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