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