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