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