max_load_move - total_load_moved,
2317                                 sd, idle, all_pinned);
2318
2319                 total_load_moved += load_moved;
2320
2321 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2322                 /*
2323                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
2324                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
2325                  * the critical section.
2326                  */
2327                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
2328                         break;
2329
2330                 if (raw_spin_is_contended(&this_rq->lock) ||
2331                                 raw_spin_is_contended(&busiest->lock))
2332                         break;
2333 #endif
2334         } while (load_moved && max_load_move > total_load_moved);
2335
2336         return total_load_moved > 0;
2337 }
2338
2339 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
2340 /*
2341  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
2342  *              during load balancing.
2343  */
2344 struct sd_lb_stats {
2345         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
2346         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
2347         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
2348         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
2349         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
2350
2351         /** Statistics of this group */
2352         unsigned long this_load;
2353         unsigned long this_load_per_task;
2354         unsigned long this_nr_running;
2355         unsigned long this_has_capacity;
2356         unsigned int  this_idle_cpus;
2357
2358         /* Statistics of the busiest group */
2359         unsigned int  busiest_idle_cpus;
2360         unsigned long max_load;
2361         unsigned long busiest_load_per_task;
2362         unsigned long busiest_nr_running;
2363         unsigned long busiest_group_capacity;
2364         unsigned long busiest_has_capacity;
2365         unsigned int  busiest_group_weight;
2366
2367         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
2368 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2369         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
2370         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
2371         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
2372         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
2373         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
2374         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
2375 #endif
2376 };
2377
2378 /*
2379  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
2380  */
2381 struct sg_lb_stats {
2382         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
2383         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
2384         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
2385         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
2386         unsigned long group_capacity;
2387         unsigned long idle_cpus;
2388         unsigned long group_weight;
2389         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
2390         int group_has_capacity; /* Is there extra capacity in the group? */
2391 };
2392
2393 /**
2394  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
2395  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
2396  */
2397 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
2398 {
2399         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
2400 }
2401
2402 /**
2403  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
2404  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
2405  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
2406  */
2407 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
2408                                         enum cpu_idle_type idle)
2409 {
2410         int load_idx;
2411
2412         switch (idle) {
2413         case CPU_NOT_IDLE:
2414                 load_idx = sd->busy_idx;
2415                 break;
2416
2417         case CPU_NEWLY_IDLE:
2418                 load_idx = sd->newidle_idx;
2419                 break;
2420         default:
2421                 load_idx = sd->idle_idx;
2422                 break;
2423         }
2424
2425         return load_idx;
2426 }
2427
2428
2429 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2430 /**
2431  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
2432  * the given sched_domain, during load balancing.
2433  *
2434  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
2435  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
2436  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
2437  */
2438 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
2439         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
2440 {
2441         /*
2442          * Busy processors will not participate in power savings
2443          * balance.
2444          */
2445         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2446                 sds->power_savings_balance = 0;
2447         else {
2448                 sds->power_savings_balance = 1;
2449                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
2450                 sds->leader_nr_running = 0;
2451         }
2452 }
2453
2454 /**
2455  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
2456  * sched_domain while performing load balancing.
2457  *
2458  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
2459  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
2460  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
2461  *              load balancing ?
2462  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
2463  */
2464 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
2465         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
2466 {
2467
2468         if (!sds->power_savings_balance)
2469                 return;
2470
2471         /*
2472          * If the local group is idle or completely loaded
2473          * no need to do power savings balance at this domain
2474          */
2475         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
2476                                 !sds->this_nr_running))
2477                 sds->power_savings_balance = 0;
2478
2479         /*
2480          * If a group is already running at full capacity or idle,
2481          * don't include that group in power savings calculations
2482          */
2483         if (!sds->power_savings_balance ||
2484                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
2485                 !sgs->sum_nr_running)
2486                 return;
2487
2488         /*
2489          * Calculate the group which has the least non-idle load.
2490          * This is the group from where we need to pick up the load
2491          * for saving power
2492          */
2493         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
2494             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
2495              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
2496                 sds->group_min = group;
2497                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
2498                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
2499                                                 sgs->sum_nr_running;
2500         }
2501
2502         /*
2503          * Calculate the group which is almost near its
2504          * capacity but still has some space to pick up some load
2505          * from other group and save more power
2506          */
2507         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
2508                 return;
2509
2510         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
2511             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
2512              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
2513                 sds->group_leader = group;
2514                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
2515         }
2516 }
2517
2518 /**
2519  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
2520  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
2521  *      under consideration.
2522  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
2523  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
2524  *
2525  * Description:
2526  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
2527  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
2528  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
2529  *
2530  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
2531  * Else returns 0.
2532  */
2533 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
2534                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
2535 {
2536         if (!sds->power_savings_balance)
2537                 return 0;
2538
2539         if (sds->this != sds->group_leader ||
2540                         sds->group_leader == sds->group_min)
2541                 return 0;
2542
2543         *imbalance = sds->min_load_per_task;
2544         sds->busiest = sds->group_min;
2545
2546         return 1;
2547
2548 }
2549 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
2550 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
2551         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
2552 {
2553         return;
2554 }
2555
2556 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
2557         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
2558 {
2559         return;
2560 }
2561
2562 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
2563                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
2564 {
2565         return 0;
2566 }
2567 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
2568
2569
2570 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2571 {
2572         return SCHED_POWER_SCALE;
2573 }
2574
2575 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2576 {
2577         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
2578 }
2579
2580 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2581 {
2582         unsigned long weight = sd->span_weight;
2583         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
2584
2585         smt_gain /= weight;
2586
2587         return smt_gain;
2588 }
2589
2590 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2591 {
2592         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
2593 }
2594
2595 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
2596 {
2597         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2598         u64 total, available;
2599
2600         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
2601
2602         if (unlikely(total < rq->rt_avg)) {
2603                 /* Ensures that power won't end up being negative */
2604                 available = 0;
2605         } else {
2606                 available = total - rq->rt_avg;
2607         }
2608
2609         if (unlikely((s64)total < SCHED_POWER_SCALE))
2610                 total = SCHED_POWER_SCALE;
2611
2612         total >>= SCHED_POWER_SHIFT;
2613
2614         return div_u64(available, total);
2615 }
2616
2617 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2618 {
2619         unsigned long weight = sd->span_weight;
2620         unsigned long power = SCHED_POWER_SCALE;
2621         struct sched_group *sdg = sd->groups;
2622
2623         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
2624                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
2625                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
2626                 else
2627                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
2628
2629                 power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
2630         }
2631
2632         sdg->sgp->power_orig = power;
2633
2634         if (sched_feat(ARCH_POWER))
2635                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
2636         else
2637                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
2638
2639         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
2640
2641         power *= scale_rt_power(cpu);
2642         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
2643
2644         if (!power)
2645                 power = 1;
2646
2647         cpu_rq(cpu)->cpu_power = power;
2648         sdg->sgp->power = power;
2649 }
2650
2651 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2652 {
2653         struct sched_domain *child = sd->child;
2654         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
2655         unsigned long power;
2656
2657         if (!child) {
2658                 update_cpu_power(sd, cpu);
2659                 return;
2660         }
2661
2662         power = 0;
2663
2664         group = child->groups;
2665         do {
2666                 power += group->sgp->power;
2667                 group = group->next;
2668         } while (group != child->groups);
2669
2670         sdg->sgp->power = power;
2671 }
2672
2673 /*
2674  * Try and fix up capacity for tiny siblings, this is needed when
2675  * things like SD_ASYM_PACKING need f_b_g to select another sibling
2676  * which on its own isn't powerful enough.
2677  *
2678  * See update_sd_pick_busiest() and check_asym_packing().
2679  */
2680 static inline int
2681 fix_small_capacity(struct sched_domain *sd, struct sched_group *group)
2682 {
2683         /*
2684          * Only siblings can have significantly less than SCHED_POWER_SCALE
2685          */
2686         if (!(sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER))
2687                 return 0;
2688
2689         /*
2690          * If ~90% of the cpu_power is still there, we're good.
2691          */
2692         if (group->sgp->power * 32 > group->sgp->power_orig * 29)
2693                 return 1;
2694
2695         return 0;
2696 }
2697
2698 /**
2699  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
2700  * @sd: The sched_domain whose statistics are to be updated.
2701  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
2702  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
2703  * @idle: Idle status of this_cpu
2704  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
2705  * @local_group: Does group contain this_cpu.
2706  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
2707  * @balance: Should we balance.
2708  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
2709  */
2710 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
2711                         struct sched_group *group, int this_cpu,
2712                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx,
2713                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
2714                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
2715 {
2716         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load, max_nr_running;
2717         int i;
2718         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2719         unsigned long avg_load_per_task = 0;
2720
2721         if (local_group)
2722                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
2723
2724         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2725         max_cpu_load = 0;
2726         min_cpu_load = ~0UL;
2727         max_nr_running = 0;
2728
2729         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
2730                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
2731
2732                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2733                 if (local_group) {
2734                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2735                                 first_idle_cpu = 1;
2736                                 balance_cpu = i;
2737                         }
2738
2739                         load = target_load(i, load_idx);
2740                 } else {
2741                         load = source_load(i, load_idx);
2742                         if (load > max_cpu_load) {
2743                                 max_cpu_load = load;
2744                                 max_nr_running = rq->nr_running;
2745                         }
2746                         if (min_cpu_load > load)
2747                                 min_cpu_load = load;
2748                 }
2749
2750                 sgs->group_load += load;
2751                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
2752                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2753                 if (idle_cpu(i))
2754                         sgs->idle_cpus++;
2755         }
2756
2757         /*
2758          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2759          * is eligible for doing load balancing at this and above
2760          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2761          * to do the newly idle load balance.
2762          */
2763         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group) {
2764                 if (balance_cpu != this_cpu) {
2765                         *balance = 0;
2766                         return;
2767                 }
2768                 update_group_power(sd, this_cpu);
2769         }
2770
2771         /* Adjust by relative CPU power of the group */
2772         sgs->avg_load = (sgs->group_load*SCHED_POWER_SCALE) / group->sgp->power;
2773
2774         /*
2775          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
2776          * than the average weight of a task.
2777          *
2778          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
2779          *      might not be a suitable number - should we keep a
2780          *      normalized nr_running number somewhere that negates
2781          *      the hierarchy?
2782          */
2783         if (sgs->sum_nr_running)
2784                 avg_load_per_task = sgs->sum_weighted_load / sgs->sum_nr_running;
2785
2786         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) >= avg_load_per_task && max_nr_running > 1)
2787                 sgs->group_imb = 1;
2788
2789         sgs->group_capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(group->sgp->power,
2790                                                 SCHED_POWER_SCALE);
2791         if (!sgs->group_capacity)
2792                 sgs->group_capacity = fix_small_capacity(sd, group);
2793         sgs->group_weight = group->group_weight;
2794
2795         if (sgs->group_capacity > sgs->sum_nr_running)
2796                 sgs->group_has_capacity = 1;
2797 }
2798
2799 /**
2800  * update_sd_pick_busiest - return 1 on busiest group
2801  * @sd: sched_domain whose statistics are to be checked
2802  * @sds: sched_domain statistics
2803  * @sg: sched_group candidate to be checked for being the busiest
2804  * @sgs: sched_group statistics
2805  * @this_cpu: the current cpu
2806  *
2807  * Determine if @sg is a busier group than the previously selected
2808  * busiest group.
2809  */
2810 static bool update_sd_pick_busiest(struct sched_domain *sd,
2811                                    struct sd_lb_stats *sds,
2812                                    struct sched_group *sg,
2813                                    struct sg_lb_stats *sgs,
2814                                    int this_cpu)
2815 {
2816         if (sgs->avg_load <= sds->max_load)
2817                 return false;
2818
2819         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity)
2820                 return true;
2821
2822         if (sgs->group_imb)
2823                 return true;
2824
2825         /*
2826          * ASYM_PACKING needs to move all the work to the lowest
2827          * numbered CPUs in the group, therefore mark all groups
2828          * higher than ourself as busy.
2829          */
2830         if ((sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && sgs->sum_nr_running &&
2831             this_cpu < group_first_cpu(sg)) {
2832                 if (!sds->busiest)
2833                         return true;
2834
2835                 if (group_first_cpu(sds->busiest) > group_first_cpu(sg))
2836                         return true;
2837         }
2838
2839         return false;
2840 }
2841
2842 /**
2843  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
2844  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
2845  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
2846  * @idle: Idle status of this_cpu
2847  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
2848  * @balance: Should we balance.
2849  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
2850  */
2851 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2852                         enum cpu_idle_type idle, const struct cpumask *cpus,
2853                         int *balance, struct sd_lb_stats *sds)
2854 {
2855         struct sched_domain *child = sd->child;
2856         struct sched_group *sg = sd->groups;
2857         struct sg_lb_stats sgs;
2858         int load_idx, prefer_sibling = 0;
2859
2860         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
2861                 prefer_sibling = 1;
2862
2863         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
2864         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
2865
2866         do {
2867                 int local_group;
2868
2869                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu, sched_group_cpus(sg));
2870                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
2871                 update_sg_lb_stats(sd, sg, this_cpu, idle, load_idx,
2872                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
2873
2874                 if (local_group && !(*balance))
2875                         return;
2876
2877                 sds->total_load += sgs.group_load;
2878                 sds->total_pwr += sg->sgp->power;
2879
2880                 /*
2881                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
2882                  * first, lower the sg capacity to one so that we'll try
2883                  * and move all the excess tasks away. We lower the capacity
2884                  * of a group only if the local group has the capacity to fit
2885                  * these excess tasks, i.e. nr_running < group_capacity. The
2886                  * extra check prevents the case where you always pull from the
2887                  * heaviest group when it is already under-utilized (possible
2888                  * with a large weight task outweighs the tasks on the system).
2889                  */
2890                 if (prefer_sibling && !local_group && sds->this_has_capacity)
2891                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
2892
2893                 if (local_group) {
2894                         sds->this_load = sgs.avg_load;
2895                         sds->this = sg;
2896                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
2897                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
2898                         sds->this_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
2899                         sds->this_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
2900                 } else if (update_sd_pick_busiest(sd, sds, sg, &sgs, this_cpu)) {
2901                         sds->max_load = sgs.avg_load;
2902                         sds->busiest = sg;
2903                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
2904                         sds->busiest_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
2905                         sds->busiest_group_capacity = sgs.group_capacity;
2906                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
2907                         sds->busiest_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
2908                         sds->busiest_group_weight = sgs.group_weight;
2909                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
2910                 }
2911
2912                 update_sd_power_savings_stats(sg, sds, local_group, &sgs);
2913                 sg = sg->next;
2914         } while (sg != sd->groups);
2915 }
2916
2917 int __weak arch_sd_sibling_asym_packing(void)
2918 {
2919        return 0*SD_ASYM_PACKING;
2920 }
2921
2922 /**
2923  * check_asym_packing - Check to see if the group is packed into the
2924  *                      sched doman.
2925  *
2926  * This is primarily intended to used at the sibling level.  Some
2927  * cores like POWER7 prefer to use lower numbered SMT threads.  In the
2928  * case of POWER7, it can move to lower SMT modes only when higher
2929  * threads are idle.  When in lower SMT modes, the threads will
2930  * perform better since they share less core resources.  Hence when we
2931  * have idle threads, we want them to be the higher ones.
2932  *
2933  * This packing function is run on idle threads.  It checks to see if
2934  * the busiest CPU in this domain (core in the P7 case) has a higher
2935  * CPU number than the packing function is being run on.  Here we are
2936  * assuming lower CPU number will be equivalent to lower a SMT thread
2937  * number.
2938  *
2939  * Returns 1 when packing is required and a task should be moved to
2940  * this CPU.  The amount of the imbalance is returned in *imbalance.
2941  *
2942  * @sd: The sched_domain whose packing is to be checked.
2943  * @sds: Statistics of the sched_domain which is to be packed
2944  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
2945  * @imbalance: returns amount of imbalanced due to packing.
2946  */
2947 static int check_asym_packing(struct sched_domain *sd,
2948                               struct sd_lb_stats *sds,
2949                               int this_cpu, unsigned long *imbalance)
2950 {
2951         int busiest_cpu;
2952
2953         if (!(sd->flags & SD_ASYM_PACKING))
2954                 return 0;
2955
2956         if (!sds->busiest)
2957                 return 0;
2958
2959         busiest_cpu = group_first_cpu(sds->busiest);
2960         if (this_cpu > busiest_cpu)
2961                 return 0;
2962
2963         *imbalance = DIV_ROUND_CLOSEST(sds->max_load * sds->busiest->sgp->power,
2964                                        SCHED_POWER_SCALE);
2965         return 1;
2966 }
2967
2968 /**
2969  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
2970  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
2971  *                      load balancing.
2972  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
2973  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
2974  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
2975  */
2976 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
2977                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
2978 {
2979         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
2980         unsigned int imbn = 2;
2981         unsigned long scaled_busy_load_per_task;
2982
2983         if (sds->this_nr_running) {
2984                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
2985                 if (sds->busiest_load_per_task >
2986                                 sds->this_load_per_task)
2987                         imbn = 1;
2988         } else
2989                 sds->this_load_per_task =
2990                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
2991
2992         scaled_busy_load_per_task = sds->busiest_load_per_task
2993                                          * SCHED_POWER_SCALE;
2994         scaled_busy_load_per_task /= sds->busiest->sgp->power;
2995
2996         if (sds->max_load - sds->this_load + scaled_busy_load_per_task >=
2997                         (scaled_busy_load_per_task * imbn)) {
2998                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
2999                 return;
3000         }
3001
3002         /*
3003          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3004          * however we may be able to increase total CPU power used by
3005          * moving them.
3006          */
3007
3008         pwr_now += sds->busiest->sgp->power *
3009                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3010         pwr_now += sds->this->sgp->power *
3011                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3012         pwr_now /= SCHED_POWER_SCALE;
3013
3014         /* Amount of load we'd subtract */
3015         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
3016                 sds->busiest->sgp->power;
3017         if (sds->max_load > tmp)
3018                 pwr_move += sds->busiest->sgp->power *
3019                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3020
3021         /* Amount of load we'd add */
3022         if (sds->max_load * sds->busiest->sgp->power <
3023                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE)
3024                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->sgp->power) /
3025                         sds->this->sgp->power;
3026         else
3027                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
3028                         sds->this->sgp->power;
3029         pwr_move += sds->this->sgp->power *
3030                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3031         pwr_move /= SCHED_POWER_SCALE;
3032
3033         /* Move if we gain throughput */
3034         if (pwr_move > pwr_now)
3035                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3036 }
3037
3038 /**
3039  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3040  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3041  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3042  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3043  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3044  */
3045 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3046                 unsigned long *imbalance)
3047 {
3048         unsigned long max_pull, load_above_capacity = ~0UL;
3049
3050         sds->busiest_load_per_task /= sds->busiest_nr_running;
3051         if (sds->group_imb) {
3052                 sds->busiest_load_per_task =
3053                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->avg_load);
3054         }
3055
3056         /*
3057          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3058          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3059          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3060          */
3061         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3062                 *imbalance = 0;
3063                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3064         }
3065
3066         if (!sds->group_imb) {
3067                 /*
3068                  * Don't want to pull so many tasks that a group would go idle.
3069                  */
3070                 load_above_capacity = (sds->busiest_nr_running -
3071                                                 sds->busiest_group_capacity);
3072
3073                 load_above_capacity *= (SCHED_LOAD_SCALE * SCHED_POWER_SCALE);
3074
3075                 load_above_capacity /= sds->busiest->sgp->power;
3076         }
3077
3078         /*
3079          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3080          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3081          * reduce the max loaded cpu below the average load. At the same time,
3082          * we also don't want to reduce the group load below the group capacity
3083          * (so that we can implement power-savings policies etc). Thus we look
3084          * for the minimum possible imbalance.
3085          * Be careful of negative numbers as they'll appear as very large values
3086          * with unsigned longs.
3087          */
3088         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load, load_above_capacity);
3089
3090         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3091         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->sgp->power,
3092                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->sgp->power)
3093                         / SCHED_POWER_SCALE;
3094
3095         /*
3096          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3097          * there is no guarantee that any tasks will be moved so we'll have
3098          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3099          * moved
3100          */
3101         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3102                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3103
3104 }
3105
3106 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3107
3108 /**
3109  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3110  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3111  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3112  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3113  * such a group exists.
3114  *
3115  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3116  * to restore balance.
3117  *
3118  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3119  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3120  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
3121  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
3122  * @idle: The idle status of this_cpu.
3123  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
3124  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
3125  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
3126  *
3127  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
3128  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
3129  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
3130  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
3131  */
3132 static struct sched_group *
3133 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3134                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3135                    const struct cpumask *cpus, int *balance)
3136 {
3137         struct sd_lb_stats sds;
3138
3139         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3140
3141         /*
3142          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
3143          * this level.
3144          */
3145         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, cpus, balance, &sds);
3146
3147         /*
3148          * this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing at
3149          * this level.
3150          */
3151         if (!(*balance))
3152                 goto ret;
3153
3154         if ((idle == CPU_IDLE || idle == CPU_NEWLY_IDLE) &&
3155             check_asym_packing(sd, &sds, this_cpu, imbalance))
3156                 return sds.busiest;
3157
3158         /* There is no busy sibling group to pull tasks from */
3159         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
3160                 goto out_balanced;
3161
3162         sds.avg_load = (SCHED_POWER_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
3163
3164         /*
3165          * If the busiest group is imbalanced the below checks don't
3166          * work because they assumes all things are equal, which typically
3167          * isn't true due to cpus_allowed constraints and the like.
3168          */
3169         if (sds.group_imb)
3170                 goto force_balance;
3171
3172         /* SD_BALANCE_NEWIDLE trumps SMP nice when underutilized */
3173         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && sds.this_has_capacity &&
3174                         !sds.busiest_has_capacity)
3175                 goto force_balance;
3176
3177         /*
3178          * If the local group is more busy than the selected busiest group
3179          * don't try and pull any tasks.
3180          */
3181         if (sds.this_load >= sds.max_load)
3182                 goto out_balanced;
3183
3184         /*
3185          * Don't pull any tasks if this group is already above the domain
3186          * average load.
3187          */
3188         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
3189                 goto out_balanced;
3190
3191         if (idle == CPU_IDLE) {
3192                 /*
3193                  * This cpu is idle. If the busiest group load doesn't
3194                  * have more tasks than the number of available cpu's and
3195                  * there is no imbalance between this and busiest group
3196                  * wrt to idle cpu's, it is balanced.
3197                  */
3198                 if ((sds.this_idle_cpus <= sds.busiest_idle_cpus + 1) &&
3199                     sds.busiest_nr_running <= sds.busiest_group_weight)
3200                         goto out_balanced;
3201         } else {
3202                 /*
3203                  * In the CPU_NEWLY_IDLE, CPU_NOT_IDLE cases, use
3204                  * imbalance_pct to be conservative.
3205                  */
3206                 if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
3207                         goto out_balanced;
3208         }
3209
3210 force_balance:
3211         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
3212         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
3213         return sds.busiest;
3214
3215 out_balanced:
3216         /*
3217          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
3218          * to save power.
3219          */
3220         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
3221                 return sds.busiest;
3222 ret:
3223         *imbalance = 0;
3224         return NULL;
3225 }
3226
3227 /*
3228  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3229  */
3230 static struct rq *
3231 find_busiest_queue(struct sched_domain *sd, struct sched_group *group,
3232                    enum cpu_idle_type idle, unsigned long imbalance,
3233                    const struct cpumask *cpus)
3234 {
3235         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3236         unsigned long max_load = 0;
3237         int i;
3238
3239         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3240                 unsigned long power = power_of(i);
3241                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power,
3242                                                            SCHED_POWER_SCALE);
3243                 unsigned long wl;
3244
3245                 if (!capacity)
3246                         capacity = fix_small_capacity(sd, group);
3247
3248                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
3249                         continue;
3250
3251                 rq = cpu_rq(i);
3252                 wl = weighted_cpuload(i);
3253
3254                 /*
3255                  * When comparing with imbalance, use weighted_cpuload()
3256                  * which is not scaled with the cpu power.
3257                  */
3258                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3259                         continue;
3260
3261                 /*
3262                  * For the load comparisons with the other cpu's, consider
3263                  * the weighted_cpuload() scaled with the cpu power, so that
3264                  * the load can be moved away from the cpu that is potentially
3265                  * running at a lower capacity.
3266                  */
3267                 wl = (wl * SCHED_POWER_SCALE) / power;
3268
3269                 if (wl > max_load) {
3270                         max_load = wl;
3271                         busiest = rq;
3272                 }
3273         }
3274
3275         return busiest;
3276 }
3277
3278 /*
3279  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3280  * so long as it is large enough.
3281  */
3282 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3283
3284 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
3285 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
3286
3287 static int need_active_balance(struct sched_domain *sd, int idle,
3288                                int busiest_cpu, int this_cpu)
3289 {
3290         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE) {
3291
3292                 /*
3293                  * ASYM_PACKING needs to force migrate tasks from busy but
3294                  * higher numbered CPUs in order to pack all tasks in the
3295                  * lowest numbered CPUs.
3296                  */
3297                 if ((sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && busiest_cpu > this_cpu)
3298                         return 1;
3299
3300                 /*
3301                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
3302                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
3303                  * package.
3304                  *
3305                  * The package power saving logic comes from
3306                  * find_busiest_group(). If there are no imbalance, then
3307                  * f_b_g() will return NULL. However when sched_mc={1,2} then
3308                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
3309                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
3310                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
3311                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
3312                  * action will be taken in load_balance_newidle().
3313                  *
3314                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
3315                  * will be more than one task in the source run queue and
3316                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
3317                  * active balance code will not be triggered.
3318                  */
3319                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
3320                         return 0;
3321         }
3322
3323         return unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2);
3324 }
3325
3326 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data);
3327
3328 /*
3329  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3330  * tasks if there is an imbalance.
3331  */
3332 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3333                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3334                         int *balance)
3335 {
3336         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0;
3337         struct sched_group *group;
3338         unsigned long imbalance;
3339         struct rq *busiest;
3340         unsigned long flags;
3341         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
3342
3343         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
3344
3345         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3346
3347 redo:
3348         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle,
3349                                    cpus, balance);
3350
3351         if (*balance == 0)
3352                 goto out_balanced;
3353
3354         if (!group) {
3355                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3356                 goto out_balanced;
3357         }
3358
3359         busiest = find_busiest_queue(sd, group, idle, imbalance, cpus);
3360         if (!busiest) {
3361                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3362                 goto out_balanced;
3363         }
3364
3365         BUG_ON(busiest == this_rq);
3366
3367         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3368
3369         ld_moved = 0;
3370         if (busiest->nr_running > 1) {
3371                 /*
3372                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3373                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3374                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3375                  * correctly treated as an imbalance.
3376                  */
3377                 all_pinned = 1;
3378                 local_irq_save(flags);
3379                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3380                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3381                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3382                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3383                 local_irq_restore(flags);
3384
3385                 /*
3386                  * some other cpu did the load balance for us.
3387                  */
3388                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3389                         resched_cpu(this_cpu);
3390
3391                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3392                 if (unlikely(all_pinned)) {
3393                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3394                         if (!cpumask_empty(cpus))
3395                                 goto redo;
3396                         goto out_balanced;
3397                 }
3398         }
3399
3400         if (!ld_moved) {
3401                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3402                 /*
3403                  * Increment the failure counter only on periodic balance.
3404                  * We do not want newidle balance, which can be very
3405                  * frequent, pollute the failure counter causing
3406                  * excessive cache_hot migrations and active balances.
3407                  */
3408                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE)
3409                         sd->nr_balance_failed++;
3410
3411                 if (need_active_balance(sd, idle, cpu_of(busiest), this_cpu)) {
3412                         raw_spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3413
3414                         /* don't kick the active_load_balance_cpu_stop,
3415                          * if the curr task on busiest cpu can't be
3416                          * moved to this_cpu
3417                          */
3418                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
3419                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3420                                 raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock,
3421                                                             flags);
3422                                 all_pinned = 1;
3423                                 goto out_one_pinned;
3424                         }
3425
3426                         /*
3427                          * ->active_balance synchronizes accesses to
3428                          * ->active_balance_work.  Once set, it's cleared
3429                          * only after active load balance is finished.
3430                          */
3431                         if (!busiest->active_balance) {
3432                                 busiest->active_balance = 1;
3433                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3434                                 active_balance = 1;
3435                         }
3436                         raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3437
3438                         if (active_balance)
3439                                 stop_one_cpu_nowait(cpu_of(busiest),
3440                                         active_load_balance_cpu_stop, busiest,
3441                                         &busiest->active_balance_work);
3442
3443                         /*
3444                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3445                          * counter.
3446                          */
3447                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3448                 }
3449         } else
3450                 sd->nr_balance_failed = 0;
3451
3452         if (likely(!active_balance)) {
3453                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3454                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3455         } else {
3456                 /*
3457                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3458                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3459                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3460                  * move_tasks).
3461                  */
3462                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3463                         sd->balance_interval *= 2;
3464         }
3465
3466         goto out;
3467
3468 out_balanced:
3469         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3470
3471         sd->nr_balance_failed = 0;
3472
3473 out_one_pinned:
3474         /* tune up the balancing interval */
3475         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3476                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3477                 sd->balance_interval *= 2;
3478
3479         ld_moved = 0;
3480 out:
3481         return ld_moved;
3482 }
3483
3484 /*
3485  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3486  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3487  */
3488 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3489 {
3490         struct sched_domain *sd;
3491         int pulled_task = 0;
3492         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3493
3494         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
3495
3496         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
3497                 return;
3498
3499         /*
3500          * Drop the rq->lock, but keep IRQ/preempt disabled.
3501          */
3502         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
3503
3504         update_shares(this_cpu);
3505         rcu_read_lock();
3506         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3507                 unsigned long interval;
3508                 int balance = 1;
3509
3510                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3511                         continue;
3512
3513                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE) {
3514                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3515                         pulled_task = load_balance(this_cpu, this_rq,
3516                                                    sd, CPU_NEWLY_IDLE, &balance);
3517                 }
3518
3519                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3520                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3521                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3522                 if (pulled_task) {
3523                         this_rq->idle_stamp = 0;
3524                         break;
3525                 }
3526         }
3527         rcu_read_unlock();
3528
3529         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
3530
3531         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3532                 /*
3533                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3534                  * a busy processor. So reset next_balance.
3535                  */
3536                 this_rq->next_balance = next_balance;
3537         }
3538 }
3539
3540 /*
3541  * active_load_balance_cpu_stop is run by cpu stopper. It pushes
3542  * running tasks off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at
3543  * least 1 task to be running on each physical CPU where possible, and
3544  * avoids physical / logical imbalances.
3545  */
3546 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data)
3547 {
3548         struct rq *busiest_rq = data;
3549         int busiest_cpu = cpu_of(busiest_rq);
3550         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3551         struct rq *target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3552         struct sched_domain *sd;
3553
3554         raw_spin_lock_irq(&busiest_rq->lock);
3555
3556         /* make sure the requested cpu hasn't gone down in the meantime */
3557         if (unlikely(busiest_cpu != smp_processor_id() ||
3558                      !busiest_rq->active_balance))
3559                 goto out_unlock;
3560
3561         /* Is there any task to move? */
3562         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3563                 goto out_unlock;
3564
3565         /*
3566          * This condition is "impossible", if it occurs
3567          * we need to fix it. Originally reported by
3568          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3569          */
3570         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3571
3572         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3573         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3574
3575         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3576         rcu_read_lock();
3577         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3578                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3579                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
3580                                 break;
3581         }
3582
3583         if (likely(sd)) {
3584                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3585
3586                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3587                                   sd, CPU_IDLE))
3588                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3589                 else
3590                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3591         }
3592         rcu_read_unlock();
3593         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
3594 out_unlock:
3595         busiest_rq->active_balance = 0;
3596         raw_spin_unlock_irq(&busiest_rq->lock);
3597         return 0;
3598 }
3599
3600 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3601
3602 static DEFINE_PER_CPU(struct call_single_data, remote_sched_softirq_cb);
3603
3604 static void trigger_sched_softirq(void *data)
3605 {
3606         raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
3607 }
3608
3609 static inline void init_sched_softirq_csd(struct call_single_data *csd)
3610 {
3611         csd->func = trigger_sched_softirq;
3612         csd->info = NULL;
3613         csd->flags = 0;
3614         csd->priv = 0;
3615 }
3616
3617 /*
3618  * idle load balancing details
3619  * - One of the idle CPUs nominates itself as idle load_balancer, while
3620  *   entering idle.
3621  * - This idle load balancer CPU will also go into tickless mode when
3622  *   it is idle, just like all other idle CPUs
3623  * - When one of the busy CPUs notice that there may be an idle rebalancing
3624  *   needed, they will kick the idle load balancer, which then does idle
3625  *   load balancing for all the idle CPUs.
3626  */
3627 static struct {
3628         atomic_t load_balancer;
3629         atomic_t first_pick_cpu;
3630         atomic_t second_pick_cpu;
3631         cpumask_var_t idle_cpus_mask;
3632         cpumask_var_t grp_idle_mask;
3633         unsigned long next_balance;     /* in jiffy units */
3634 } nohz ____cacheline_aligned;
3635
3636 int get_nohz_load_balancer(void)
3637 {
3638         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
3639 }
3640
3641 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3642 /**
3643  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
3644  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
3645  *              be returned.
3646  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
3647  *              for the given cpu.
3648  *
3649  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
3650  */
3651 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
3652 {
3653         struct sched_domain *sd;
3654
3655         for_each_domain(cpu, sd)
3656                 if (sd && (sd->flags & flag))
3657                         break;
3658
3659         return sd;
3660 }
3661
3662 /**
3663  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
3664  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
3665  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
3666  *              for cpu.
3667  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
3668  *
3669  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
3670  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
3671  */
3672 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
3673         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
3674                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
3675
3676 /**
3677  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
3678  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
3679  *
3680  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
3681  *
3682  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
3683  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
3684  * sched_group is semi-idle or not.
3685  */
3686 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
3687 {
3688         cpumask_and(nohz.grp_idle_mask, nohz.idle_cpus_mask,
3689                                         sched_group_cpus(ilb_group));
3690
3691         /*
3692          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
3693          * and atleast one idle cpu.
3694          */
3695         if (cpumask_empty(nohz.grp_idle_mask))
3696                 return 0;
3697
3698         if (cpumask_equal(nohz.grp_idle_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
3699                 return 0;
3700
3701         return 1;
3702 }
3703 /**
3704  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
3705  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
3706  *
3707  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
3708  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
3709  *
3710  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
3711  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
3712  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
3713  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
3714  */
3715 static int find_new_ilb(int cpu)
3716 {
3717         struct sched_domain *sd;
3718         struct sched_group *ilb_group;
3719         int ilb = nr_cpu_ids;
3720
3721         /*
3722          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
3723          * when power-aware load balancing is enabled
3724          */
3725         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
3726                 goto out_done;
3727
3728         /*
3729          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
3730          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
3731          */
3732         if (cpumask_weight(nohz.idle_cpus_mask) < 2)
3733                 goto out_done;
3734
3735         rcu_read_lock();
3736         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
3737                 ilb_group = sd->groups;
3738
3739                 do {
3740                         if (is_semi_idle_group(ilb_group)) {
3741                                 ilb = cpumask_first(nohz.grp_idle_mask);
3742                                 goto unlock;
3743                         }
3744
3745                         ilb_group = ilb_group->next;
3746
3747                 } while (ilb_group != sd->groups);
3748         }
3749 unlock:
3750         rcu_read_unlock();
3751
3752 out_done:
3753         return ilb;
3754 }
3755 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
3756 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
3757 {
3758         return nr_cpu_ids;
3759 }
3760 #endif
3761
3762 /*
3763  * Kick a CPU to do the nohz balancing, if it is time for it. We pick the
3764  * nohz_load_balancer CPU (if there is one) otherwise fallback to any idle
3765  * CPU (if there is one).
3766  */
3767 static void nohz_balancer_kick(int cpu)
3768 {
3769         int ilb_cpu;
3770
3771         nohz.next_balance++;
3772
3773         ilb_cpu = get_nohz_load_balancer();
3774
3775         if (ilb_cpu >= nr_cpu_ids) {
3776                 ilb_cpu = cpumask_first(nohz.idle_cpus_mask);
3777                 if (ilb_cpu >= nr_cpu_ids)
3778                         return;
3779         }
3780
3781         if (!cpu_rq(ilb_cpu)->nohz_balance_kick) {
3782                 struct call_single_data *cp;
3783
3784                 cpu_rq(ilb_cpu)->nohz_balance_kick = 1;
3785                 cp = &per_cpu(remote_sched_softirq_cb, cpu);
3786                 __smp_call_function_single(ilb_cpu, cp, 0);
3787         }
3788         return;
3789 }
3790
3791 /*
3792  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3793  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3794  * load balancing on behalf of all those cpus.
3795  *
3796  * When the ilb owner becomes busy, we will not have new ilb owner until some
3797  * idle CPU wakes up and goes back to idle or some busy CPU tries to kick
3798  * idle load balancing by kicking one of the idle CPUs.
3799  *
3800  * Ticks are stopped for the ilb owner as well, with busy CPU kicking this
3801  * ilb owner CPU in future (when there is a need for idle load balancing on
3802  * behalf of all idle CPUs).
3803  */
3804 void select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3805 {
3806         int cpu = smp_processor_id();
3807
3808         if (stop_tick) {
3809                 if (!cpu_active(cpu)) {
3810                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
3811                                 return;
3812
3813                         /*
3814                          * If we are going offline and still the leader,
3815                          * give up!
3816                          */
3817                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu,
3818                                            nr_cpu_ids) != cpu)
3819                                 BUG();
3820
3821                         return;
3822                 }
3823
3824                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
3825
3826                 if (atomic_read(&nohz.first_pick_cpu) == cpu)
3827                         atomic_cmpxchg(&nohz.first_pick_cpu, cpu, nr_cpu_ids);
3828                 if (atomic_read(&nohz.second_pick_cpu) == cpu)
3829                         atomic_cmpxchg(&nohz.second_pick_cpu, cpu, nr_cpu_ids);
3830
3831                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) >= nr_cpu_ids) {
3832                         int new_ilb;
3833
3834                         /* make me the ilb owner */
3835                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids,
3836                                            cpu) != nr_cpu_ids)
3837                                 return;
3838
3839                         /*
3840                          * Check to see if there is a more power-efficient
3841                          * ilb.
3842                          */
3843                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
3844                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
3845                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids);
3846                                 resched_cpu(new_ilb);
3847                                 return;
3848                         }
3849                         return;
3850                 }
3851         } else {
3852                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask))
3853                         return;
3854
3855                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
3856
3857                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3858                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu,
3859                                            nr_cpu_ids) != cpu)
3860                                 BUG();
3861         }
3862         return;
3863 }
3864 #endif
3865
3866 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3867
3868 static unsigned long __read_mostly max_load_balance_interval = HZ/10;
3869
3870 /*
3871  * Scale the max load_balance interval with the number of CPUs in the system.
3872  * This trades load-balance latency on larger machines for less cross talk.
3873  */
3874 static void update_max_interval(void)
3875 {
3876         max_load_balance_interval = HZ*num_online_cpus()/10;
3877 }
3878
3879 /*
3880  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3881  * and initiates a balancing operation if so.
3882  *
3883  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3884  */
3885 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3886 {
3887         int balance = 1;
3888         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3889         unsigned long interval;
3890         struct sched_domain *sd;
3891         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3892         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3893         int update_next_balance = 0;
3894         int need_serialize;
3895
3896         update_shares(cpu);
3897
3898         rcu_read_lock();
3899         for_each_domain(cpu, sd) {
3900                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3901                         continue;
3902
3903                 interval = sd->balance_interval;
3904                 if (idle != CPU_IDLE)
3905                         interval *= sd->busy_factor;
3906
3907                 /* scale ms to jiffies */
3908                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3909                 interval = clamp(interval, 1UL, max_load_balance_interval);
3910
3911                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
3912
3913                 if (need_serialize) {
3914                         if (!spin_trylock(&balancing))
3915                                 goto out;
3916                 }
3917
3918                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3919                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3920                                 /*
3921                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3922                                  * longer idle.
3923                                  */
3924                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3925                         }
3926                         sd->last_balance = jiffies;
3927                 }
3928                 if (need_serialize)
3929                         spin_unlock(&balancing);
3930 out:
3931                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3932                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3933                         update_next_balance = 1;
3934                 }
3935
3936                 /*
3937                  * Stop the load balance at this level. There is another
3938                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3939                  * actively.
3940                  */
3941                 if (!balance)
3942                         break;
3943         }
3944         rcu_read_unlock();
3945
3946         /*
3947          * next_balance will be updated only when there is a need.
3948          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3949          * updated.
3950          */
3951         if (likely(update_next_balance))
3952                 rq->next_balance = next_balance;
3953 }
3954
3955 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3956 /*
3957  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle balance kickee will do the
3958  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3959  */
3960 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle)
3961 {
3962         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3963         struct rq *rq;
3964         int balance_cpu;
3965
3966         if (idle != CPU_IDLE || !this_rq->nohz_balance_kick)
3967                 return;
3968
3969         for_each_cpu(balance_cpu, nohz.idle_cpus_mask) {
3970                 if (balance_cpu == this_cpu)
3971                         continue;
3972
3973                 /*
3974                  * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3975                  * work being done for other cpus. Next load
3976                  * balancing owner will pick it up.
3977                  */
3978                 if (need_resched()) {
3979                         this_rq->nohz_balance_kick = 0;
3980                         break;
3981                 }
3982
3983                 raw_spin_lock_irq(&this_rq->lock);
3984                 update_rq_clock(this_rq);
3985                 update_cpu_load(this_rq);
3986                 raw_spin_unlock_irq(&this_rq->lock);
3987
3988                 rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3989
3990                 rq = cpu_rq(balance_cpu);
3991                 if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3992                         this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3993         }
3994         nohz.next_balance = this_rq->next_balance;
3995         this_rq->nohz_balance_kick = 0;
3996 }
3997
3998 /*
3999  * Current heuristic for kicking the idle load balancer
4000  * - first_pick_cpu is the one of the busy CPUs. It will kick
4001  *   idle load balancer when it has more than one process active. This
4002  *   eliminates the need for idle load balancing altogether when we have
4003  *   only one running process in the system (common case).
4004  * - If there are more than one busy CPU, idle load balancer may have
4005  *   to run for active_load_balance to happen (i.e., two busy CPUs are
4006  *   SMT or core siblings and can run better if they move to different
4007  *   physical CPUs). So, second_pick_cpu is the second of the busy CPUs
4008  *   which will kick idle load balancer as soon as it has any load.
4009  */
4010 static inline int nohz_kick_needed(struct rq *rq, int cpu)
4011 {
4012         unsigned long now = jiffies;
4013         int ret;
4014         int first_pick_cpu, second_pick_cpu;
4015
4016         if (time_before(now, nohz.next_balance))
4017                 return 0;
4018
4019         if (rq->idle_at_tick)
4020                 return 0;
4021
4022         first_pick_cpu = atomic_read(&nohz.first_pick_cpu);
4023         second_pick_cpu = atomic_read(&nohz.second_pick_cpu);
4024
4025         if (first_pick_cpu < nr_cpu_ids && first_pick_cpu != cpu &&
4026             second_pick_cpu < nr_cpu_ids && second_pick_cpu != cpu)
4027                 return 0;
4028
4029         ret = atomic_cmpxchg(&nohz.first_pick_cpu, nr_cpu_ids, cpu);
4030         if (ret == nr_cpu_ids || ret == cpu) {
4031                 atomic_cmpxchg(&nohz.second_pick_cpu, cpu, nr_cpu_ids);
4032                 if (rq->nr_running > 1)
4033                         return 1;
4034         } else {
4035                 ret = atomic_cmpxchg(&nohz.second_pick_cpu, nr_cpu_ids, cpu);
4036                 if (ret == nr_cpu_ids || ret == cpu) {
4037                         if (rq->nr_running)
4038                                 return 1;
4039                 }
4040         }
4041         return 0;
4042 }
4043 #else
4044 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle) { }
4045 #endif
4046
4047 /*
4048  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4049  * Also triggered for nohz idle balancing (with nohz_balancing_kick set).
4050  */
4051 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4052 {
4053         int this_cpu = smp_processor_id();
4054         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4055         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4056                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4057
4058         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4059
4060         /*
4061          * If this cpu has a pending nohz_balance_kick, then do the
4062          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4063          * stopped.
4064          */
4065         nohz_idle_balance(this_cpu, idle);
4066 }
4067
4068 static inline int on_null_domain(int cpu)
4069 {
4070         return !rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
4071 }
4072
4073 /*
4074  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4075  */
4076 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4077 {
4078         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4079         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4080             likely(!on_null_domain(cpu)))
4081                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4082 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4083         else if (nohz_kick_needed(rq, cpu) && likely(!on_null_domain(cpu)))
4084                 nohz_balancer_kick(cpu);
4085 #endif
4086 }
4087
4088 static void rq_online_fair(struct rq *rq)
4089 {
4090         update_sysctl();
4091 }
4092
4093 static void rq_offline_fair(struct rq *rq)
4094 {
4095         update_sysctl();
4096 }
4097
4098 #else   /* CONFIG_SMP */
4099
4100 /*
4101  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4102  */
4103 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4104 {
4105 }
4106
4107 #endif /* CONFIG_SMP */
4108
4109 /*
4110  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
4111  */
4112 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr, int queued)
4113 {
4114         struct cfs_rq *cfs_rq;
4115         struct sched_entity *se = &curr->se;
4116
4117         for_each_sched_entity(se) {
4118                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
4119                 entity_tick(cfs_rq, se, queued);
4120         }
4121 }
4122
4123 /*
4124  * called on fork with the child task as argument from the parent's context
4125  *  - child not yet on the tasklist
4126  *  - preemption disabled
4127  */
4128 static void task_fork_fair(struct task_struct *p)
4129 {
4130         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(current);
4131         struct sched_entity *se = &p->se, *curr = cfs_rq->curr;
4132         int this_cpu = smp_processor_id();
4133         struct rq *rq = this_rq();
4134         unsigned long flags;
4135
4136         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4137
4138         update_rq_clock(rq);
4139
4140         if (unlikely(task_cpu(p) != this_cpu)) {
4141                 rcu_read_lock();
4142                 __set_task_cpu(p, this_cpu);
4143                 rcu_read_unlock();
4144         }
4145
4146         update_curr(cfs_rq);
4147
4148         if (curr)
4149                 se->vruntime = curr->vruntime;
4150         place_entity(cfs_rq, se, 1);
4151
4152         if (sysctl_sched_child_runs_first && curr && entity_before(curr, se)) {
4153                 /*
4154                  * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
4155                  * 'current' within the tree based on its new key value.
4156                  */
4157                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
4158                 resched_task(rq->curr);
4159         }
4160
4161         se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
4162
4163         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4164 }
4165
4166 /*
4167  * Priority of the task has changed. Check to see if we preempt
4168  * the current task.
4169  */
4170 static void
4171 prio_changed_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int oldprio)
4172 {
4173         if (!p->se.on_rq)
4174                 return;
4175
4176         /*
4177          * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4178          * our priority decreased, or if we are not currently running on
4179          * this runqueue and our priority is higher than the current's
4180          */
4181         if (rq->curr == p) {
4182                 if (p->prio > oldprio)
4183                         resched_task(rq->curr);
4184         } else
4185                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
4186 }
4187
4188 static void switched_from_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
4189 {
4190         struct sched_entity *se = &p->se;
4191         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
4192
4193         /*
4194          * Ensure the task's vruntime is normalized, so that when its
4195          * switched back to the fair class the enqueue_entity(.flags=0) will
4196          * do the right thing.
4197          *
4198          * If it was on_rq, then the dequeue_entity(.flags=0) will already
4199          * have normalized the vruntime, if it was !on_rq, then only when
4200          * the task is sleeping will it still have non-normalized vruntime.
4201          */
4202         if (!se->on_rq && p->state != TASK_RUNNING) {
4203                 /*
4204                  * Fix up our vruntime so that the current sleep doesn't
4205                  * cause 'unlimited' sleep bonus.
4206                  */
4207                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
4208                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
4209         }
4210 }
4211
4212 /*
4213  * We switched to the sched_fair class.
4214  */
4215 static void switched_to_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
4216 {
4217         if (!p->se.on_rq)
4218                 return;
4219
4220         /*
4221          * We were most likely switched from sched_rt, so
4222          * kick off the schedule if running, otherwise just see
4223          * if we can still preempt the current task.
4224          */
4225         if (rq->curr == p)
4226                 resched_task(rq->curr);
4227         else
4228                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
4229 }
4230
4231 /* Account for a task changing its policy or group.
4232  *
4233  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
4234  * migrates between groups/classes.
4235  */
4236 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
4237 {
4238         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
4239
4240         for_each_sched_entity(se)
4241                 set_next_entity(cfs_rq_of(se), se);
4242 }
4243
4244 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4245 static void task_move_group_fair(struct task_struct *p, int on_rq)
4246 {
4247         /*
4248          * If the task was not on the rq at the time of this cgroup movement
4249          * it must have been asleep, sleeping tasks keep their ->vruntime
4250          * absolute on their old rq until wakeup (needed for the fair sleeper
4251          * bonus in place_entity()).
4252          *
4253          * If it was on the rq, we've just 'preempted' it, which does convert
4254          * ->vruntime to a relative base.
4255          *
4256          * Make sure both cases convert their relative position when migrating
4257          * to another cgroup's rq. This does somewhat interfere with the
4258          * fair sleeper stuff for the first placement, but who cares.
4259          */
4260         if (!on_rq)
4261                 p->se.vruntime -= cfs_rq_of(&p->se)->min_vruntime;
4262         set_task_rq(p, task_cpu(p));
4263         if (!on_rq)
4264                 p->se.vruntime += cfs_rq_of(&p->se)->min_vruntime;
4265 }
4266 #endif
4267
4268 static unsigned int get_rr_interval_fair(struct rq *rq, struct task_struct *task)
4269 {
4270         struct sched_entity *se = &task->se;
4271         unsigned int rr_interval = 0;
4272
4273         /*
4274          * Time slice is 0 for SCHED_OTHER tasks that are on an otherwise
4275          * idle runqueue:
4276          */
4277         if (rq->cfs.load.weight)
4278                 rr_interval = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
4279
4280         return rr_interval;
4281 }
4282
4283 /*
4284  * All the scheduling class methods:
4285  */
4286 static const struct sched_class fair_sched_class = {
4287         .next                   = &idle_sched_class,
4288         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
4289         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
4290         .yield_task             = yield_task_fair,
4291         .yield_to_task          = yield_to_task_fair,
4292
4293         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
4294
4295         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
4296         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
4297
4298 #ifdef CONFIG_SMP
4299         .select_task_rq         = select_task_rq_fair,
4300
4301         .rq_online              = rq_online_fair,
4302         .rq_offline             = rq_offline_fair,
4303
4304         .task_waking            = task_waking_fair,
4305 #endif
4306
4307         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
4308         .task_tick              = task_tick_fair,
4309         .task_fork              = task_fork_fair,
4310
4311         .prio_changed           = prio_changed_fair,
4312         .switched_from          = switched_from_fair,
4313         .switched_to            = switched_to_fair,
4314
4315         .get_rr_interval        = get_rr_interval_fair,
4316
4317 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4318         .task_move_group        = task_move_group_fair,
4319 #endif
4320 };
4321
4322 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4323 static void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
4324 {
4325         struct cfs_rq *cfs_rq;
4326
4327         rcu_read_lock();
4328         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
4329                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
4330         rcu_read_unlock();
4331 }
4332 #endif