sched: Remove FAIR_SLEEPERS feature
[linux-2.6.git] / kernel / sched_fair.c
1 /*
2  * Completely Fair Scheduling (CFS) Class (SCHED_NORMAL/SCHED_BATCH)
3  *
4  *  Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc., Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
5  *
6  *  Interactivity improvements by Mike Galbraith
7  *  (C) 2007 Mike Galbraith <efault@gmx.de>
8  *
9  *  Various enhancements by Dmitry Adamushko.
10  *  (C) 2007 Dmitry Adamushko <dmitry.adamushko@gmail.com>
11  *
12  *  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
13  *  Copyright IBM Corporation, 2007
14  *  Author: Srivatsa Vaddagiri <vatsa@linux.vnet.ibm.com>
15  *
16  *  Scaled math optimizations by Thomas Gleixner
17  *  Copyright (C) 2007, Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
18  *
19  *  Adaptive scheduling granularity, math enhancements by Peter Zijlstra
20  *  Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc., Peter Zijlstra <pzijlstr@redhat.com>
21  */
22
23 #include <linux/latencytop.h>
24 #include <linux/sched.h>
25
26 /*
27  * Targeted preemption latency for CPU-bound tasks:
28  * (default: 5ms * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
29  *
30  * NOTE: this latency value is not the same as the concept of
31  * 'timeslice length' - timeslices in CFS are of variable length
32  * and have no persistent notion like in traditional, time-slice
33  * based scheduling concepts.
34  *
35  * (to see the precise effective timeslice length of your workload,
36  *  run vmstat and monitor the context-switches (cs) field)
37  */
38 unsigned int sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
39 unsigned int normalized_sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
40
41 /*
42  * The initial- and re-scaling of tunables is configurable
43  * (default SCHED_TUNABLESCALING_LOG = *(1+ilog(ncpus))
44  *
45  * Options are:
46  * SCHED_TUNABLESCALING_NONE - unscaled, always *1
47  * SCHED_TUNABLESCALING_LOG - scaled logarithmical, *1+ilog(ncpus)
48  * SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR - scaled linear, *ncpus
49  */
50 enum sched_tunable_scaling sysctl_sched_tunable_scaling
51         = SCHED_TUNABLESCALING_LOG;
52
53 /*
54  * Minimal preemption granularity for CPU-bound tasks:
55  * (default: 2 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
56  */
57 unsigned int sysctl_sched_min_granularity = 2000000ULL;
58 unsigned int normalized_sysctl_sched_min_granularity = 2000000ULL;
59
60 /*
61  * is kept at sysctl_sched_latency / sysctl_sched_min_granularity
62  */
63 static unsigned int sched_nr_latency = 3;
64
65 /*
66  * After fork, child runs first. If set to 0 (default) then
67  * parent will (try to) run first.
68  */
69 unsigned int sysctl_sched_child_runs_first __read_mostly;
70
71 /*
72  * sys_sched_yield() compat mode
73  *
74  * This option switches the agressive yield implementation of the
75  * old scheduler back on.
76  */
77 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_compat_yield;
78
79 /*
80  * SCHED_OTHER wake-up granularity.
81  * (default: 1 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
82  *
83  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
84  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
85  * have immediate wakeup/sleep latencies.
86  */
87 unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
88 unsigned int normalized_sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
89
90 const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost = 500000UL;
91
92 static const struct sched_class fair_sched_class;
93
94 /**************************************************************
95  * CFS operations on generic schedulable entities:
96  */
97
98 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
99
100 /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
101 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
102 {
103         return cfs_rq->rq;
104 }
105
106 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
107 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
108
109 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
110 {
111 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
112         WARN_ON_ONCE(!entity_is_task(se));
113 #endif
114         return container_of(se, struct task_struct, se);
115 }
116
117 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
118 #define for_each_sched_entity(se) \
119                 for (; se; se = se->parent)
120
121 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
122 {
123         return p->se.cfs_rq;
124 }
125
126 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
127 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
128 {
129         return se->cfs_rq;
130 }
131
132 /* runqueue "owned" by this group */
133 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
134 {
135         return grp->my_q;
136 }
137
138 /* Given a group's cfs_rq on one cpu, return its corresponding cfs_rq on
139  * another cpu ('this_cpu')
140  */
141 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
142 {
143         return cfs_rq->tg->cfs_rq[this_cpu];
144 }
145
146 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
147 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
148         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
149
150 /* Do the two (enqueued) entities belong to the same group ? */
151 static inline int
152 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
153 {
154         if (se->cfs_rq == pse->cfs_rq)
155                 return 1;
156
157         return 0;
158 }
159
160 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
161 {
162         return se->parent;
163 }
164
165 /* return depth at which a sched entity is present in the hierarchy */
166 static inline int depth_se(struct sched_entity *se)
167 {
168         int depth = 0;
169
170         for_each_sched_entity(se)
171                 depth++;
172
173         return depth;
174 }
175
176 static void
177 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
178 {
179         int se_depth, pse_depth;
180
181         /*
182          * preemption test can be made between sibling entities who are in the
183          * same cfs_rq i.e who have a common parent. Walk up the hierarchy of
184          * both tasks until we find their ancestors who are siblings of common
185          * parent.
186          */
187
188         /* First walk up until both entities are at same depth */
189         se_depth = depth_se(*se);
190         pse_depth = depth_se(*pse);
191
192         while (se_depth > pse_depth) {
193                 se_depth--;
194                 *se = parent_entity(*se);
195         }
196
197         while (pse_depth > se_depth) {
198                 pse_depth--;
199                 *pse = parent_entity(*pse);
200         }
201
202         while (!is_same_group(*se, *pse)) {
203                 *se = parent_entity(*se);
204                 *pse = parent_entity(*pse);
205         }
206 }
207
208 #else   /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
209
210 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
211 {
212         return container_of(se, struct task_struct, se);
213 }
214
215 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
216 {
217         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
218 }
219
220 #define entity_is_task(se)      1
221
222 #define for_each_sched_entity(se) \
223                 for (; se; se = NULL)
224
225 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
226 {
227         return &task_rq(p)->cfs;
228 }
229
230 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
231 {
232         struct task_struct *p = task_of(se);
233         struct rq *rq = task_rq(p);
234
235         return &rq->cfs;
236 }
237
238 /* runqueue "owned" by this group */
239 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
240 {
241         return NULL;
242 }
243
244 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
245 {
246         return &cpu_rq(this_cpu)->cfs;
247 }
248
249 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
250                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
251
252 static inline int
253 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
254 {
255         return 1;
256 }
257
258 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
259 {
260         return NULL;
261 }
262
263 static inline void
264 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
265 {
266 }
267
268 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
269
270
271 /**************************************************************
272  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
273  */
274
275 static inline u64 max_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
276 {
277         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
278         if (delta > 0)
279                 min_vruntime = vruntime;
280
281         return min_vruntime;
282 }
283
284 static inline u64 min_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
285 {
286         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
287         if (delta < 0)
288                 min_vruntime = vruntime;
289
290         return min_vruntime;
291 }
292
293 static inline int entity_before(struct sched_entity *a,
294                                 struct sched_entity *b)
295 {
296         return (s64)(a->vruntime - b->vruntime) < 0;
297 }
298
299 static inline s64 entity_key(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
300 {
301         return se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
302 }
303
304 static void update_min_vruntime(struct cfs_rq *cfs_rq)
305 {
306         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
307
308         if (cfs_rq->curr)
309                 vruntime = cfs_rq->curr->vruntime;
310
311         if (cfs_rq->rb_leftmost) {
312                 struct sched_entity *se = rb_entry(cfs_rq->rb_leftmost,
313                                                    struct sched_entity,
314                                                    run_node);
315
316                 if (!cfs_rq->curr)
317                         vruntime = se->vruntime;
318                 else
319                         vruntime = min_vruntime(vruntime, se->vruntime);
320         }
321
322         cfs_rq->min_vruntime = max_vruntime(cfs_rq->min_vruntime, vruntime);
323 }
324
325 /*
326  * Enqueue an entity into the rb-tree:
327  */
328 static void __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
329 {
330         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
331         struct rb_node *parent = NULL;
332         struct sched_entity *entry;
333         s64 key = entity_key(cfs_rq, se);
334         int leftmost = 1;
335
336         /*
337          * Find the right place in the rbtree:
338          */
339         while (*link) {
340                 parent = *link;
341                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
342                 /*
343                  * We dont care about collisions. Nodes with
344                  * the same key stay together.
345                  */
346                 if (key < entity_key(cfs_rq, entry)) {
347                         link = &parent->rb_left;
348                 } else {
349                         link = &parent->rb_right;
350                         leftmost = 0;
351                 }
352         }
353
354         /*
355          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
356          * used):
357          */
358         if (leftmost)
359                 cfs_rq->rb_leftmost = &se->run_node;
360
361         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
362         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
363 }
364
365 static void __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
366 {
367         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node) {
368                 struct rb_node *next_node;
369
370                 next_node = rb_next(&se->run_node);
371                 cfs_rq->rb_leftmost = next_node;
372         }
373
374         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
375 }
376
377 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
378 {
379         struct rb_node *left = cfs_rq->rb_leftmost;
380
381         if (!left)
382                 return NULL;
383
384         return rb_entry(left, struct sched_entity, run_node);
385 }
386
387 static struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
388 {
389         struct rb_node *last = rb_last(&cfs_rq->tasks_timeline);
390
391         if (!last)
392                 return NULL;
393
394         return rb_entry(last, struct sched_entity, run_node);
395 }
396
397 /**************************************************************
398  * Scheduling class statistics methods:
399  */
400
401 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
402 int sched_proc_update_handler(struct ctl_table *table, int write,
403                 void __user *buffer, size_t *lenp,
404                 loff_t *ppos)
405 {
406         int ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
407         int factor = get_update_sysctl_factor();
408
409         if (ret || !write)
410                 return ret;
411
412         sched_nr_latency = DIV_ROUND_UP(sysctl_sched_latency,
413                                         sysctl_sched_min_granularity);
414
415 #define WRT_SYSCTL(name) \
416         (normalized_sysctl_##name = sysctl_##name / (factor))
417         WRT_SYSCTL(sched_min_granularity);
418         WRT_SYSCTL(sched_latency);
419         WRT_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
420         WRT_SYSCTL(sched_shares_ratelimit);
421 #undef WRT_SYSCTL
422
423         return 0;
424 }
425 #endif
426
427 /*
428  * delta /= w
429  */
430 static inline unsigned long
431 calc_delta_fair(unsigned long delta, struct sched_entity *se)
432 {
433         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
434                 delta = calc_delta_mine(delta, NICE_0_LOAD, &se->load);
435
436         return delta;
437 }
438
439 /*
440  * The idea is to set a period in which each task runs once.
441  *
442  * When there are too many tasks (sysctl_sched_nr_latency) we have to stretch
443  * this period because otherwise the slices get too small.
444  *
445  * p = (nr <= nl) ? l : l*nr/nl
446  */
447 static u64 __sched_period(unsigned long nr_running)
448 {
449         u64 period = sysctl_sched_latency;
450         unsigned long nr_latency = sched_nr_latency;
451
452         if (unlikely(nr_running > nr_latency)) {
453                 period = sysctl_sched_min_granularity;
454                 period *= nr_running;
455         }
456
457         return period;
458 }
459
460 /*
461  * We calculate the wall-time slice from the period by taking a part
462  * proportional to the weight.
463  *
464  * s = p*P[w/rw]
465  */
466 static u64 sched_slice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
467 {
468         u64 slice = __sched_period(cfs_rq->nr_running + !se->on_rq);
469
470         for_each_sched_entity(se) {
471                 struct load_weight *load;
472                 struct load_weight lw;
473
474                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
475                 load = &cfs_rq->load;
476
477                 if (unlikely(!se->on_rq)) {
478                         lw = cfs_rq->load;
479
480                         update_load_add(&lw, se->load.weight);
481                         load = &lw;
482                 }
483                 slice = calc_delta_mine(slice, se->load.weight, load);
484         }
485         return slice;
486 }
487
488 /*
489  * We calculate the vruntime slice of a to be inserted task
490  *
491  * vs = s/w
492  */
493 static u64 sched_vslice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
494 {
495         return calc_delta_fair(sched_slice(cfs_rq, se), se);
496 }
497
498 /*
499  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
500  * are not in our scheduling class.
501  */
502 static inline void
503 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
504               unsigned long delta_exec)
505 {
506         unsigned long delta_exec_weighted;
507
508         schedstat_set(curr->statistics.exec_max,
509                       max((u64)delta_exec, curr->statistics.exec_max));
510
511         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
512         schedstat_add(cfs_rq, exec_clock, delta_exec);
513         delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec, curr);
514
515         curr->vruntime += delta_exec_weighted;
516         update_min_vruntime(cfs_rq);
517 }
518
519 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
520 {
521         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
522         u64 now = rq_of(cfs_rq)->clock;
523         unsigned long delta_exec;
524
525         if (unlikely(!curr))
526                 return;
527
528         /*
529          * Get the amount of time the current task was running
530          * since the last time we changed load (this cannot
531          * overflow on 32 bits):
532          */
533         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
534         if (!delta_exec)
535                 return;
536
537         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
538         curr->exec_start = now;
539
540         if (entity_is_task(curr)) {
541                 struct task_struct *curtask = task_of(curr);
542
543                 trace_sched_stat_runtime(curtask, delta_exec, curr->vruntime);
544                 cpuacct_charge(curtask, delta_exec);
545                 account_group_exec_runtime(curtask, delta_exec);
546         }
547 }
548
549 static inline void
550 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
551 {
552         schedstat_set(se->statistics.wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
553 }
554
555 /*
556  * Task is being enqueued - update stats:
557  */
558 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
559 {
560         /*
561          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
562          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
563          */
564         if (se != cfs_rq->curr)
565                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
566 }
567
568 static void
569 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
570 {
571         schedstat_set(se->statistics.wait_max, max(se->statistics.wait_max,
572                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start));
573         schedstat_set(se->statistics.wait_count, se->statistics.wait_count + 1);
574         schedstat_set(se->statistics.wait_sum, se->statistics.wait_sum +
575                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start);
576 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
577         if (entity_is_task(se)) {
578                 trace_sched_stat_wait(task_of(se),
579                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start);
580         }
581 #endif
582         schedstat_set(se->statistics.wait_start, 0);
583 }
584
585 static inline void
586 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
587 {
588         /*
589          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
590          * waiting task:
591          */
592         if (se != cfs_rq->curr)
593                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
594 }
595
596 /*
597  * We are picking a new current task - update its stats:
598  */
599 static inline void
600 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
601 {
602         /*
603          * We are starting a new run period:
604          */
605         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
606 }
607
608 /**************************************************
609  * Scheduling class queueing methods:
610  */
611
612 #if defined CONFIG_SMP && defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
613 static void
614 add_cfs_task_weight(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long weight)
615 {
616         cfs_rq->task_weight += weight;
617 }
618 #else
619 static inline void
620 add_cfs_task_weight(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long weight)
621 {
622 }
623 #endif
624
625 static void
626 account_entity_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
627 {
628         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
629         if (!parent_entity(se))
630                 inc_cpu_load(rq_of(cfs_rq), se->load.weight);
631         if (entity_is_task(se)) {
632                 add_cfs_task_weight(cfs_rq, se->load.weight);
633                 list_add(&se->group_node, &cfs_rq->tasks);
634         }
635         cfs_rq->nr_running++;
636         se->on_rq = 1;
637 }
638
639 static void
640 account_entity_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
641 {
642         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
643         if (!parent_entity(se))
644                 dec_cpu_load(rq_of(cfs_rq), se->load.weight);
645         if (entity_is_task(se)) {
646                 add_cfs_task_weight(cfs_rq, -se->load.weight);
647                 list_del_init(&se->group_node);
648         }
649         cfs_rq->nr_running--;
650         se->on_rq = 0;
651 }
652
653 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
654 {
655 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
656         struct task_struct *tsk = NULL;
657
658         if (entity_is_task(se))
659                 tsk = task_of(se);
660
661         if (se->statistics.sleep_start) {
662                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.sleep_start;
663
664                 if ((s64)delta < 0)
665                         delta = 0;
666
667                 if (unlikely(delta > se->statistics.sleep_max))
668                         se->statistics.sleep_max = delta;
669
670                 se->statistics.sleep_start = 0;
671                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
672
673                 if (tsk) {
674                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 1);
675                         trace_sched_stat_sleep(tsk, delta);
676                 }
677         }
678         if (se->statistics.block_start) {
679                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.block_start;
680
681                 if ((s64)delta < 0)
682                         delta = 0;
683
684                 if (unlikely(delta > se->statistics.block_max))
685                         se->statistics.block_max = delta;
686
687                 se->statistics.block_start = 0;
688                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
689
690                 if (tsk) {
691                         if (tsk->in_iowait) {
692                                 se->statistics.iowait_sum += delta;
693                                 se->statistics.iowait_count++;
694                                 trace_sched_stat_iowait(tsk, delta);
695                         }
696
697                         /*
698                          * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by
699                          * 20 to get a milliseconds-range estimation of the
700                          * amount of time that the task spent sleeping:
701                          */
702                         if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
703                                 profile_hits(SLEEP_PROFILING,
704                                                 (void *)get_wchan(tsk),
705                                                 delta >> 20);
706                         }
707                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 0);
708                 }
709         }
710 #endif
711 }
712
713 static void check_spread(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
714 {
715 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
716         s64 d = se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
717
718         if (d < 0)
719                 d = -d;
720
721         if (d > 3*sysctl_sched_latency)
722                 schedstat_inc(cfs_rq, nr_spread_over);
723 #endif
724 }
725
726 static void
727 place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
728 {
729         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
730
731         /*
732          * The 'current' period is already promised to the current tasks,
733          * however the extra weight of the new task will slow them down a
734          * little, place the new task so that it fits in the slot that
735          * stays open at the end.
736          */
737         if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
738                 vruntime += sched_vslice(cfs_rq, se);
739
740         /* sleeps up to a single latency don't count. */
741         if (!initial) {
742                 unsigned long thresh = sysctl_sched_latency;
743
744                 /*
745                  * Halve their sleep time's effect, to allow
746                  * for a gentler effect of sleepers:
747                  */
748                 if (sched_feat(GENTLE_FAIR_SLEEPERS))
749                         thresh >>= 1;
750
751                 vruntime -= thresh;
752         }
753
754         /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
755         vruntime = max_vruntime(se->vruntime, vruntime);
756
757         se->vruntime = vruntime;
758 }
759
760 #define ENQUEUE_WAKEUP  1
761 #define ENQUEUE_MIGRATE 2
762
763 static void
764 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
765 {
766         /*
767          * Update the normalized vruntime before updating min_vruntime
768          * through callig update_curr().
769          */
770         if (!(flags & ENQUEUE_WAKEUP) || (flags & ENQUEUE_MIGRATE))
771                 se->vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
772
773         /*
774          * Update run-time statistics of the 'current'.
775          */
776         update_curr(cfs_rq);
777         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
778
779         if (flags & ENQUEUE_WAKEUP) {
780                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
781                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
782         }
783
784         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
785         check_spread(cfs_rq, se);
786         if (se != cfs_rq->curr)
787                 __enqueue_entity(cfs_rq, se);
788 }
789
790 static void __clear_buddies(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
791 {
792         if (!se || cfs_rq->last == se)
793                 cfs_rq->last = NULL;
794
795         if (!se || cfs_rq->next == se)
796                 cfs_rq->next = NULL;
797 }
798
799 static void clear_buddies(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
800 {
801         for_each_sched_entity(se)
802                 __clear_buddies(cfs_rq_of(se), se);
803 }
804
805 static void
806 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int sleep)
807 {
808         /*
809          * Update run-time statistics of the 'current'.
810          */
811         update_curr(cfs_rq);
812
813         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
814         if (sleep) {
815 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
816                 if (entity_is_task(se)) {
817                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
818
819                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
820                                 se->statistics.sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
821                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
822                                 se->statistics.block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
823                 }
824 #endif
825         }
826
827         clear_buddies(cfs_rq, se);
828
829         if (se != cfs_rq->curr)
830                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
831         account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
832         update_min_vruntime(cfs_rq);
833
834         /*
835          * Normalize the entity after updating the min_vruntime because the
836          * update can refer to the ->curr item and we need to reflect this
837          * movement in our normalized position.
838          */
839         if (!sleep)
840                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
841 }
842
843 /*
844  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
845  */
846 static void
847 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
848 {
849         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
850
851         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
852         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
853         if (delta_exec > ideal_runtime) {
854                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
855                 /*
856                  * The current task ran long enough, ensure it doesn't get
857                  * re-elected due to buddy favours.
858                  */
859                 clear_buddies(cfs_rq, curr);
860                 return;
861         }
862
863         /*
864          * Ensure that a task that missed wakeup preemption by a
865          * narrow margin doesn't have to wait for a full slice.
866          * This also mitigates buddy induced latencies under load.
867          */
868         if (!sched_feat(WAKEUP_PREEMPT))
869                 return;
870
871         if (delta_exec < sysctl_sched_min_granularity)
872                 return;
873
874         if (cfs_rq->nr_running > 1) {
875                 struct sched_entity *se = __pick_next_entity(cfs_rq);
876                 s64 delta = curr->vruntime - se->vruntime;
877
878                 if (delta > ideal_runtime)
879                         resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
880         }
881 }
882
883 static void
884 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
885 {
886         /* 'current' is not kept within the tree. */
887         if (se->on_rq) {
888                 /*
889                  * Any task has to be enqueued before it get to execute on
890                  * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
891                  * runqueue.
892                  */
893                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
894                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
895         }
896
897         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
898         cfs_rq->curr = se;
899 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
900         /*
901          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
902          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
903          * when there are only lesser-weight tasks around):
904          */
905         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
906                 se->statistics.slice_max = max(se->statistics.slice_max,
907                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
908         }
909 #endif
910         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
911 }
912
913 static int
914 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se);
915
916 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
917 {
918         struct sched_entity *se = __pick_next_entity(cfs_rq);
919         struct sched_entity *left = se;
920
921         if (cfs_rq->next && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->next, left) < 1)
922                 se = cfs_rq->next;
923
924         /*
925          * Prefer last buddy, try to return the CPU to a preempted task.
926          */
927         if (cfs_rq->last && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->last, left) < 1)
928                 se = cfs_rq->last;
929
930         clear_buddies(cfs_rq, se);
931
932         return se;
933 }
934
935 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
936 {
937         /*
938          * If still on the runqueue then deactivate_task()
939          * was not called and update_curr() has to be done:
940          */
941         if (prev->on_rq)
942                 update_curr(cfs_rq);
943
944         check_spread(cfs_rq, prev);
945         if (prev->on_rq) {
946                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
947                 /* Put 'current' back into the tree. */
948                 __enqueue_entity(cfs_rq, prev);
949         }
950         cfs_rq->curr = NULL;
951 }
952
953 static void
954 entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr, int queued)
955 {
956         /*
957          * Update run-time statistics of the 'current'.
958          */
959         update_curr(cfs_rq);
960
961 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
962         /*
963          * queued ticks are scheduled to match the slice, so don't bother
964          * validating it and just reschedule.
965          */
966         if (queued) {
967                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
968                 return;
969         }
970         /*
971          * don't let the period tick interfere with the hrtick preemption
972          */
973         if (!sched_feat(DOUBLE_TICK) &&
974                         hrtimer_active(&rq_of(cfs_rq)->hrtick_timer))
975                 return;
976 #endif
977
978         if (cfs_rq->nr_running > 1 || !sched_feat(WAKEUP_PREEMPT))
979                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
980 }
981
982 /**************************************************
983  * CFS operations on tasks:
984  */
985
986 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
987 static void hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
988 {
989         struct sched_entity *se = &p->se;
990         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
991
992         WARN_ON(task_rq(p) != rq);
993
994         if (hrtick_enabled(rq) && cfs_rq->nr_running > 1) {
995                 u64 slice = sched_slice(cfs_rq, se);
996                 u64 ran = se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime;
997                 s64 delta = slice - ran;
998
999                 if (delta < 0) {
1000                         if (rq->curr == p)
1001                                 resched_task(p);
1002                         return;
1003                 }
1004
1005                 /*
1006                  * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
1007                  * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
1008                  */
1009                 if (rq->curr != p)
1010                         delta = max_t(s64, 10000LL, delta);
1011
1012                 hrtick_start(rq, delta);
1013         }
1014 }
1015
1016 /*
1017  * called from enqueue/dequeue and updates the hrtick when the
1018  * current task is from our class and nr_running is low enough
1019  * to matter.
1020  */
1021 static void hrtick_update(struct rq *rq)
1022 {
1023         struct task_struct *curr = rq->curr;
1024
1025         if (curr->sched_class != &fair_sched_class)
1026                 return;
1027
1028         if (cfs_rq_of(&curr->se)->nr_running < sched_nr_latency)
1029                 hrtick_start_fair(rq, curr);
1030 }
1031 #else /* !CONFIG_SCHED_HRTICK */
1032 static inline void
1033 hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1034 {
1035 }
1036
1037 static inline void hrtick_update(struct rq *rq)
1038 {
1039 }
1040 #endif
1041
1042 /*
1043  * The enqueue_task method is called before nr_running is
1044  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
1045  * then put the task into the rbtree:
1046  */
1047 static void
1048 enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup, bool head)
1049 {
1050         struct cfs_rq *cfs_rq;
1051         struct sched_entity *se = &p->se;
1052         int flags = 0;
1053
1054         if (wakeup)
1055                 flags |= ENQUEUE_WAKEUP;
1056         if (p->state == TASK_WAKING)
1057                 flags |= ENQUEUE_MIGRATE;
1058
1059         for_each_sched_entity(se) {
1060                 if (se->on_rq)
1061                         break;
1062                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1063                 enqueue_entity(cfs_rq, se, flags);
1064                 flags = ENQUEUE_WAKEUP;
1065         }
1066
1067         hrtick_update(rq);
1068 }
1069
1070 /*
1071  * The dequeue_task method is called before nr_running is
1072  * decreased. We remove the task from the rbtree and
1073  * update the fair scheduling stats:
1074  */
1075 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1076 {
1077         struct cfs_rq *cfs_rq;
1078         struct sched_entity *se = &p->se;
1079
1080         for_each_sched_entity(se) {
1081                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1082                 dequeue_entity(cfs_rq, se, sleep);
1083                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
1084                 if (cfs_rq->load.weight)
1085                         break;
1086                 sleep = 1;
1087         }
1088
1089         hrtick_update(rq);
1090 }
1091
1092 /*
1093  * sched_yield() support is very simple - we dequeue and enqueue.
1094  *
1095  * If compat_yield is turned on then we requeue to the end of the tree.
1096  */
1097 static void yield_task_fair(struct rq *rq)
1098 {
1099         struct task_struct *curr = rq->curr;
1100         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
1101         struct sched_entity *rightmost, *se = &curr->se;
1102
1103         /*
1104          * Are we the only task in the tree?
1105          */
1106         if (unlikely(cfs_rq->nr_running == 1))
1107                 return;
1108
1109         clear_buddies(cfs_rq, se);
1110
1111         if (likely(!sysctl_sched_compat_yield) && curr->policy != SCHED_BATCH) {
1112                 update_rq_clock(rq);
1113                 /*
1114                  * Update run-time statistics of the 'current'.
1115                  */
1116                 update_curr(cfs_rq);
1117
1118                 return;
1119         }
1120         /*
1121          * Find the rightmost entry in the rbtree:
1122          */
1123         rightmost = __pick_last_entity(cfs_rq);
1124         /*
1125          * Already in the rightmost position?
1126          */
1127         if (unlikely(!rightmost || entity_before(rightmost, se)))
1128                 return;
1129
1130         /*
1131          * Minimally necessary key value to be last in the tree:
1132          * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
1133          * 'current' within the tree based on its new key value.
1134          */
1135         se->vruntime = rightmost->vruntime + 1;
1136 }
1137
1138 #ifdef CONFIG_SMP
1139
1140 static void task_waking_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1141 {
1142         struct sched_entity *se = &p->se;
1143         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1144
1145         se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
1146 }
1147
1148 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1149 /*
1150  * effective_load() calculates the load change as seen from the root_task_group
1151  *
1152  * Adding load to a group doesn't make a group heavier, but can cause movement
1153  * of group shares between cpus. Assuming the shares were perfectly aligned one
1154  * can calculate the shift in shares.
1155  *
1156  * The problem is that perfectly aligning the shares is rather expensive, hence
1157  * we try to avoid doing that too often - see update_shares(), which ratelimits
1158  * this change.
1159  *
1160  * We compensate this by not only taking the current delta into account, but
1161  * also considering the delta between when the shares were last adjusted and
1162  * now.
1163  *
1164  * We still saw a performance dip, some tracing learned us that between
1165  * cgroup:/ and cgroup:/foo balancing the number of affine wakeups increased
1166  * significantly. Therefore try to bias the error in direction of failing
1167  * the affine wakeup.
1168  *
1169  */
1170 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu,
1171                 long wl, long wg)
1172 {
1173         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
1174
1175         if (!tg->parent)
1176                 return wl;
1177
1178         /*
1179          * By not taking the decrease of shares on the other cpu into
1180          * account our error leans towards reducing the affine wakeups.
1181          */
1182         if (!wl && sched_feat(ASYM_EFF_LOAD))
1183                 return wl;
1184
1185         for_each_sched_entity(se) {
1186                 long S, rw, s, a, b;
1187                 long more_w;
1188
1189                 /*
1190                  * Instead of using this increment, also add the difference
1191                  * between when the shares were last updated and now.
1192                  */
1193                 more_w = se->my_q->load.weight - se->my_q->rq_weight;
1194                 wl += more_w;
1195                 wg += more_w;
1196
1197                 S = se->my_q->tg->shares;
1198                 s = se->my_q->shares;
1199                 rw = se->my_q->rq_weight;
1200
1201                 a = S*(rw + wl);
1202                 b = S*rw + s*wg;
1203
1204                 wl = s*(a-b);
1205
1206                 if (likely(b))
1207                         wl /= b;
1208
1209                 /*
1210                  * Assume the group is already running and will
1211                  * thus already be accounted for in the weight.
1212                  *
1213                  * That is, moving shares between CPUs, does not
1214                  * alter the group weight.
1215                  */
1216                 wg = 0;
1217         }
1218
1219         return wl;
1220 }
1221
1222 #else
1223
1224 static inline unsigned long effective_load(struct task_group *tg, int cpu,
1225                 unsigned long wl, unsigned long wg)
1226 {
1227         return wl;
1228 }
1229
1230 #endif
1231
1232 static int wake_affine(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int sync)
1233 {
1234         unsigned long this_load, load;
1235         int idx, this_cpu, prev_cpu;
1236         unsigned long tl_per_task;
1237         unsigned int imbalance;
1238         struct task_group *tg;
1239         unsigned long weight;
1240         int balanced;
1241
1242         idx       = sd->wake_idx;
1243         this_cpu  = smp_processor_id();
1244         prev_cpu  = task_cpu(p);
1245         load      = source_load(prev_cpu, idx);
1246         this_load = target_load(this_cpu, idx);
1247
1248         /*
1249          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1250          * effect of the currently running task from the load
1251          * of the current CPU:
1252          */
1253         if (sync) {
1254                 tg = task_group(current);
1255                 weight = current->se.load.weight;
1256
1257                 this_load += effective_load(tg, this_cpu, -weight, -weight);
1258                 load += effective_load(tg, prev_cpu, 0, -weight);
1259         }
1260
1261         tg = task_group(p);
1262         weight = p->se.load.weight;
1263
1264         imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1265
1266         /*
1267          * In low-load situations, where prev_cpu is idle and this_cpu is idle
1268          * due to the sync cause above having dropped this_load to 0, we'll
1269          * always have an imbalance, but there's really nothing you can do
1270          * about that, so that's good too.
1271          *
1272          * Otherwise check if either cpus are near enough in load to allow this
1273          * task to be woken on this_cpu.
1274          */
1275         balanced = !this_load ||
1276                 100*(this_load + effective_load(tg, this_cpu, weight, weight)) <=
1277                 imbalance*(load + effective_load(tg, prev_cpu, 0, weight));
1278
1279         /*
1280          * If the currently running task will sleep within
1281          * a reasonable amount of time then attract this newly
1282          * woken task:
1283          */
1284         if (sync && balanced)
1285                 return 1;
1286
1287         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine_attempts);
1288         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1289
1290         if (balanced ||
1291             (this_load <= load &&
1292              this_load + target_load(prev_cpu, idx) <= tl_per_task)) {
1293                 /*
1294                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1295                  * p is cache cold in this domain, and
1296                  * there is no bad imbalance.
1297                  */
1298                 schedstat_inc(sd, ttwu_move_affine);
1299                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine);
1300
1301                 return 1;
1302         }
1303         return 0;
1304 }
1305
1306 /*
1307  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1308  * domain.
1309  */
1310 static struct sched_group *
1311 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p,
1312                   int this_cpu, int load_idx)
1313 {
1314         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1315         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1316         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1317
1318         do {
1319                 unsigned long load, avg_load;
1320                 int local_group;
1321                 int i;
1322
1323                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1324                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
1325                                         &p->cpus_allowed))
1326                         continue;
1327
1328                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
1329                                                sched_group_cpus(group));
1330
1331                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1332                 avg_load = 0;
1333
1334                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
1335                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1336                         if (local_group)
1337                                 load = source_load(i, load_idx);
1338                         else
1339                                 load = target_load(i, load_idx);
1340
1341                         avg_load += load;
1342                 }
1343
1344                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1345                 avg_load = (avg_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
1346
1347                 if (local_group) {
1348                         this_load = avg_load;
1349                         this = group;
1350                 } else if (avg_load < min_load) {
1351                         min_load = avg_load;
1352                         idlest = group;
1353                 }
1354         } while (group = group->next, group != sd->groups);
1355
1356         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1357                 return NULL;
1358         return idlest;
1359 }
1360
1361 /*
1362  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1363  */
1364 static int
1365 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1366 {
1367         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1368         int idlest = -1;
1369         int i;
1370
1371         /* Traverse only the allowed CPUs */
1372         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
1373                 load = weighted_cpuload(i);
1374
1375                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1376                         min_load = load;
1377                         idlest = i;
1378                 }
1379         }
1380
1381         return idlest;
1382 }
1383
1384 /*
1385  * Try and locate an idle CPU in the sched_domain.
1386  */
1387 static int
1388 select_idle_sibling(struct task_struct *p, struct sched_domain *sd, int target)
1389 {
1390         int cpu = smp_processor_id();
1391         int prev_cpu = task_cpu(p);
1392         int i;
1393
1394         /*
1395          * If this domain spans both cpu and prev_cpu (see the SD_WAKE_AFFINE
1396          * test in select_task_rq_fair) and the prev_cpu is idle then that's
1397          * always a better target than the current cpu.
1398          */
1399         if (target == cpu && !cpu_rq(prev_cpu)->cfs.nr_running)
1400                 return prev_cpu;
1401
1402         /*
1403          * Otherwise, iterate the domain and find an elegible idle cpu.
1404          */
1405         for_each_cpu_and(i, sched_domain_span(sd), &p->cpus_allowed) {
1406                 if (!cpu_rq(i)->cfs.nr_running) {
1407                         target = i;
1408                         break;
1409                 }
1410         }
1411
1412         return target;
1413 }
1414
1415 /*
1416  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1417  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1418  * SD_BALANCE_EXEC.
1419  *
1420  * Balance, ie. select the least loaded group.
1421  *
1422  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1423  *
1424  * preempt must be disabled.
1425  */
1426 static int select_task_rq_fair(struct task_struct *p, int sd_flag, int wake_flags)
1427 {
1428         struct sched_domain *tmp, *affine_sd = NULL, *sd = NULL;
1429         int cpu = smp_processor_id();
1430         int prev_cpu = task_cpu(p);
1431         int new_cpu = cpu;
1432         int want_affine = 0, cpu_idle = !current->pid;
1433         int want_sd = 1;
1434         int sync = wake_flags & WF_SYNC;
1435
1436         if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE) {
1437                 if (sched_feat(AFFINE_WAKEUPS) &&
1438                     cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed))
1439                         want_affine = 1;
1440                 new_cpu = prev_cpu;
1441         }
1442
1443         for_each_domain(cpu, tmp) {
1444                 if (!(tmp->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1445                         continue;
1446
1447                 /*
1448                  * If power savings logic is enabled for a domain, see if we
1449                  * are not overloaded, if so, don't balance wider.
1450                  */
1451                 if (tmp->flags & (SD_POWERSAVINGS_BALANCE|SD_PREFER_LOCAL)) {
1452                         unsigned long power = 0;
1453                         unsigned long nr_running = 0;
1454                         unsigned long capacity;
1455                         int i;
1456
1457                         for_each_cpu(i, sched_domain_span(tmp)) {
1458                                 power += power_of(i);
1459                                 nr_running += cpu_rq(i)->cfs.nr_running;
1460                         }
1461
1462                         capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
1463
1464                         if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1465                                 nr_running /= 2;
1466
1467                         if (nr_running < capacity)
1468                                 want_sd = 0;
1469                 }
1470
1471                 /*
1472                  * While iterating the domains looking for a spanning
1473                  * WAKE_AFFINE domain, adjust the affine target to any idle cpu
1474                  * in cache sharing domains along the way.
1475                  */
1476                 if (want_affine) {
1477                         int target = -1;
1478
1479                         /*
1480                          * If both cpu and prev_cpu are part of this domain,
1481                          * cpu is a valid SD_WAKE_AFFINE target.
1482                          */
1483                         if (cpumask_test_cpu(prev_cpu, sched_domain_span(tmp)))
1484                                 target = cpu;
1485
1486                         /*
1487                          * If there's an idle sibling in this domain, make that
1488                          * the wake_affine target instead of the current cpu.
1489                          */
1490                         if (!cpu_idle && tmp->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES)
1491                                 target = select_idle_sibling(p, tmp, target);
1492
1493                         if (target >= 0) {
1494                                 if (tmp->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1495                                         affine_sd = tmp;
1496                                         want_affine = 0;
1497                                         if (target != cpu)
1498                                                 cpu_idle = 1;
1499                                 }
1500                                 cpu = target;
1501                         }
1502                 }
1503
1504                 if (!want_sd && !want_affine)
1505                         break;
1506
1507                 if (!(tmp->flags & sd_flag))
1508                         continue;
1509
1510                 if (want_sd)
1511                         sd = tmp;
1512         }
1513
1514 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1515         if (sched_feat(LB_SHARES_UPDATE)) {
1516                 /*
1517                  * Pick the largest domain to update shares over
1518                  */
1519                 tmp = sd;
1520                 if (affine_sd && (!tmp ||
1521                                   cpumask_weight(sched_domain_span(affine_sd)) >
1522                                   cpumask_weight(sched_domain_span(sd))))
1523                         tmp = affine_sd;
1524
1525                 if (tmp)
1526                         update_shares(tmp);
1527         }
1528 #endif
1529
1530         if (affine_sd) {
1531                 if (cpu_idle || cpu == prev_cpu || wake_affine(affine_sd, p, sync))
1532                         return cpu;
1533         }
1534
1535         while (sd) {
1536                 int load_idx = sd->forkexec_idx;
1537                 struct sched_group *group;
1538                 int weight;
1539
1540                 if (!(sd->flags & sd_flag)) {
1541                         sd = sd->child;
1542                         continue;
1543                 }
1544
1545                 if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE)
1546                         load_idx = sd->wake_idx;
1547
1548                 group = find_idlest_group(sd, p, cpu, load_idx);
1549                 if (!group) {
1550                         sd = sd->child;
1551                         continue;
1552                 }
1553
1554                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, p, cpu);
1555                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1556                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1557                         sd = sd->child;
1558                         continue;
1559                 }
1560
1561                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1562                 cpu = new_cpu;
1563                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
1564                 sd = NULL;
1565                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1566                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
1567                                 break;
1568                         if (tmp->flags & sd_flag)
1569                                 sd = tmp;
1570                 }
1571                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1572         }
1573
1574         return new_cpu;
1575 }
1576 #endif /* CONFIG_SMP */
1577
1578 static unsigned long
1579 wakeup_gran(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
1580 {
1581         unsigned long gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
1582
1583         /*
1584          * Since its curr running now, convert the gran from real-time
1585          * to virtual-time in his units.
1586          */
1587         if (sched_feat(ASYM_GRAN)) {
1588                 /*
1589                  * By using 'se' instead of 'curr' we penalize light tasks, so
1590                  * they get preempted easier. That is, if 'se' < 'curr' then
1591                  * the resulting gran will be larger, therefore penalizing the
1592                  * lighter, if otoh 'se' > 'curr' then the resulting gran will
1593                  * be smaller, again penalizing the lighter task.
1594                  *
1595                  * This is especially important for buddies when the leftmost
1596                  * task is higher priority than the buddy.
1597                  */
1598                 if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
1599                         gran = calc_delta_fair(gran, se);
1600         } else {
1601                 if (unlikely(curr->load.weight != NICE_0_LOAD))
1602                         gran = calc_delta_fair(gran, curr);
1603         }
1604
1605         return gran;
1606 }
1607
1608 /*
1609  * Should 'se' preempt 'curr'.
1610  *
1611  *             |s1
1612  *        |s2
1613  *   |s3
1614  *         g
1615  *      |<--->|c
1616  *
1617  *  w(c, s1) = -1
1618  *  w(c, s2) =  0
1619  *  w(c, s3) =  1
1620  *
1621  */
1622 static int
1623 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
1624 {
1625         s64 gran, vdiff = curr->vruntime - se->vruntime;
1626
1627         if (vdiff <= 0)
1628                 return -1;
1629
1630         gran = wakeup_gran(curr, se);
1631         if (vdiff > gran)
1632                 return 1;
1633
1634         return 0;
1635 }
1636
1637 static void set_last_buddy(struct sched_entity *se)
1638 {
1639         if (likely(task_of(se)->policy != SCHED_IDLE)) {
1640                 for_each_sched_entity(se)
1641                         cfs_rq_of(se)->last = se;
1642         }
1643 }
1644
1645 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se)
1646 {
1647         if (likely(task_of(se)->policy != SCHED_IDLE)) {
1648                 for_each_sched_entity(se)
1649                         cfs_rq_of(se)->next = se;
1650         }
1651 }
1652
1653 /*
1654  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
1655  */
1656 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1657 {
1658         struct task_struct *curr = rq->curr;
1659         struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
1660         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
1661         int sync = wake_flags & WF_SYNC;
1662         int scale = cfs_rq->nr_running >= sched_nr_latency;
1663
1664         if (unlikely(rt_prio(p->prio)))
1665                 goto preempt;
1666
1667         if (unlikely(p->sched_class != &fair_sched_class))
1668                 return;
1669
1670         if (unlikely(se == pse))
1671                 return;
1672
1673         if (sched_feat(NEXT_BUDDY) && scale && !(wake_flags & WF_FORK))
1674                 set_next_buddy(pse);
1675
1676         /*
1677          * We can come here with TIF_NEED_RESCHED already set from new task
1678          * wake up path.
1679          */
1680         if (test_tsk_need_resched(curr))
1681                 return;
1682
1683         /*
1684          * Batch and idle tasks do not preempt (their preemption is driven by
1685          * the tick):
1686          */
1687         if (unlikely(p->policy != SCHED_NORMAL))
1688                 return;
1689
1690         /* Idle tasks are by definition preempted by everybody. */
1691         if (unlikely(curr->policy == SCHED_IDLE))
1692                 goto preempt;
1693
1694         if (sched_feat(WAKEUP_SYNC) && sync)
1695                 goto preempt;
1696
1697         if (!sched_feat(WAKEUP_PREEMPT))
1698                 return;
1699
1700         update_curr(cfs_rq);
1701         find_matching_se(&se, &pse);
1702         BUG_ON(!pse);
1703         if (wakeup_preempt_entity(se, pse) == 1)
1704                 goto preempt;
1705
1706         return;
1707
1708 preempt:
1709         resched_task(curr);
1710         /*
1711          * Only set the backward buddy when the current task is still
1712          * on the rq. This can happen when a wakeup gets interleaved
1713          * with schedule on the ->pre_schedule() or idle_balance()
1714          * point, either of which can * drop the rq lock.
1715          *
1716          * Also, during early boot the idle thread is in the fair class,
1717          * for obvious reasons its a bad idea to schedule back to it.
1718          */
1719         if (unlikely(!se->on_rq || curr == rq->idle))
1720                 return;
1721
1722         if (sched_feat(LAST_BUDDY) && scale && entity_is_task(se))
1723                 set_last_buddy(se);
1724 }
1725
1726 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
1727 {
1728         struct task_struct *p;
1729         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
1730         struct sched_entity *se;
1731
1732         if (!cfs_rq->nr_running)
1733                 return NULL;
1734
1735         do {
1736                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
1737                 set_next_entity(cfs_rq, se);
1738                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
1739         } while (cfs_rq);
1740
1741         p = task_of(se);
1742         hrtick_start_fair(rq, p);
1743
1744         return p;
1745 }
1746
1747 /*
1748  * Account for a descheduled task:
1749  */
1750 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1751 {
1752         struct sched_entity *se = &prev->se;
1753         struct cfs_rq *cfs_rq;
1754
1755         for_each_sched_entity(se) {
1756                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1757                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
1758         }
1759 }
1760
1761 #ifdef CONFIG_SMP
1762 /**************************************************
1763  * Fair scheduling class load-balancing methods:
1764  */
1765
1766 /*
1767  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
1768  * Both runqueues must be locked.
1769  */
1770 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
1771                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
1772 {
1773         deactivate_task(src_rq, p, 0);
1774         set_task_cpu(p, this_cpu);
1775         activate_task(this_rq, p, 0);
1776         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
1777 }
1778
1779 /*
1780  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
1781  */
1782 static
1783 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
1784                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1785                      int *all_pinned)
1786 {
1787         int tsk_cache_hot = 0;
1788         /*
1789          * We do not migrate tasks that are:
1790          * 1) running (obviously), or
1791          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
1792          * 3) are cache-hot on their current CPU.
1793          */
1794         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
1795                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_affine);
1796                 return 0;
1797         }
1798         *all_pinned = 0;
1799
1800         if (task_running(rq, p)) {
1801                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_running);
1802                 return 0;
1803         }
1804
1805         /*
1806          * Aggressive migration if:
1807          * 1) task is cache cold, or
1808          * 2) too many balance attempts have failed.
1809          */
1810
1811         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
1812         if (!tsk_cache_hot ||
1813                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
1814 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1815                 if (tsk_cache_hot) {
1816                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
1817                         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_forced_migrations);
1818                 }
1819 #endif
1820                 return 1;
1821         }
1822
1823         if (tsk_cache_hot) {
1824                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_hot);
1825                 return 0;
1826         }
1827         return 1;
1828 }
1829
1830 /*
1831  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
1832  * part of active balancing operations within "domain".
1833  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
1834  *
1835  * Called with both runqueues locked.
1836  */
1837 static int
1838 move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1839               struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
1840 {
1841         struct task_struct *p, *n;
1842         struct cfs_rq *cfs_rq;
1843         int pinned = 0;
1844
1845         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, cfs_rq) {
1846                 list_for_each_entry_safe(p, n, &cfs_rq->tasks, se.group_node) {
1847
1848                         if (!can_migrate_task(p, busiest, this_cpu,
1849                                                 sd, idle, &pinned))
1850                                 continue;
1851
1852                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
1853                         /*
1854                          * Right now, this is only the second place pull_task()
1855                          * is called, so we can safely collect pull_task()
1856                          * stats here rather than inside pull_task().
1857                          */
1858                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
1859                         return 1;
1860                 }
1861         }
1862
1863         return 0;
1864 }
1865
1866 static unsigned long
1867 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1868               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1869               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1870               int *this_best_prio, struct cfs_rq *busiest_cfs_rq)
1871 {
1872         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
1873         long rem_load_move = max_load_move;
1874         struct task_struct *p, *n;
1875
1876         if (max_load_move == 0)
1877                 goto out;
1878
1879         pinned = 1;
1880
1881         list_for_each_entry_safe(p, n, &busiest_cfs_rq->tasks, se.group_node) {
1882                 if (loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
1883                         break;
1884
1885                 if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
1886                     !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned))
1887                         continue;
1888
1889                 pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
1890                 pulled++;
1891                 rem_load_move -= p->se.load.weight;
1892
1893 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1894                 /*
1895                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
1896                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
1897                  * the critical section.
1898                  */
1899                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
1900                         break;
1901 #endif
1902
1903                 /*
1904                  * We only want to steal up to the prescribed amount of
1905                  * weighted load.
1906                  */
1907                 if (rem_load_move <= 0)
1908                         break;
1909
1910                 if (p->prio < *this_best_prio)
1911                         *this_best_prio = p->prio;
1912         }
1913 out:
1914         /*
1915          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
1916          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
1917          * inside pull_task().
1918          */
1919         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
1920
1921         if (all_pinned)
1922                 *all_pinned = pinned;
1923
1924         return max_load_move - rem_load_move;
1925 }
1926
1927 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1928 static unsigned long
1929 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1930                   unsigned long max_load_move,
1931                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1932                   int *all_pinned, int *this_best_prio)
1933 {
1934         long rem_load_move = max_load_move;
1935         int busiest_cpu = cpu_of(busiest);
1936         struct task_group *tg;
1937
1938         rcu_read_lock();
1939         update_h_load(busiest_cpu);
1940
1941         list_for_each_entry_rcu(tg, &task_groups, list) {
1942                 struct cfs_rq *busiest_cfs_rq = tg->cfs_rq[busiest_cpu];
1943                 unsigned long busiest_h_load = busiest_cfs_rq->h_load;
1944                 unsigned long busiest_weight = busiest_cfs_rq->load.weight;
1945                 u64 rem_load, moved_load;
1946
1947                 /*
1948                  * empty group
1949                  */
1950                 if (!busiest_cfs_rq->task_weight)
1951                         continue;
1952
1953                 rem_load = (u64)rem_load_move * busiest_weight;
1954                 rem_load = div_u64(rem_load, busiest_h_load + 1);
1955
1956                 moved_load = balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
1957                                 rem_load, sd, idle, all_pinned, this_best_prio,
1958                                 busiest_cfs_rq);
1959
1960                 if (!moved_load)
1961                         continue;
1962
1963                 moved_load *= busiest_h_load;
1964                 moved_load = div_u64(moved_load, busiest_weight + 1);
1965
1966                 rem_load_move -= moved_load;
1967                 if (rem_load_move < 0)
1968                         break;
1969         }
1970         rcu_read_unlock();
1971
1972         return max_load_move - rem_load_move;
1973 }
1974 #else
1975 static unsigned long
1976 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1977                   unsigned long max_load_move,
1978                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1979                   int *all_pinned, int *this_best_prio)
1980 {
1981         return balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
1982                         max_load_move, sd, idle, all_pinned,
1983                         this_best_prio, &busiest->cfs);
1984 }
1985 #endif
1986
1987 /*
1988  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
1989  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
1990  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
1991  *
1992  * Called with both runqueues locked.
1993  */
1994 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1995                       unsigned long max_load_move,
1996                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1997                       int *all_pinned)
1998 {
1999         unsigned long total_load_moved = 0, load_moved;
2000         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
2001
2002         do {
2003                 load_moved = load_balance_fair(this_rq, this_cpu, busiest,
2004                                 max_load_move - total_load_moved,
2005                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
2006
2007                 total_load_moved += load_moved;
2008
2009 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2010                 /*
2011                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
2012                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
2013                  * the critical section.
2014                  */
2015                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
2016                         break;
2017
2018                 if (raw_spin_is_contended(&this_rq->lock) ||
2019                                 raw_spin_is_contended(&busiest->lock))
2020                         break;
2021 #endif
2022         } while (load_moved && max_load_move > total_load_moved);
2023
2024         return total_load_moved > 0;
2025 }
2026
2027 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
2028 /*
2029  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
2030  *              during load balancing.
2031  */
2032 struct sd_lb_stats {
2033         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
2034         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
2035         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
2036         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
2037         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
2038
2039         /** Statistics of this group */
2040         unsigned long this_load;
2041         unsigned long this_load_per_task;
2042         unsigned long this_nr_running;
2043
2044         /* Statistics of the busiest group */
2045         unsigned long max_load;
2046         unsigned long busiest_load_per_task;
2047         unsigned long busiest_nr_running;
2048         unsigned long busiest_group_capacity;
2049
2050         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
2051 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2052         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
2053         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
2054         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
2055         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
2056         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
2057         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
2058 #endif
2059 };
2060
2061 /*
2062  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
2063  */
2064 struct sg_lb_stats {
2065         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
2066         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
2067         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
2068         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
2069         unsigned long group_capacity;
2070         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
2071 };
2072
2073 /**
2074  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
2075  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
2076  */
2077 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
2078 {
2079         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
2080 }
2081
2082 /**
2083  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
2084  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
2085  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
2086  */
2087 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
2088                                         enum cpu_idle_type idle)
2089 {
2090         int load_idx;
2091
2092         switch (idle) {
2093         case CPU_NOT_IDLE:
2094                 load_idx = sd->busy_idx;
2095                 break;
2096
2097         case CPU_NEWLY_IDLE:
2098                 load_idx = sd->newidle_idx;
2099                 break;
2100         default:
2101                 load_idx = sd->idle_idx;
2102                 break;
2103         }
2104
2105         return load_idx;
2106 }
2107
2108
2109 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2110 /**
2111  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
2112  * the given sched_domain, during load balancing.
2113  *
2114  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
2115  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
2116  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
2117  */
2118 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
2119         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
2120 {
2121         /*
2122          * Busy processors will not participate in power savings
2123          * balance.
2124          */
2125         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2126                 sds->power_savings_balance = 0;
2127         else {
2128                 sds->power_savings_balance = 1;
2129                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
2130                 sds->leader_nr_running = 0;
2131         }
2132 }
2133
2134 /**
2135  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
2136  * sched_domain while performing load balancing.
2137  *
2138  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
2139  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
2140  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
2141  *              load balancing ?
2142  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
2143  */
2144 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
2145         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
2146 {
2147
2148         if (!sds->power_savings_balance)
2149                 return;
2150
2151         /*
2152          * If the local group is idle or completely loaded
2153          * no need to do power savings balance at this domain
2154          */
2155         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
2156                                 !sds->this_nr_running))
2157                 sds->power_savings_balance = 0;
2158
2159         /*
2160          * If a group is already running at full capacity or idle,
2161          * don't include that group in power savings calculations
2162          */
2163         if (!sds->power_savings_balance ||
2164                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
2165                 !sgs->sum_nr_running)
2166                 return;
2167
2168         /*
2169          * Calculate the group which has the least non-idle load.
2170          * This is the group from where we need to pick up the load
2171          * for saving power
2172          */
2173         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
2174             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
2175              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
2176                 sds->group_min = group;
2177                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
2178                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
2179                                                 sgs->sum_nr_running;
2180         }
2181
2182         /*
2183          * Calculate the group which is almost near its
2184          * capacity but still has some space to pick up some load
2185          * from other group and save more power
2186          */
2187         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
2188                 return;
2189
2190         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
2191             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
2192              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
2193                 sds->group_leader = group;
2194                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
2195         }
2196 }
2197
2198 /**
2199  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
2200  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
2201  *      under consideration.
2202  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
2203  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
2204  *
2205  * Description:
2206  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
2207  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
2208  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
2209  *
2210  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
2211  * Else returns 0.
2212  */
2213 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
2214                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
2215 {
2216         if (!sds->power_savings_balance)
2217                 return 0;
2218
2219         if (sds->this != sds->group_leader ||
2220                         sds->group_leader == sds->group_min)
2221                 return 0;
2222
2223         *imbalance = sds->min_load_per_task;
2224         sds->busiest = sds->group_min;
2225
2226         return 1;
2227
2228 }
2229 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
2230 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
2231         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
2232 {
2233         return;
2234 }
2235
2236 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
2237         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
2238 {
2239         return;
2240 }
2241
2242 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
2243                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
2244 {
2245         return 0;
2246 }
2247 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
2248
2249
2250 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2251 {
2252         return SCHED_LOAD_SCALE;
2253 }
2254
2255 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2256 {
2257         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
2258 }
2259
2260 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2261 {
2262         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2263         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
2264
2265         smt_gain /= weight;
2266
2267         return smt_gain;
2268 }
2269
2270 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2271 {
2272         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
2273 }
2274
2275 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
2276 {
2277         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2278         u64 total, available;
2279
2280         sched_avg_update(rq);
2281
2282         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
2283         available = total - rq->rt_avg;
2284
2285         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
2286                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
2287
2288         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
2289
2290         return div_u64(available, total);
2291 }
2292
2293 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2294 {
2295         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2296         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
2297         struct sched_group *sdg = sd->groups;
2298
2299         if (sched_feat(ARCH_POWER))
2300                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
2301         else
2302                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
2303
2304         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
2305
2306         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
2307                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
2308                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
2309                 else
2310                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
2311
2312                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
2313         }
2314
2315         power *= scale_rt_power(cpu);
2316         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
2317
2318         if (!power)
2319                 power = 1;
2320
2321         sdg->cpu_power = power;
2322 }
2323
2324 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2325 {
2326         struct sched_domain *child = sd->child;
2327         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
2328         unsigned long power;
2329
2330         if (!child) {
2331                 update_cpu_power(sd, cpu);
2332                 return;
2333         }
2334
2335         power = 0;
2336
2337         group = child->groups;
2338         do {
2339                 power += group->cpu_power;
2340                 group = group->next;
2341         } while (group != child->groups);
2342
2343         sdg->cpu_power = power;
2344 }
2345
2346 /**
2347  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
2348  * @sd: The sched_domain whose statistics are to be updated.
2349  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
2350  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
2351  * @idle: Idle status of this_cpu
2352  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
2353  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
2354  * @local_group: Does group contain this_cpu.
2355  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
2356  * @balance: Should we balance.
2357  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
2358  */
2359 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
2360                         struct sched_group *group, int this_cpu,
2361                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
2362                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
2363                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
2364 {
2365         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
2366         int i;
2367         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2368         unsigned long avg_load_per_task = 0;
2369
2370         if (local_group)
2371                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
2372
2373         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2374         max_cpu_load = 0;
2375         min_cpu_load = ~0UL;
2376
2377         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
2378                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
2379
2380                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
2381                         *sd_idle = 0;
2382
2383                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2384                 if (local_group) {
2385                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2386                                 first_idle_cpu = 1;
2387                                 balance_cpu = i;
2388                         }
2389
2390                         load = target_load(i, load_idx);
2391                 } else {
2392                         load = source_load(i, load_idx);
2393                         if (load > max_cpu_load)
2394                                 max_cpu_load = load;
2395                         if (min_cpu_load > load)
2396                                 min_cpu_load = load;
2397                 }
2398
2399                 sgs->group_load += load;
2400                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
2401                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2402
2403         }
2404
2405         /*
2406          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2407          * is eligible for doing load balancing at this and above
2408          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2409          * to do the newly idle load balance.
2410          */
2411         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
2412             balance_cpu != this_cpu) {
2413                 *balance = 0;
2414                 return;
2415         }
2416
2417         update_group_power(sd, this_cpu);
2418
2419         /* Adjust by relative CPU power of the group */
2420         sgs->avg_load = (sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
2421
2422         /*
2423          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
2424          * than the average weight of two tasks.
2425          *
2426          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
2427          *      might not be a suitable number - should we keep a
2428          *      normalized nr_running number somewhere that negates
2429          *      the hierarchy?
2430          */
2431         if (sgs->sum_nr_running)
2432                 avg_load_per_task = sgs->sum_weighted_load / sgs->sum_nr_running;
2433
2434         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
2435                 sgs->group_imb = 1;
2436
2437         sgs->group_capacity =
2438                 DIV_ROUND_CLOSEST(group->cpu_power, SCHED_LOAD_SCALE);
2439 }
2440
2441 /**
2442  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
2443  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
2444  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
2445  * @idle: Idle status of this_cpu
2446  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
2447  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
2448  * @balance: Should we balance.
2449  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
2450  */
2451 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2452                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
2453                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
2454                         struct sd_lb_stats *sds)
2455 {
2456         struct sched_domain *child = sd->child;
2457         struct sched_group *group = sd->groups;
2458         struct sg_lb_stats sgs;
2459         int load_idx, prefer_sibling = 0;
2460
2461         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
2462                 prefer_sibling = 1;
2463
2464         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
2465         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
2466
2467         do {
2468                 int local_group;
2469
2470                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2471                                                sched_group_cpus(group));
2472                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
2473                 update_sg_lb_stats(sd, group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
2474                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
2475
2476                 if (local_group && !(*balance))
2477                         return;
2478
2479                 sds->total_load += sgs.group_load;
2480                 sds->total_pwr += group->cpu_power;
2481
2482                 /*
2483                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
2484                  * first, lower the group capacity to one so that we'll try
2485                  * and move all the excess tasks away.
2486                  */
2487                 if (prefer_sibling)
2488                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
2489
2490                 if (local_group) {
2491                         sds->this_load = sgs.avg_load;
2492                         sds->this = group;
2493                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
2494                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
2495                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
2496                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
2497                                 sgs.group_imb)) {
2498                         sds->max_load = sgs.avg_load;
2499                         sds->busiest = group;
2500                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
2501                         sds->busiest_group_capacity = sgs.group_capacity;
2502                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
2503                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
2504                 }
2505
2506                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
2507                 group = group->next;
2508         } while (group != sd->groups);
2509 }
2510
2511 /**
2512  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
2513  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
2514  *                      load balancing.
2515  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
2516  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
2517  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
2518  */
2519 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
2520                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
2521 {
2522         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
2523         unsigned int imbn = 2;
2524         unsigned long scaled_busy_load_per_task;
2525
2526         if (sds->this_nr_running) {
2527                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
2528                 if (sds->busiest_load_per_task >
2529                                 sds->this_load_per_task)
2530                         imbn = 1;
2531         } else
2532                 sds->this_load_per_task =
2533                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
2534
2535         scaled_busy_load_per_task = sds->busiest_load_per_task
2536                                                  * SCHED_LOAD_SCALE;
2537         scaled_busy_load_per_task /= sds->busiest->cpu_power;
2538
2539         if (sds->max_load - sds->this_load + scaled_busy_load_per_task >=
2540                         (scaled_busy_load_per_task * imbn)) {
2541                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
2542                 return;
2543         }
2544
2545         /*
2546          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2547          * however we may be able to increase total CPU power used by
2548          * moving them.
2549          */
2550
2551         pwr_now += sds->busiest->cpu_power *
2552                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
2553         pwr_now += sds->this->cpu_power *
2554                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
2555         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2556
2557         /* Amount of load we'd subtract */
2558         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
2559                 sds->busiest->cpu_power;
2560         if (sds->max_load > tmp)
2561                 pwr_move += sds->busiest->cpu_power *
2562                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
2563
2564         /* Amount of load we'd add */
2565         if (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power <
2566                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
2567                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power) /
2568                         sds->this->cpu_power;
2569         else
2570                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
2571                         sds->this->cpu_power;
2572         pwr_move += sds->this->cpu_power *
2573                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
2574         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2575
2576         /* Move if we gain throughput */
2577         if (pwr_move > pwr_now)
2578                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
2579 }
2580
2581 /**
2582  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
2583  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
2584  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
2585  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
2586  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
2587  */
2588 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
2589                 unsigned long *imbalance)
2590 {
2591         unsigned long max_pull, load_above_capacity = ~0UL;
2592
2593         sds->busiest_load_per_task /= sds->busiest_nr_running;
2594         if (sds->group_imb) {
2595                 sds->busiest_load_per_task =
2596                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->avg_load);
2597         }
2598
2599         /*
2600          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2601          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2602          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2603          */
2604         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
2605                 *imbalance = 0;
2606                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
2607         }
2608
2609         if (!sds->group_imb) {
2610                 /*
2611                  * Don't want to pull so many tasks that a group would go idle.
2612                  */
2613                 load_above_capacity = (sds->busiest_nr_running -
2614                                                 sds->busiest_group_capacity);
2615
2616                 load_above_capacity *= (SCHED_LOAD_SCALE * SCHED_LOAD_SCALE);
2617
2618                 load_above_capacity /= sds->busiest->cpu_power;
2619         }
2620
2621         /*
2622          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2623          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2624          * reduce the max loaded cpu below the average load. At the same time,
2625          * we also don't want to reduce the group load below the group capacity
2626          * (so that we can implement power-savings policies etc). Thus we look
2627          * for the minimum possible imbalance.
2628          * Be careful of negative numbers as they'll appear as very large values
2629          * with unsigned longs.
2630          */
2631         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load, load_above_capacity);
2632
2633         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2634         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->cpu_power,
2635                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->cpu_power)
2636                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2637
2638         /*
2639          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2640          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2641          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2642          * moved
2643          */
2644         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
2645                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
2646
2647 }
2648 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
2649
2650 /**
2651  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
2652  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
2653  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
2654  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
2655  * such a group exists.
2656  *
2657  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
2658  * to restore balance.
2659  *
2660  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
2661  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
2662  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
2663  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
2664  * @idle: The idle status of this_cpu.
2665  * @sd_idle: The idleness of sd
2666  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
2667  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
2668  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
2669  *
2670  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
2671  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
2672  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
2673  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
2674  */
2675 static struct sched_group *
2676 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2677                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2678                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
2679 {
2680         struct sd_lb_stats sds;
2681
2682         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
2683
2684         /*
2685          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
2686          * this level.
2687          */
2688         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
2689                                         balance, &sds);
2690
2691         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
2692         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
2693          *    at this level.
2694          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
2695          * 3) This group is the busiest group.
2696          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
2697          *    sched_domain.
2698          * 5) The imbalance is within the specified limit.
2699          */
2700         if (!(*balance))
2701                 goto ret;
2702
2703         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
2704                 goto out_balanced;
2705
2706         if (sds.this_load >= sds.max_load)
2707                 goto out_balanced;
2708
2709         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
2710
2711         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
2712                 goto out_balanced;
2713
2714         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
2715                 goto out_balanced;
2716
2717         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
2718         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
2719         return sds.busiest;
2720
2721 out_balanced:
2722         /*
2723          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
2724          * to save power.
2725          */
2726         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
2727                 return sds.busiest;
2728 ret:
2729         *imbalance = 0;
2730         return NULL;
2731 }
2732
2733 /*
2734  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2735  */
2736 static struct rq *
2737 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
2738                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
2739 {
2740         struct rq *busiest = NULL, *rq;
2741         unsigned long max_load = 0;
2742         int i;
2743
2744         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2745                 unsigned long power = power_of(i);
2746                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
2747                 unsigned long wl;
2748
2749                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
2750                         continue;
2751
2752                 rq = cpu_rq(i);
2753                 wl = weighted_cpuload(i);
2754
2755                 /*
2756                  * When comparing with imbalance, use weighted_cpuload()
2757                  * which is not scaled with the cpu power.
2758                  */
2759                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
2760                         continue;
2761
2762                 /*
2763                  * For the load comparisons with the other cpu's, consider
2764                  * the weighted_cpuload() scaled with the cpu power, so that
2765                  * the load can be moved away from the cpu that is potentially
2766                  * running at a lower capacity.
2767                  */
2768                 wl = (wl * SCHED_LOAD_SCALE) / power;
2769
2770                 if (wl > max_load) {
2771                         max_load = wl;
2772                         busiest = rq;
2773                 }
2774         }
2775
2776         return busiest;
2777 }
2778
2779 /*
2780  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2781  * so long as it is large enough.
2782  */
2783 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2784
2785 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
2786 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
2787
2788 static int need_active_balance(struct sched_domain *sd, int sd_idle, int idle)
2789 {
2790         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE) {
2791                 /*
2792                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
2793                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
2794                  * package.
2795                  *
2796                  * The package power saving logic comes from
2797                  * find_busiest_group(). If there are no imbalance, then
2798                  * f_b_g() will return NULL. However when sched_mc={1,2} then
2799                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
2800                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
2801                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
2802                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
2803                  * action will be taken in load_balance_newidle().
2804                  *
2805                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
2806                  * will be more than one task in the source run queue and
2807                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
2808                  * active balance code will not be triggered.
2809                  */
2810                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2811                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2812                         return 0;
2813
2814                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
2815                         return 0;
2816         }
2817
2818         return unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2);
2819 }
2820
2821 /*
2822  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2823  * tasks if there is an imbalance.
2824  */
2825 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
2826                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2827                         int *balance)
2828 {
2829         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
2830         struct sched_group *group;
2831         unsigned long imbalance;
2832         struct rq *busiest;
2833         unsigned long flags;
2834         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
2835
2836         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
2837
2838         /*
2839          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2840          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2841          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
2842          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2843          */
2844         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2845             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2846                 sd_idle = 1;
2847
2848         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
2849
2850 redo:
2851         update_shares(sd);
2852         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
2853                                    cpus, balance);
2854
2855         if (*balance == 0)
2856                 goto out_balanced;
2857
2858         if (!group) {
2859                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
2860                 goto out_balanced;
2861         }
2862
2863         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
2864         if (!busiest) {
2865                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
2866                 goto out_balanced;
2867         }
2868
2869         BUG_ON(busiest == this_rq);
2870
2871         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
2872
2873         ld_moved = 0;
2874         if (busiest->nr_running > 1) {
2875                 /*
2876                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
2877                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
2878                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
2879                  * correctly treated as an imbalance.
2880                  */
2881                 local_irq_save(flags);
2882                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
2883                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2884                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
2885                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
2886                 local_irq_restore(flags);
2887
2888                 /*
2889                  * some other cpu did the load balance for us.
2890                  */
2891                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
2892                         resched_cpu(this_cpu);
2893
2894                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
2895                 if (unlikely(all_pinned)) {
2896                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
2897                         if (!cpumask_empty(cpus))
2898                                 goto redo;
2899                         goto out_balanced;
2900                 }
2901         }
2902
2903         if (!ld_moved) {
2904                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
2905                 sd->nr_balance_failed++;
2906
2907                 if (need_active_balance(sd, sd_idle, idle)) {
2908                         raw_spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
2909
2910                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
2911                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
2912                          */
2913                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
2914                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
2915                                 raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock,
2916                                                             flags);
2917                                 all_pinned = 1;
2918                                 goto out_one_pinned;
2919                         }
2920
2921                         if (!busiest->active_balance) {
2922                                 busiest->active_balance = 1;
2923                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
2924                                 active_balance = 1;
2925                         }
2926                         raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2927                         if (active_balance)
2928                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
2929
2930                         /*
2931                          * We've kicked active balancing, reset the failure
2932                          * counter.
2933                          */
2934                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
2935                 }
2936         } else
2937                 sd->nr_balance_failed = 0;
2938
2939         if (likely(!active_balance)) {
2940                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
2941                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
2942         } else {
2943                 /*
2944                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
2945                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
2946                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
2947                  * move_tasks).
2948                  */
2949                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
2950                         sd->balance_interval *= 2;
2951         }
2952
2953         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2954             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2955                 ld_moved = -1;
2956
2957         goto out;
2958
2959 out_balanced:
2960         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
2961
2962         sd->nr_balance_failed = 0;
2963
2964 out_one_pinned:
2965         /* tune up the balancing interval */
2966         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
2967                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
2968                 sd->balance_interval *= 2;
2969
2970         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2971             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2972                 ld_moved = -1;
2973         else
2974                 ld_moved = 0;
2975 out:
2976         if (ld_moved)
2977                 update_shares(sd);
2978         return ld_moved;
2979 }
2980
2981 /*
2982  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
2983  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
2984  */
2985 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
2986 {
2987         struct sched_domain *sd;
2988         int pulled_task = 0;
2989         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
2990
2991         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
2992
2993         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
2994                 return;
2995
2996         /*
2997          * Drop the rq->lock, but keep IRQ/preempt disabled.
2998          */
2999         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
3000
3001         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3002                 unsigned long interval;
3003                 int balance = 1;
3004
3005                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3006                         continue;
3007
3008                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE) {
3009                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3010                         pulled_task = load_balance(this_cpu, this_rq,
3011                                                    sd, CPU_NEWLY_IDLE, &balance);
3012                 }
3013
3014                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3015                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3016                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3017                 if (pulled_task) {
3018                         this_rq->idle_stamp = 0;
3019                         break;
3020                 }
3021         }
3022
3023         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
3024
3025         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3026                 /*
3027                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3028                  * a busy processor. So reset next_balance.
3029                  */
3030                 this_rq->next_balance = next_balance;
3031         }
3032 }
3033
3034 /*
3035  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3036  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3037  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3038  * logical imbalances.
3039  *
3040  * Called with busiest_rq locked.
3041  */
3042 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3043 {
3044         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3045         struct sched_domain *sd;
3046         struct rq *target_rq;
3047
3048         /* Is there any task to move? */
3049         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3050                 return;
3051
3052         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3053
3054         /*
3055          * This condition is "impossible", if it occurs
3056          * we need to fix it. Originally reported by
3057          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3058          */
3059         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3060
3061         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3062         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3063
3064         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3065         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3066                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3067                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
3068                                 break;
3069         }
3070
3071         if (likely(sd)) {
3072                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3073
3074                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3075                                   sd, CPU_IDLE))
3076                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3077                 else
3078                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3079         }
3080         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
3081 }
3082
3083 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3084 static struct {
3085         atomic_t load_balancer;
3086         cpumask_var_t cpu_mask;
3087         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
3088 } nohz ____cacheline_aligned = {
3089         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3090 };
3091
3092 int get_nohz_load_balancer(void)
3093 {
3094         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
3095 }
3096
3097 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3098 /**
3099  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
3100  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
3101  *              be returned.
3102  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
3103  *              for the given cpu.
3104  *
3105  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
3106  */
3107 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
3108 {
3109         struct sched_domain *sd;
3110
3111         for_each_domain(cpu, sd)
3112                 if (sd && (sd->flags & flag))
3113                         break;
3114
3115         return sd;
3116 }
3117
3118 /**
3119  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
3120  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
3121  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
3122  *              for cpu.
3123  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
3124  *
3125  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
3126  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
3127  */
3128 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
3129         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
3130                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
3131
3132 /**
3133  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
3134  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
3135  *
3136  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
3137  *
3138  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
3139  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
3140  * sched_group is semi-idle or not.
3141  */
3142 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
3143 {
3144         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
3145                                         sched_group_cpus(ilb_group));
3146
3147         /*
3148          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
3149          * and atleast one idle cpu.
3150          */
3151         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
3152                 return 0;
3153
3154         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
3155                 return 0;
3156
3157         return 1;
3158 }
3159 /**
3160  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
3161  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
3162  *
3163  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
3164  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
3165  *
3166  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
3167  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
3168  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
3169  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
3170  */
3171 static int find_new_ilb(int cpu)
3172 {
3173         struct sched_domain *sd;
3174         struct sched_group *ilb_group;
3175
3176         /*
3177          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
3178          * when power-aware load balancing is enabled
3179          */
3180         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
3181                 goto out_done;
3182
3183         /*
3184          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
3185          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
3186          */
3187         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
3188                 goto out_done;
3189
3190         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
3191                 ilb_group = sd->groups;
3192
3193                 do {
3194                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
3195                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
3196
3197                         ilb_group = ilb_group->next;
3198
3199                 } while (ilb_group != sd->groups);
3200         }
3201
3202 out_done:
3203         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
3204 }
3205 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
3206 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
3207 {
3208         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
3209 }
3210 #endif
3211
3212 /*
3213  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3214  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3215  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3216  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3217  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3218  * arrives...
3219  *
3220  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3221  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3222  * nohz.cpu_mask..
3223  *
3224  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3225  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3226  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3227  * there is no need for ilb owner.
3228  *
3229  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3230  * next busy scheduler_tick()
3231  */
3232 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3233 {
3234         int cpu = smp_processor_id();
3235
3236         if (stop_tick) {
3237                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3238
3239                 if (!cpu_active(cpu)) {
3240                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
3241                                 return 0;
3242
3243                         /*
3244                          * If we are going offline and still the leader,
3245                          * give up!
3246                          */
3247                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3248                                 BUG();
3249
3250                         return 0;
3251                 }
3252
3253                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
3254
3255                 /* time for ilb owner also to sleep */
3256                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_active_cpus()) {
3257                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3258                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3259                         return 0;
3260                 }
3261
3262                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3263                         /* make me the ilb owner */
3264                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3265                                 return 1;
3266                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3267                         int new_ilb;
3268
3269                         if (!(sched_smt_power_savings ||
3270                                                 sched_mc_power_savings))
3271                                 return 1;
3272                         /*
3273                          * Check to see if there is a more power-efficient
3274                          * ilb.
3275                          */
3276                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
3277                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
3278                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3279                                 resched_cpu(new_ilb);
3280                                 return 0;
3281                         }
3282                         return 1;
3283                 }
3284         } else {
3285                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
3286                         return 0;
3287
3288                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
3289
3290                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3291                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3292                                 BUG();
3293         }
3294         return 0;
3295 }
3296 #endif
3297
3298 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3299
3300 /*
3301  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3302  * and initiates a balancing operation if so.
3303  *
3304  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3305  */
3306 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3307 {
3308         int balance = 1;
3309         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3310         unsigned long interval;
3311         struct sched_domain *sd;
3312         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3313         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3314         int update_next_balance = 0;
3315         int need_serialize;
3316
3317         for_each_domain(cpu, sd) {
3318                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3319                         continue;
3320
3321                 interval = sd->balance_interval;
3322                 if (idle != CPU_IDLE)
3323                         interval *= sd->busy_factor;
3324
3325                 /* scale ms to jiffies */
3326                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3327                 if (unlikely(!interval))
3328                         interval = 1;
3329                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3330                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3331
3332                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
3333
3334                 if (need_serialize) {
3335                         if (!spin_trylock(&balancing))
3336                                 goto out;
3337                 }
3338
3339                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3340                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3341                                 /*
3342                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3343                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3344                                  * not idle.
3345                                  */
3346                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3347                         }
3348                         sd->last_balance = jiffies;
3349                 }
3350                 if (need_serialize)
3351                         spin_unlock(&balancing);
3352 out:
3353                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3354                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3355                         update_next_balance = 1;
3356                 }
3357
3358                 /*
3359                  * Stop the load balance at this level. There is another
3360                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3361                  * actively.
3362                  */
3363                 if (!balance)
3364                         break;
3365         }
3366
3367         /*
3368          * next_balance will be updated only when there is a need.
3369          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3370          * updated.
3371          */
3372         if (likely(update_next_balance))
3373                 rq->next_balance = next_balance;
3374 }
3375
3376 /*
3377  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3378  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3379  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3380  */
3381 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3382 {
3383         int this_cpu = smp_processor_id();
3384         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3385         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3386                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3387
3388         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3389
3390 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3391         /*
3392          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3393          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3394          * stopped.
3395          */
3396         if (this_rq->idle_at_tick &&
3397             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3398                 struct rq *rq;
3399                 int balance_cpu;
3400
3401                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
3402                         if (balance_cpu == this_cpu)
3403                                 continue;
3404
3405                         /*
3406                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3407                          * work being done for other cpus. Next load
3408                          * balancing owner will pick it up.
3409                          */
3410                         if (need_resched())
3411                                 break;
3412
3413                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3414
3415                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3416                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3417                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3418                 }
3419         }
3420 #endif
3421 }
3422
3423 static inline int on_null_domain(int cpu)
3424 {
3425         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
3426 }
3427
3428 /*
3429  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3430  *
3431  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3432  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3433  * if the whole system is idle.
3434  */
3435 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3436 {
3437 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3438         /*
3439          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3440          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3441          * load balancer.
3442          */
3443         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3444                 rq->in_nohz_recently = 0;
3445
3446                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3447                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
3448                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3449                 }
3450
3451                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3452                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
3453
3454                         if (ilb < nr_cpu_ids)
3455                                 resched_cpu(ilb);
3456                 }
3457         }
3458
3459         /*
3460          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3461          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3462          */
3463         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3464             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3465                 resched_cpu(cpu);
3466                 return;
3467         }
3468
3469         /*
3470          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3471          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3472          */
3473         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3474             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
3475                 return;
3476 #endif
3477         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
3478         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
3479             likely(!on_null_domain(cpu)))
3480                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3481 }
3482
3483 static void rq_online_fair(struct rq *rq)
3484 {
3485         update_sysctl();
3486 }
3487
3488 static void rq_offline_fair(struct rq *rq)
3489 {
3490         update_sysctl();
3491 }
3492
3493 #else   /* CONFIG_SMP */
3494
3495 /*
3496  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3497  */
3498 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3499 {
3500 }
3501
3502 #endif /* CONFIG_SMP */
3503
3504 /*
3505  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
3506  */
3507 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr, int queued)
3508 {
3509         struct cfs_rq *cfs_rq;
3510         struct sched_entity *se = &curr->se;
3511
3512         for_each_sched_entity(se) {
3513                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3514                 entity_tick(cfs_rq, se, queued);
3515         }
3516 }
3517
3518 /*
3519  * called on fork with the child task as argument from the parent's context
3520  *  - child not yet on the tasklist
3521  *  - preemption disabled
3522  */
3523 static void task_fork_fair(struct task_struct *p)
3524 {
3525         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(current);
3526         struct sched_entity *se = &p->se, *curr = cfs_rq->curr;
3527         int this_cpu = smp_processor_id();
3528         struct rq *rq = this_rq();
3529         unsigned long flags;
3530
3531         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
3532
3533         if (unlikely(task_cpu(p) != this_cpu))
3534                 __set_task_cpu(p, this_cpu);
3535
3536         update_curr(cfs_rq);
3537
3538         if (curr)
3539                 se->vruntime = curr->vruntime;
3540         place_entity(cfs_rq, se, 1);
3541
3542         if (sysctl_sched_child_runs_first && curr && entity_before(curr, se)) {
3543                 /*
3544                  * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
3545                  * 'current' within the tree based on its new key value.
3546                  */
3547                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
3548                 resched_task(rq->curr);
3549         }
3550
3551         se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
3552
3553         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
3554 }
3555
3556 /*
3557  * Priority of the task has changed. Check to see if we preempt
3558  * the current task.
3559  */
3560 static void prio_changed_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3561                               int oldprio, int running)
3562 {
3563         /*
3564          * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
3565          * our priority decreased, or if we are not currently running on
3566          * this runqueue and our priority is higher than the current's
3567          */
3568         if (running) {
3569                 if (p->prio > oldprio)
3570                         resched_task(rq->curr);
3571         } else
3572                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
3573 }
3574
3575 /*
3576  * We switched to the sched_fair class.
3577  */
3578 static void switched_to_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3579                              int running)
3580 {
3581         /*
3582          * We were most likely switched from sched_rt, so
3583          * kick off the schedule if running, otherwise just see
3584          * if we can still preempt the current task.
3585          */
3586         if (running)
3587                 resched_task(rq->curr);
3588         else
3589                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
3590 }
3591
3592 /* Account for a task changing its policy or group.
3593  *
3594  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
3595  * migrates between groups/classes.
3596  */
3597 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
3598 {
3599         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
3600
3601         for_each_sched_entity(se)
3602                 set_next_entity(cfs_rq_of(se), se);
3603 }
3604
3605 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3606 static void moved_group_fair(struct task_struct *p, int on_rq)
3607 {
3608         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
3609
3610         update_curr(cfs_rq);
3611         if (!on_rq)
3612                 place_entity(cfs_rq, &p->se, 1);
3613 }
3614 #endif
3615
3616 static unsigned int get_rr_interval_fair(struct rq *rq, struct task_struct *task)
3617 {
3618         struct sched_entity *se = &task->se;
3619         unsigned int rr_interval = 0;
3620
3621         /*
3622          * Time slice is 0 for SCHED_OTHER tasks that are on an otherwise
3623          * idle runqueue:
3624          */
3625         if (rq->cfs.load.weight)
3626                 rr_interval = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
3627
3628         return rr_interval;
3629 }
3630
3631 /*
3632  * All the scheduling class methods:
3633  */
3634 static const struct sched_class fair_sched_class = {
3635         .next                   = &idle_sched_class,
3636         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
3637         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
3638         .yield_task             = yield_task_fair,
3639
3640         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
3641
3642         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
3643         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
3644
3645 #ifdef CONFIG_SMP
3646         .select_task_rq         = select_task_rq_fair,
3647
3648         .rq_online              = rq_online_fair,
3649         .rq_offline             = rq_offline_fair,
3650
3651         .task_waking            = task_waking_fair,
3652 #endif
3653
3654         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
3655         .task_tick              = task_tick_fair,
3656         .task_fork              = task_fork_fair,
3657
3658         .prio_changed           = prio_changed_fair,
3659         .switched_to            = switched_to_fair,
3660
3661         .get_rr_interval        = get_rr_interval_fair,
3662
3663 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3664         .moved_group            = moved_group_fair,
3665 #endif
3666 };
3667
3668 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
3669 static void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
3670 {
3671         struct cfs_rq *cfs_rq;
3672
3673         rcu_read_lock();
3674         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
3675                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
3676         rcu_read_unlock();
3677 }
3678 #endif