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