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