Merge branch 'sh/hwblk' into sh-latest
[cascardo/linux.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 #include <linux/slab.h>
27 #include <linux/profile.h>
28 #include <linux/interrupt.h>
29
30 #include <trace/events/sched.h>
31
32 #include "sched.h"
33
34 /*
35  * Targeted preemption latency for CPU-bound tasks:
36  * (default: 6ms * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
37  *
38  * NOTE: this latency value is not the same as the concept of
39  * 'timeslice length' - timeslices in CFS are of variable length
40  * and have no persistent notion like in traditional, time-slice
41  * based scheduling concepts.
42  *
43  * (to see the precise effective timeslice length of your workload,
44  *  run vmstat and monitor the context-switches (cs) field)
45  */
46 unsigned int sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
47 unsigned int normalized_sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
48
49 /*
50  * The initial- and re-scaling of tunables is configurable
51  * (default SCHED_TUNABLESCALING_LOG = *(1+ilog(ncpus))
52  *
53  * Options are:
54  * SCHED_TUNABLESCALING_NONE - unscaled, always *1
55  * SCHED_TUNABLESCALING_LOG - scaled logarithmical, *1+ilog(ncpus)
56  * SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR - scaled linear, *ncpus
57  */
58 enum sched_tunable_scaling sysctl_sched_tunable_scaling
59         = SCHED_TUNABLESCALING_LOG;
60
61 /*
62  * Minimal preemption granularity for CPU-bound tasks:
63  * (default: 0.75 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
64  */
65 unsigned int sysctl_sched_min_granularity = 750000ULL;
66 unsigned int normalized_sysctl_sched_min_granularity = 750000ULL;
67
68 /*
69  * is kept at sysctl_sched_latency / sysctl_sched_min_granularity
70  */
71 static unsigned int sched_nr_latency = 8;
72
73 /*
74  * After fork, child runs first. If set to 0 (default) then
75  * parent will (try to) run first.
76  */
77 unsigned int sysctl_sched_child_runs_first __read_mostly;
78
79 /*
80  * SCHED_OTHER wake-up granularity.
81  * (default: 1 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
82  *
83  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
84  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
85  * have immediate wakeup/sleep latencies.
86  */
87 unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
88 unsigned int normalized_sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
89
90 const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost = 500000UL;
91
92 /*
93  * The exponential sliding  window over which load is averaged for shares
94  * distribution.
95  * (default: 10msec)
96  */
97 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_shares_window = 10000000UL;
98
99 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
100 /*
101  * Amount of runtime to allocate from global (tg) to local (per-cfs_rq) pool
102  * each time a cfs_rq requests quota.
103  *
104  * Note: in the case that the slice exceeds the runtime remaining (either due
105  * to consumption or the quota being specified to be smaller than the slice)
106  * we will always only issue the remaining available time.
107  *
108  * default: 5 msec, units: microseconds
109   */
110 unsigned int sysctl_sched_cfs_bandwidth_slice = 5000UL;
111 #endif
112
113 /*
114  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
115  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
116  * to users decreases. But the relationship is not linear,
117  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
118  * number of CPUs.
119  *
120  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
121  */
122 static int get_update_sysctl_factor(void)
123 {
124         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
125         unsigned int factor;
126
127         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
128         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
129                 factor = 1;
130                 break;
131         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
132                 factor = cpus;
133                 break;
134         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
135         default:
136                 factor = 1 + ilog2(cpus);
137                 break;
138         }
139
140         return factor;
141 }
142
143 static void update_sysctl(void)
144 {
145         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
146
147 #define SET_SYSCTL(name) \
148         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
149         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
150         SET_SYSCTL(sched_latency);
151         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
152 #undef SET_SYSCTL
153 }
154
155 void sched_init_granularity(void)
156 {
157         update_sysctl();
158 }
159
160 #if BITS_PER_LONG == 32
161 # define WMULT_CONST    (~0UL)
162 #else
163 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
164 #endif
165
166 #define WMULT_SHIFT     32
167
168 /*
169  * Shift right and round:
170  */
171 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
172
173 /*
174  * delta *= weight / lw
175  */
176 static unsigned long
177 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
178                 struct load_weight *lw)
179 {
180         u64 tmp;
181
182         /*
183          * weight can be less than 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION for task group sched
184          * entities since MIN_SHARES = 2. Treat weight as 1 if less than
185          * 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION.
186          */
187         if (likely(weight > (1UL << SCHED_LOAD_RESOLUTION)))
188                 tmp = (u64)delta_exec * scale_load_down(weight);
189         else
190                 tmp = (u64)delta_exec;
191
192         if (!lw->inv_weight) {
193                 unsigned long w = scale_load_down(lw->weight);
194
195                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(w >= WMULT_CONST))
196                         lw->inv_weight = 1;
197                 else if (unlikely(!w))
198                         lw->inv_weight = WMULT_CONST;
199                 else
200                         lw->inv_weight = WMULT_CONST / w;
201         }
202
203         /*
204          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
205          */
206         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
207                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
208                         WMULT_SHIFT/2);
209         else
210                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
211
212         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
213 }
214
215
216 const struct sched_class fair_sched_class;
217
218 /**************************************************************
219  * CFS operations on generic schedulable entities:
220  */
221
222 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
223
224 /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
225 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
226 {
227         return cfs_rq->rq;
228 }
229
230 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
231 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
232
233 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
234 {
235 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
236         WARN_ON_ONCE(!entity_is_task(se));
237 #endif
238         return container_of(se, struct task_struct, se);
239 }
240
241 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
242 #define for_each_sched_entity(se) \
243                 for (; se; se = se->parent)
244
245 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
246 {
247         return p->se.cfs_rq;
248 }
249
250 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
251 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
252 {
253         return se->cfs_rq;
254 }
255
256 /* runqueue "owned" by this group */
257 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
258 {
259         return grp->my_q;
260 }
261
262 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
263 {
264         if (!cfs_rq->on_list) {
265                 /*
266                  * Ensure we either appear before our parent (if already
267                  * enqueued) or force our parent to appear after us when it is
268                  * enqueued.  The fact that we always enqueue bottom-up
269                  * reduces this to two cases.
270                  */
271                 if (cfs_rq->tg->parent &&
272                     cfs_rq->tg->parent->cfs_rq[cpu_of(rq_of(cfs_rq))]->on_list) {
273                         list_add_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
274                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
275                 } else {
276                         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
277                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
278                 }
279
280                 cfs_rq->on_list = 1;
281         }
282 }
283
284 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
285 {
286         if (cfs_rq->on_list) {
287                 list_del_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list);
288                 cfs_rq->on_list = 0;
289         }
290 }
291
292 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
293 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
294         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
295
296 /* Do the two (enqueued) entities belong to the same group ? */
297 static inline int
298 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
299 {
300         if (se->cfs_rq == pse->cfs_rq)
301                 return 1;
302
303         return 0;
304 }
305
306 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
307 {
308         return se->parent;
309 }
310
311 /* return depth at which a sched entity is present in the hierarchy */
312 static inline int depth_se(struct sched_entity *se)
313 {
314         int depth = 0;
315
316         for_each_sched_entity(se)
317                 depth++;
318
319         return depth;
320 }
321
322 static void
323 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
324 {
325         int se_depth, pse_depth;
326
327         /*
328          * preemption test can be made between sibling entities who are in the
329          * same cfs_rq i.e who have a common parent. Walk up the hierarchy of
330          * both tasks until we find their ancestors who are siblings of common
331          * parent.
332          */
333
334         /* First walk up until both entities are at same depth */
335         se_depth = depth_se(*se);
336         pse_depth = depth_se(*pse);
337
338         while (se_depth > pse_depth) {
339                 se_depth--;
340                 *se = parent_entity(*se);
341         }
342
343         while (pse_depth > se_depth) {
344                 pse_depth--;
345                 *pse = parent_entity(*pse);
346         }
347
348         while (!is_same_group(*se, *pse)) {
349                 *se = parent_entity(*se);
350                 *pse = parent_entity(*pse);
351         }
352 }
353
354 #else   /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
355
356 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
357 {
358         return container_of(se, struct task_struct, se);
359 }
360
361 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
362 {
363         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
364 }
365
366 #define entity_is_task(se)      1
367
368 #define for_each_sched_entity(se) \
369                 for (; se; se = NULL)
370
371 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
372 {
373         return &task_rq(p)->cfs;
374 }
375
376 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
377 {
378         struct task_struct *p = task_of(se);
379         struct rq *rq = task_rq(p);
380
381         return &rq->cfs;
382 }
383
384 /* runqueue "owned" by this group */
385 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
386 {
387         return NULL;
388 }
389
390 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
391 {
392 }
393
394 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
395 {
396 }
397
398 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
399                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
400
401 static inline int
402 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
403 {
404         return 1;
405 }
406
407 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
408 {
409         return NULL;
410 }
411
412 static inline void
413 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
414 {
415 }
416
417 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
418
419 static void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
420                                    unsigned long delta_exec);
421
422 /**************************************************************
423  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
424  */
425
426 static inline u64 max_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
427 {
428         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
429         if (delta > 0)
430                 min_vruntime = vruntime;
431
432         return min_vruntime;
433 }
434
435 static inline u64 min_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
436 {
437         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
438         if (delta < 0)
439                 min_vruntime = vruntime;
440
441         return min_vruntime;
442 }
443
444 static inline int entity_before(struct sched_entity *a,
445                                 struct sched_entity *b)
446 {
447         return (s64)(a->vruntime - b->vruntime) < 0;
448 }
449
450 static void update_min_vruntime(struct cfs_rq *cfs_rq)
451 {
452         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
453
454         if (cfs_rq->curr)
455                 vruntime = cfs_rq->curr->vruntime;
456
457         if (cfs_rq->rb_leftmost) {
458                 struct sched_entity *se = rb_entry(cfs_rq->rb_leftmost,
459                                                    struct sched_entity,
460                                                    run_node);
461
462                 if (!cfs_rq->curr)
463                         vruntime = se->vruntime;
464                 else
465                         vruntime = min_vruntime(vruntime, se->vruntime);
466         }
467
468         cfs_rq->min_vruntime = max_vruntime(cfs_rq->min_vruntime, vruntime);
469 #ifndef CONFIG_64BIT
470         smp_wmb();
471         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
472 #endif
473 }
474
475 /*
476  * Enqueue an entity into the rb-tree:
477  */
478 static void __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
479 {
480         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
481         struct rb_node *parent = NULL;
482         struct sched_entity *entry;
483         int leftmost = 1;
484
485         /*
486          * Find the right place in the rbtree:
487          */
488         while (*link) {
489                 parent = *link;
490                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
491                 /*
492                  * We dont care about collisions. Nodes with
493                  * the same key stay together.
494                  */
495                 if (entity_before(se, entry)) {
496                         link = &parent->rb_left;
497                 } else {
498                         link = &parent->rb_right;
499                         leftmost = 0;
500                 }
501         }
502
503         /*
504          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
505          * used):
506          */
507         if (leftmost)
508                 cfs_rq->rb_leftmost = &se->run_node;
509
510         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
511         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
512 }
513
514 static void __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
515 {
516         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node) {
517                 struct rb_node *next_node;
518
519                 next_node = rb_next(&se->run_node);
520                 cfs_rq->rb_leftmost = next_node;
521         }
522
523         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
524 }
525
526 struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
527 {
528         struct rb_node *left = cfs_rq->rb_leftmost;
529
530         if (!left)
531                 return NULL;
532
533         return rb_entry(left, struct sched_entity, run_node);
534 }
535
536 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct sched_entity *se)
537 {
538         struct rb_node *next = rb_next(&se->run_node);
539
540         if (!next)
541                 return NULL;
542
543         return rb_entry(next, struct sched_entity, run_node);
544 }
545
546 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
547 struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
548 {
549         struct rb_node *last = rb_last(&cfs_rq->tasks_timeline);
550
551         if (!last)
552                 return NULL;
553
554         return rb_entry(last, struct sched_entity, run_node);
555 }
556
557 /**************************************************************
558  * Scheduling class statistics methods:
559  */
560
561 int sched_proc_update_handler(struct ctl_table *table, int write,
562                 void __user *buffer, size_t *lenp,
563                 loff_t *ppos)
564 {
565         int ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
566         int factor = get_update_sysctl_factor();
567
568         if (ret || !write)
569                 return ret;
570
571         sched_nr_latency = DIV_ROUND_UP(sysctl_sched_latency,
572                                         sysctl_sched_min_granularity);
573
574 #define WRT_SYSCTL(name) \
575         (normalized_sysctl_##name = sysctl_##name / (factor))
576         WRT_SYSCTL(sched_min_granularity);
577         WRT_SYSCTL(sched_latency);
578         WRT_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
579 #undef WRT_SYSCTL
580
581         return 0;
582 }
583 #endif
584
585 /*
586  * delta /= w
587  */
588 static inline unsigned long
589 calc_delta_fair(unsigned long delta, struct sched_entity *se)
590 {
591         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
592                 delta = calc_delta_mine(delta, NICE_0_LOAD, &se->load);
593
594         return delta;
595 }
596
597 /*
598  * The idea is to set a period in which each task runs once.
599  *
600  * When there are too many tasks (sysctl_sched_nr_latency) we have to stretch
601  * this period because otherwise the slices get too small.
602  *
603  * p = (nr <= nl) ? l : l*nr/nl
604  */
605 static u64 __sched_period(unsigned long nr_running)
606 {
607         u64 period = sysctl_sched_latency;
608         unsigned long nr_latency = sched_nr_latency;
609
610         if (unlikely(nr_running > nr_latency)) {
611                 period = sysctl_sched_min_granularity;
612                 period *= nr_running;
613         }
614
615         return period;
616 }
617
618 /*
619  * We calculate the wall-time slice from the period by taking a part
620  * proportional to the weight.
621  *
622  * s = p*P[w/rw]
623  */
624 static u64 sched_slice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
625 {
626         u64 slice = __sched_period(cfs_rq->nr_running + !se->on_rq);
627
628         for_each_sched_entity(se) {
629                 struct load_weight *load;
630                 struct load_weight lw;
631
632                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
633                 load = &cfs_rq->load;
634
635                 if (unlikely(!se->on_rq)) {
636                         lw = cfs_rq->load;
637
638                         update_load_add(&lw, se->load.weight);
639                         load = &lw;
640                 }
641                 slice = calc_delta_mine(slice, se->load.weight, load);
642         }
643         return slice;
644 }
645
646 /*
647  * We calculate the vruntime slice of a to be inserted task
648  *
649  * vs = s/w
650  */
651 static u64 sched_vslice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
652 {
653         return calc_delta_fair(sched_slice(cfs_rq, se), se);
654 }
655
656 static void update_cfs_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int global_update);
657 static void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq);
658
659 /*
660  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
661  * are not in our scheduling class.
662  */
663 static inline void
664 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
665               unsigned long delta_exec)
666 {
667         unsigned long delta_exec_weighted;
668
669         schedstat_set(curr->statistics.exec_max,
670                       max((u64)delta_exec, curr->statistics.exec_max));
671
672         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
673         schedstat_add(cfs_rq, exec_clock, delta_exec);
674         delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec, curr);
675
676         curr->vruntime += delta_exec_weighted;
677         update_min_vruntime(cfs_rq);
678
679 #if defined CONFIG_SMP && defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
680         cfs_rq->load_unacc_exec_time += delta_exec;
681 #endif
682 }
683
684 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
685 {
686         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
687         u64 now = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
688         unsigned long delta_exec;
689
690         if (unlikely(!curr))
691                 return;
692
693         /*
694          * Get the amount of time the current task was running
695          * since the last time we changed load (this cannot
696          * overflow on 32 bits):
697          */
698         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
699         if (!delta_exec)
700                 return;
701
702         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
703         curr->exec_start = now;
704
705         if (entity_is_task(curr)) {
706                 struct task_struct *curtask = task_of(curr);
707
708                 trace_sched_stat_runtime(curtask, delta_exec, curr->vruntime);
709                 cpuacct_charge(curtask, delta_exec);
710                 account_group_exec_runtime(curtask, delta_exec);
711         }
712
713         account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
714 }
715
716 static inline void
717 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
718 {
719         schedstat_set(se->statistics.wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
720 }
721
722 /*
723  * Task is being enqueued - update stats:
724  */
725 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
726 {
727         /*
728          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
729          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
730          */
731         if (se != cfs_rq->curr)
732                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
733 }
734
735 static void
736 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
737 {
738         schedstat_set(se->statistics.wait_max, max(se->statistics.wait_max,
739                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start));
740         schedstat_set(se->statistics.wait_count, se->statistics.wait_count + 1);
741         schedstat_set(se->statistics.wait_sum, se->statistics.wait_sum +
742                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start);
743 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
744         if (entity_is_task(se)) {
745                 trace_sched_stat_wait(task_of(se),
746                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start);
747         }
748 #endif
749         schedstat_set(se->statistics.wait_start, 0);
750 }
751
752 static inline void
753 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
754 {
755         /*
756          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
757          * waiting task:
758          */
759         if (se != cfs_rq->curr)
760                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
761 }
762
763 /*
764  * We are picking a new current task - update its stats:
765  */
766 static inline void
767 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
768 {
769         /*
770          * We are starting a new run period:
771          */
772         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
773 }
774
775 /**************************************************
776  * Scheduling class queueing methods:
777  */
778
779 #if defined CONFIG_SMP && defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
780 static void
781 add_cfs_task_weight(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long weight)
782 {
783         cfs_rq->task_weight += weight;
784 }
785 #else
786 static inline void
787 add_cfs_task_weight(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long weight)
788 {
789 }
790 #endif
791
792 static void
793 account_entity_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
794 {
795         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
796         if (!parent_entity(se))
797                 update_load_add(&rq_of(cfs_rq)->load, se->load.weight);
798         if (entity_is_task(se)) {
799                 add_cfs_task_weight(cfs_rq, se->load.weight);
800                 list_add(&se->group_node, &cfs_rq->tasks);
801         }
802         cfs_rq->nr_running++;
803 }
804
805 static void
806 account_entity_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
807 {
808         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
809         if (!parent_entity(se))
810                 update_load_sub(&rq_of(cfs_rq)->load, se->load.weight);
811         if (entity_is_task(se)) {
812                 add_cfs_task_weight(cfs_rq, -se->load.weight);
813                 list_del_init(&se->group_node);
814         }
815         cfs_rq->nr_running--;
816 }
817
818 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
819 /* we need this in update_cfs_load and load-balance functions below */
820 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq);
821 # ifdef CONFIG_SMP
822 static void update_cfs_rq_load_contribution(struct cfs_rq *cfs_rq,
823                                             int global_update)
824 {
825         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
826         long load_avg;
827
828         load_avg = div64_u64(cfs_rq->load_avg, cfs_rq->load_period+1);
829         load_avg -= cfs_rq->load_contribution;
830
831         if (global_update || abs(load_avg) > cfs_rq->load_contribution / 8) {
832                 atomic_add(load_avg, &tg->load_weight);
833                 cfs_rq->load_contribution += load_avg;
834         }
835 }
836
837 static void update_cfs_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int global_update)
838 {
839         u64 period = sysctl_sched_shares_window;
840         u64 now, delta;
841         unsigned long load = cfs_rq->load.weight;
842
843         if (cfs_rq->tg == &root_task_group || throttled_hierarchy(cfs_rq))
844                 return;
845
846         now = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
847         delta = now - cfs_rq->load_stamp;
848
849         /* truncate load history at 4 idle periods */
850         if (cfs_rq->load_stamp > cfs_rq->load_last &&
851             now - cfs_rq->load_last > 4 * period) {
852                 cfs_rq->load_period = 0;
853                 cfs_rq->load_avg = 0;
854                 delta = period - 1;
855         }
856
857         cfs_rq->load_stamp = now;
858         cfs_rq->load_unacc_exec_time = 0;
859         cfs_rq->load_period += delta;
860         if (load) {
861                 cfs_rq->load_last = now;
862                 cfs_rq->load_avg += delta * load;
863         }
864
865         /* consider updating load contribution on each fold or truncate */
866         if (global_update || cfs_rq->load_period > period
867             || !cfs_rq->load_period)
868                 update_cfs_rq_load_contribution(cfs_rq, global_update);
869
870         while (cfs_rq->load_period > period) {
871                 /*
872                  * Inline assembly required to prevent the compiler
873                  * optimising this loop into a divmod call.
874                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
875                  */
876                 asm("" : "+rm" (cfs_rq->load_period));
877                 cfs_rq->load_period /= 2;
878                 cfs_rq->load_avg /= 2;
879         }
880
881         if (!cfs_rq->curr && !cfs_rq->nr_running && !cfs_rq->load_avg)
882                 list_del_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
883 }
884
885 static inline long calc_tg_weight(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq)
886 {
887         long tg_weight;
888
889         /*
890          * Use this CPU's actual weight instead of the last load_contribution
891          * to gain a more accurate current total weight. See
892          * update_cfs_rq_load_contribution().
893          */
894         tg_weight = atomic_read(&tg->load_weight);
895         tg_weight -= cfs_rq->load_contribution;
896         tg_weight += cfs_rq->load.weight;
897
898         return tg_weight;
899 }
900
901 static long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
902 {
903         long tg_weight, load, shares;
904
905         tg_weight = calc_tg_weight(tg, cfs_rq);
906         load = cfs_rq->load.weight;
907
908         shares = (tg->shares * load);
909         if (tg_weight)
910                 shares /= tg_weight;
911
912         if (shares < MIN_SHARES)
913                 shares = MIN_SHARES;
914         if (shares > tg->shares)
915                 shares = tg->shares;
916
917         return shares;
918 }
919
920 static void update_entity_shares_tick(struct cfs_rq *cfs_rq)
921 {
922         if (cfs_rq->load_unacc_exec_time > sysctl_sched_shares_window) {
923                 update_cfs_load(cfs_rq, 0);
924                 update_cfs_shares(cfs_rq);
925         }
926 }
927 # else /* CONFIG_SMP */
928 static void update_cfs_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int global_update)
929 {
930 }
931
932 static inline long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
933 {
934         return tg->shares;
935 }
936
937 static inline void update_entity_shares_tick(struct cfs_rq *cfs_rq)
938 {
939 }
940 # endif /* CONFIG_SMP */
941 static void reweight_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
942                             unsigned long weight)
943 {
944         if (se->on_rq) {
945                 /* commit outstanding execution time */
946                 if (cfs_rq->curr == se)
947                         update_curr(cfs_rq);
948                 account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
949         }
950
951         update_load_set(&se->load, weight);
952
953         if (se->on_rq)
954                 account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
955 }
956
957 static void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
958 {
959         struct task_group *tg;
960         struct sched_entity *se;
961         long shares;
962
963         tg = cfs_rq->tg;
964         se = tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
965         if (!se || throttled_hierarchy(cfs_rq))
966                 return;
967 #ifndef CONFIG_SMP
968         if (likely(se->load.weight == tg->shares))
969                 return;
970 #endif
971         shares = calc_cfs_shares(cfs_rq, tg);
972
973         reweight_entity(cfs_rq_of(se), se, shares);
974 }
975 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
976 static void update_cfs_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int global_update)
977 {
978 }
979
980 static inline void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
981 {
982 }
983
984 static inline void update_entity_shares_tick(struct cfs_rq *cfs_rq)
985 {
986 }
987 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
988
989 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
990 {
991 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
992         struct task_struct *tsk = NULL;
993
994         if (entity_is_task(se))
995                 tsk = task_of(se);
996
997         if (se->statistics.sleep_start) {
998                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.sleep_start;
999
1000                 if ((s64)delta < 0)
1001                         delta = 0;
1002
1003                 if (unlikely(delta > se->statistics.sleep_max))
1004                         se->statistics.sleep_max = delta;
1005
1006                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
1007
1008                 if (tsk) {
1009                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 1);
1010                         trace_sched_stat_sleep(tsk, delta);
1011                 }
1012         }
1013         if (se->statistics.block_start) {
1014                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.block_start;
1015
1016                 if ((s64)delta < 0)
1017                         delta = 0;
1018
1019                 if (unlikely(delta > se->statistics.block_max))
1020                         se->statistics.block_max = delta;
1021
1022                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
1023
1024                 if (tsk) {
1025                         if (tsk->in_iowait) {
1026                                 se->statistics.iowait_sum += delta;
1027                                 se->statistics.iowait_count++;
1028                                 trace_sched_stat_iowait(tsk, delta);
1029                         }
1030
1031                         trace_sched_stat_blocked(tsk, delta);
1032
1033                         /*
1034                          * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by
1035                          * 20 to get a milliseconds-range estimation of the
1036                          * amount of time that the task spent sleeping:
1037                          */
1038                         if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
1039                                 profile_hits(SLEEP_PROFILING,
1040                                                 (void *)get_wchan(tsk),
1041                                                 delta >> 20);
1042                         }
1043                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 0);
1044                 }
1045         }
1046 #endif
1047 }
1048
1049 static void check_spread(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1050 {
1051 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1052         s64 d = se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
1053
1054         if (d < 0)
1055                 d = -d;
1056
1057         if (d > 3*sysctl_sched_latency)
1058                 schedstat_inc(cfs_rq, nr_spread_over);
1059 #endif
1060 }
1061
1062 static void
1063 place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
1064 {
1065         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
1066
1067         /*
1068          * The 'current' period is already promised to the current tasks,
1069          * however the extra weight of the new task will slow them down a
1070          * little, place the new task so that it fits in the slot that
1071          * stays open at the end.
1072          */
1073         if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
1074                 vruntime += sched_vslice(cfs_rq, se);
1075
1076         /* sleeps up to a single latency don't count. */
1077         if (!initial) {
1078                 unsigned long thresh = sysctl_sched_latency;
1079
1080                 /*
1081                  * Halve their sleep time's effect, to allow
1082                  * for a gentler effect of sleepers:
1083                  */
1084                 if (sched_feat(GENTLE_FAIR_SLEEPERS))
1085                         thresh >>= 1;
1086
1087                 vruntime -= thresh;
1088         }
1089
1090         /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
1091         vruntime = max_vruntime(se->vruntime, vruntime);
1092
1093         se->vruntime = vruntime;
1094 }
1095
1096 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq);
1097
1098 static void
1099 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
1100 {
1101         /*
1102          * Update the normalized vruntime before updating min_vruntime
1103          * through callig update_curr().
1104          */
1105         if (!(flags & ENQUEUE_WAKEUP) || (flags & ENQUEUE_WAKING))
1106                 se->vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
1107
1108         /*
1109          * Update run-time statistics of the 'current'.
1110          */
1111         update_curr(cfs_rq);
1112         update_cfs_load(cfs_rq, 0);
1113         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
1114         update_cfs_shares(cfs_rq);
1115
1116         if (flags & ENQUEUE_WAKEUP) {
1117                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
1118                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
1119         }
1120
1121         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
1122         check_spread(cfs_rq, se);
1123         if (se != cfs_rq->curr)
1124                 __enqueue_entity(cfs_rq, se);
1125         se->on_rq = 1;
1126
1127         if (cfs_rq->nr_running == 1) {
1128                 list_add_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
1129                 check_enqueue_throttle(cfs_rq);
1130         }
1131 }
1132
1133 static void __clear_buddies_last(struct sched_entity *se)
1134 {
1135         for_each_sched_entity(se) {
1136                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1137                 if (cfs_rq->last == se)
1138                         cfs_rq->last = NULL;
1139                 else
1140                         break;
1141         }
1142 }
1143
1144 static void __clear_buddies_next(struct sched_entity *se)
1145 {
1146         for_each_sched_entity(se) {
1147                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1148                 if (cfs_rq->next == se)
1149                         cfs_rq->next = NULL;
1150                 else
1151                         break;
1152         }
1153 }
1154
1155 static void __clear_buddies_skip(struct sched_entity *se)
1156 {
1157         for_each_sched_entity(se) {
1158                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1159                 if (cfs_rq->skip == se)
1160                         cfs_rq->skip = NULL;
1161                 else
1162                         break;
1163         }
1164 }
1165
1166 static void clear_buddies(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1167 {
1168         if (cfs_rq->last == se)
1169                 __clear_buddies_last(se);
1170
1171         if (cfs_rq->next == se)
1172                 __clear_buddies_next(se);
1173
1174         if (cfs_rq->skip == se)
1175                 __clear_buddies_skip(se);
1176 }
1177
1178 static void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq);
1179
1180 static void
1181 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
1182 {
1183         /*
1184          * Update run-time statistics of the 'current'.
1185          */
1186         update_curr(cfs_rq);
1187
1188         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
1189         if (flags & DEQUEUE_SLEEP) {
1190 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1191                 if (entity_is_task(se)) {
1192                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
1193
1194                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
1195                                 se->statistics.sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
1196                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
1197                                 se->statistics.block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
1198                 }
1199 #endif
1200         }
1201
1202         clear_buddies(cfs_rq, se);
1203
1204         if (se != cfs_rq->curr)
1205                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
1206         se->on_rq = 0;
1207         update_cfs_load(cfs_rq, 0);
1208         account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
1209
1210         /*
1211          * Normalize the entity after updating the min_vruntime because the
1212          * update can refer to the ->curr item and we need to reflect this
1213          * movement in our normalized position.
1214          */
1215         if (!(flags & DEQUEUE_SLEEP))
1216                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
1217
1218         /* return excess runtime on last dequeue */
1219         return_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
1220
1221         update_min_vruntime(cfs_rq);
1222         update_cfs_shares(cfs_rq);
1223 }
1224
1225 /*
1226  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
1227  */
1228 static void
1229 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
1230 {
1231         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
1232         struct sched_entity *se;
1233         s64 delta;
1234
1235         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
1236         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
1237         if (delta_exec > ideal_runtime) {
1238                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1239                 /*
1240                  * The current task ran long enough, ensure it doesn't get
1241                  * re-elected due to buddy favours.
1242                  */
1243                 clear_buddies(cfs_rq, curr);
1244                 return;
1245         }
1246
1247         /*
1248          * Ensure that a task that missed wakeup preemption by a
1249          * narrow margin doesn't have to wait for a full slice.
1250          * This also mitigates buddy induced latencies under load.
1251          */
1252         if (delta_exec < sysctl_sched_min_granularity)
1253                 return;
1254
1255         se = __pick_first_entity(cfs_rq);
1256         delta = curr->vruntime - se->vruntime;
1257
1258         if (delta < 0)
1259                 return;
1260
1261         if (delta > ideal_runtime)
1262                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1263 }
1264
1265 static void
1266 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1267 {
1268         /* 'current' is not kept within the tree. */
1269         if (se->on_rq) {
1270                 /*
1271                  * Any task has to be enqueued before it get to execute on
1272                  * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
1273                  * runqueue.
1274                  */
1275                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
1276                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
1277         }
1278
1279         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
1280         cfs_rq->curr = se;
1281 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1282         /*
1283          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
1284          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
1285          * when there are only lesser-weight tasks around):
1286          */
1287         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
1288                 se->statistics.slice_max = max(se->statistics.slice_max,
1289                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
1290         }
1291 #endif
1292         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
1293 }
1294
1295 static int
1296 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se);
1297
1298 /*
1299  * Pick the next process, keeping these things in mind, in this order:
1300  * 1) keep things fair between processes/task groups
1301  * 2) pick the "next" process, since someone really wants that to run
1302  * 3) pick the "last" process, for cache locality
1303  * 4) do not run the "skip" process, if something else is available
1304  */
1305 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
1306 {
1307         struct sched_entity *se = __pick_first_entity(cfs_rq);
1308         struct sched_entity *left = se;
1309
1310         /*
1311          * Avoid running the skip buddy, if running something else can
1312          * be done without getting too unfair.
1313          */
1314         if (cfs_rq->skip == se) {
1315                 struct sched_entity *second = __pick_next_entity(se);
1316                 if (second && wakeup_preempt_entity(second, left) < 1)
1317                         se = second;
1318         }
1319
1320         /*
1321          * Prefer last buddy, try to return the CPU to a preempted task.
1322          */
1323         if (cfs_rq->last && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->last, left) < 1)
1324                 se = cfs_rq->last;
1325
1326         /*
1327          * Someone really wants this to run. If it's not unfair, run it.
1328          */
1329         if (cfs_rq->next && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->next, left) < 1)
1330                 se = cfs_rq->next;
1331
1332         clear_buddies(cfs_rq, se);
1333
1334         return se;
1335 }
1336
1337 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq);
1338
1339 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
1340 {
1341         /*
1342          * If still on the runqueue then deactivate_task()
1343          * was not called and update_curr() has to be done:
1344          */
1345         if (prev->on_rq)
1346                 update_curr(cfs_rq);
1347
1348         /* throttle cfs_rqs exceeding runtime */
1349         check_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
1350
1351         check_spread(cfs_rq, prev);
1352         if (prev->on_rq) {
1353                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
1354                 /* Put 'current' back into the tree. */
1355                 __enqueue_entity(cfs_rq, prev);
1356         }
1357         cfs_rq->curr = NULL;
1358 }
1359
1360 static void
1361 entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr, int queued)
1362 {
1363         /*
1364          * Update run-time statistics of the 'current'.
1365          */
1366         update_curr(cfs_rq);
1367
1368         /*
1369          * Update share accounting for long-running entities.
1370          */
1371         update_entity_shares_tick(cfs_rq);
1372
1373 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1374         /*
1375          * queued ticks are scheduled to match the slice, so don't bother
1376          * validating it and just reschedule.
1377          */
1378         if (queued) {
1379                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1380                 return;
1381         }
1382         /*
1383          * don't let the period tick interfere with the hrtick preemption
1384          */
1385         if (!sched_feat(DOUBLE_TICK) &&
1386                         hrtimer_active(&rq_of(cfs_rq)->hrtick_timer))
1387                 return;
1388 #endif
1389
1390         if (cfs_rq->nr_running > 1)
1391                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
1392 }
1393
1394
1395 /**************************************************
1396  * CFS bandwidth control machinery
1397  */
1398
1399 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
1400
1401 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
1402 static struct jump_label_key __cfs_bandwidth_used;
1403
1404 static inline bool cfs_bandwidth_used(void)
1405 {
1406         return static_branch(&__cfs_bandwidth_used);
1407 }
1408
1409 void account_cfs_bandwidth_used(int enabled, int was_enabled)
1410 {
1411         /* only need to count groups transitioning between enabled/!enabled */
1412         if (enabled && !was_enabled)
1413                 jump_label_inc(&__cfs_bandwidth_used);
1414         else if (!enabled && was_enabled)
1415                 jump_label_dec(&__cfs_bandwidth_used);
1416 }
1417 #else /* HAVE_JUMP_LABEL */
1418 static bool cfs_bandwidth_used(void)
1419 {
1420         return true;
1421 }
1422
1423 void account_cfs_bandwidth_used(int enabled, int was_enabled) {}
1424 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
1425
1426 /*
1427  * default period for cfs group bandwidth.
1428  * default: 0.1s, units: nanoseconds
1429  */
1430 static inline u64 default_cfs_period(void)
1431 {
1432         return 100000000ULL;
1433 }
1434
1435 static inline u64 sched_cfs_bandwidth_slice(void)
1436 {
1437         return (u64)sysctl_sched_cfs_bandwidth_slice * NSEC_PER_USEC;
1438 }
1439
1440 /*
1441  * Replenish runtime according to assigned quota and update expiration time.
1442  * We use sched_clock_cpu directly instead of rq->clock to avoid adding
1443  * additional synchronization around rq->lock.
1444  *
1445  * requires cfs_b->lock
1446  */
1447 void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
1448 {
1449         u64 now;
1450
1451         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
1452                 return;
1453
1454         now = sched_clock_cpu(smp_processor_id());
1455         cfs_b->runtime = cfs_b->quota;
1456         cfs_b->runtime_expires = now + ktime_to_ns(cfs_b->period);
1457 }
1458
1459 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
1460 {
1461         return &tg->cfs_bandwidth;
1462 }
1463
1464 /* returns 0 on failure to allocate runtime */
1465 static int assign_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
1466 {
1467         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1468         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
1469         u64 amount = 0, min_amount, expires;
1470
1471         /* note: this is a positive sum as runtime_remaining <= 0 */
1472         min_amount = sched_cfs_bandwidth_slice() - cfs_rq->runtime_remaining;
1473
1474         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1475         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
1476                 amount = min_amount;
1477         else {
1478                 /*
1479                  * If the bandwidth pool has become inactive, then at least one
1480                  * period must have elapsed since the last consumption.
1481                  * Refresh the global state and ensure bandwidth timer becomes
1482                  * active.
1483                  */
1484                 if (!cfs_b->timer_active) {
1485                         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
1486                         __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
1487                 }
1488
1489                 if (cfs_b->runtime > 0) {
1490                         amount = min(cfs_b->runtime, min_amount);
1491                         cfs_b->runtime -= amount;
1492                         cfs_b->idle = 0;
1493                 }
1494         }
1495         expires = cfs_b->runtime_expires;
1496         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1497
1498         cfs_rq->runtime_remaining += amount;
1499         /*
1500          * we may have advanced our local expiration to account for allowed
1501          * spread between our sched_clock and the one on which runtime was
1502          * issued.
1503          */
1504         if ((s64)(expires - cfs_rq->runtime_expires) > 0)
1505                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
1506
1507         return cfs_rq->runtime_remaining > 0;
1508 }
1509
1510 /*
1511  * Note: This depends on the synchronization provided by sched_clock and the
1512  * fact that rq->clock snapshots this value.
1513  */
1514 static void expire_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
1515 {
1516         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
1517         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
1518
1519         /* if the deadline is ahead of our clock, nothing to do */
1520         if (likely((s64)(rq->clock - cfs_rq->runtime_expires) < 0))
1521                 return;
1522
1523         if (cfs_rq->runtime_remaining < 0)
1524                 return;
1525
1526         /*
1527          * If the local deadline has passed we have to consider the
1528          * possibility that our sched_clock is 'fast' and the global deadline
1529          * has not truly expired.
1530          *
1531          * Fortunately we can check determine whether this the case by checking
1532          * whether the global deadline has advanced.
1533          */
1534
1535         if ((s64)(cfs_rq->runtime_expires - cfs_b->runtime_expires) >= 0) {
1536                 /* extend local deadline, drift is bounded above by 2 ticks */
1537                 cfs_rq->runtime_expires += TICK_NSEC;
1538         } else {
1539                 /* global deadline is ahead, expiration has passed */
1540                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
1541         }
1542 }
1543
1544 static void __account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
1545                                      unsigned long delta_exec)
1546 {
1547         /* dock delta_exec before expiring quota (as it could span periods) */
1548         cfs_rq->runtime_remaining -= delta_exec;
1549         expire_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
1550
1551         if (likely(cfs_rq->runtime_remaining > 0))
1552                 return;
1553
1554         /*
1555          * if we're unable to extend our runtime we resched so that the active
1556          * hierarchy can be throttled
1557          */
1558         if (!assign_cfs_rq_runtime(cfs_rq) && likely(cfs_rq->curr))
1559                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
1560 }
1561
1562 static __always_inline void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
1563                                                    unsigned long delta_exec)
1564 {
1565         if (!cfs_bandwidth_used() || !cfs_rq->runtime_enabled)
1566                 return;
1567
1568         __account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
1569 }
1570
1571 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
1572 {
1573         return cfs_bandwidth_used() && cfs_rq->throttled;
1574 }
1575
1576 /* check whether cfs_rq, or any parent, is throttled */
1577 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq)
1578 {
1579         return cfs_bandwidth_used() && cfs_rq->throttle_count;
1580 }
1581
1582 /*
1583  * Ensure that neither of the group entities corresponding to src_cpu or
1584  * dest_cpu are members of a throttled hierarchy when performing group
1585  * load-balance operations.
1586  */
1587 static inline int throttled_lb_pair(struct task_group *tg,
1588                                     int src_cpu, int dest_cpu)
1589 {
1590         struct cfs_rq *src_cfs_rq, *dest_cfs_rq;
1591
1592         src_cfs_rq = tg->cfs_rq[src_cpu];
1593         dest_cfs_rq = tg->cfs_rq[dest_cpu];
1594
1595         return throttled_hierarchy(src_cfs_rq) ||
1596                throttled_hierarchy(dest_cfs_rq);
1597 }
1598
1599 /* updated child weight may affect parent so we have to do this bottom up */
1600 static int tg_unthrottle_up(struct task_group *tg, void *data)
1601 {
1602         struct rq *rq = data;
1603         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu_of(rq)];
1604
1605         cfs_rq->throttle_count--;
1606 #ifdef CONFIG_SMP
1607         if (!cfs_rq->throttle_count) {
1608                 u64 delta = rq->clock_task - cfs_rq->load_stamp;
1609
1610                 /* leaving throttled state, advance shares averaging windows */
1611                 cfs_rq->load_stamp += delta;
1612                 cfs_rq->load_last += delta;
1613
1614                 /* update entity weight now that we are on_rq again */
1615                 update_cfs_shares(cfs_rq);
1616         }
1617 #endif
1618
1619         return 0;
1620 }
1621
1622 static int tg_throttle_down(struct task_group *tg, void *data)
1623 {
1624         struct rq *rq = data;
1625         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu_of(rq)];
1626
1627         /* group is entering throttled state, record last load */
1628         if (!cfs_rq->throttle_count)
1629                 update_cfs_load(cfs_rq, 0);
1630         cfs_rq->throttle_count++;
1631
1632         return 0;
1633 }
1634
1635 static void throttle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
1636 {
1637         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
1638         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
1639         struct sched_entity *se;
1640         long task_delta, dequeue = 1;
1641
1642         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
1643
1644         /* account load preceding throttle */
1645         rcu_read_lock();
1646         walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_throttle_down, tg_nop, (void *)rq);
1647         rcu_read_unlock();
1648
1649         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
1650         for_each_sched_entity(se) {
1651                 struct cfs_rq *qcfs_rq = cfs_rq_of(se);
1652                 /* throttled entity or throttle-on-deactivate */
1653                 if (!se->on_rq)
1654                         break;
1655
1656                 if (dequeue)
1657                         dequeue_entity(qcfs_rq, se, DEQUEUE_SLEEP);
1658                 qcfs_rq->h_nr_running -= task_delta;
1659
1660                 if (qcfs_rq->load.weight)
1661                         dequeue = 0;
1662         }
1663
1664         if (!se)
1665                 rq->nr_running -= task_delta;
1666
1667         cfs_rq->throttled = 1;
1668         cfs_rq->throttled_timestamp = rq->clock;
1669         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1670         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->throttled_list, &cfs_b->throttled_cfs_rq);
1671         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1672 }
1673
1674 void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
1675 {
1676         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
1677         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
1678         struct sched_entity *se;
1679         int enqueue = 1;
1680         long task_delta;
1681
1682         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
1683
1684         cfs_rq->throttled = 0;
1685         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1686         cfs_b->throttled_time += rq->clock - cfs_rq->throttled_timestamp;
1687         list_del_rcu(&cfs_rq->throttled_list);
1688         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1689         cfs_rq->throttled_timestamp = 0;
1690
1691         update_rq_clock(rq);
1692         /* update hierarchical throttle state */
1693         walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_nop, tg_unthrottle_up, (void *)rq);
1694
1695         if (!cfs_rq->load.weight)
1696                 return;
1697
1698         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
1699         for_each_sched_entity(se) {
1700                 if (se->on_rq)
1701                         enqueue = 0;
1702
1703                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1704                 if (enqueue)
1705                         enqueue_entity(cfs_rq, se, ENQUEUE_WAKEUP);
1706                 cfs_rq->h_nr_running += task_delta;
1707
1708                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
1709                         break;
1710         }
1711
1712         if (!se)
1713                 rq->nr_running += task_delta;
1714
1715         /* determine whether we need to wake up potentially idle cpu */
1716         if (rq->curr == rq->idle && rq->cfs.nr_running)
1717                 resched_task(rq->curr);
1718 }
1719
1720 static u64 distribute_cfs_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b,
1721                 u64 remaining, u64 expires)
1722 {
1723         struct cfs_rq *cfs_rq;
1724         u64 runtime = remaining;
1725
1726         rcu_read_lock();
1727         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &cfs_b->throttled_cfs_rq,
1728                                 throttled_list) {
1729                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
1730
1731                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1732                 if (!cfs_rq_throttled(cfs_rq))
1733                         goto next;
1734
1735                 runtime = -cfs_rq->runtime_remaining + 1;
1736                 if (runtime > remaining)
1737                         runtime = remaining;
1738                 remaining -= runtime;
1739
1740                 cfs_rq->runtime_remaining += runtime;
1741                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
1742
1743                 /* we check whether we're throttled above */
1744                 if (cfs_rq->runtime_remaining > 0)
1745                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
1746
1747 next:
1748                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1749
1750                 if (!remaining)
1751                         break;
1752         }
1753         rcu_read_unlock();
1754
1755         return remaining;
1756 }
1757
1758 /*
1759  * Responsible for refilling a task_group's bandwidth and unthrottling its
1760  * cfs_rqs as appropriate. If there has been no activity within the last
1761  * period the timer is deactivated until scheduling resumes; cfs_b->idle is
1762  * used to track this state.
1763  */
1764 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun)
1765 {
1766         u64 runtime, runtime_expires;
1767         int idle = 1, throttled;
1768
1769         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1770         /* no need to continue the timer with no bandwidth constraint */
1771         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
1772                 goto out_unlock;
1773
1774         throttled = !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
1775         /* idle depends on !throttled (for the case of a large deficit) */
1776         idle = cfs_b->idle && !throttled;
1777         cfs_b->nr_periods += overrun;
1778
1779         /* if we're going inactive then everything else can be deferred */
1780         if (idle)
1781                 goto out_unlock;
1782
1783         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
1784
1785         if (!throttled) {
1786                 /* mark as potentially idle for the upcoming period */
1787                 cfs_b->idle = 1;
1788                 goto out_unlock;
1789         }
1790
1791         /* account preceding periods in which throttling occurred */
1792         cfs_b->nr_throttled += overrun;
1793
1794         /*
1795          * There are throttled entities so we must first use the new bandwidth
1796          * to unthrottle them before making it generally available.  This
1797          * ensures that all existing debts will be paid before a new cfs_rq is
1798          * allowed to run.
1799          */
1800         runtime = cfs_b->runtime;
1801         runtime_expires = cfs_b->runtime_expires;
1802         cfs_b->runtime = 0;
1803
1804         /*
1805          * This check is repeated as we are holding onto the new bandwidth
1806          * while we unthrottle.  This can potentially race with an unthrottled
1807          * group trying to acquire new bandwidth from the global pool.
1808          */
1809         while (throttled && runtime > 0) {
1810                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1811                 /* we can't nest cfs_b->lock while distributing bandwidth */
1812                 runtime = distribute_cfs_runtime(cfs_b, runtime,
1813                                                  runtime_expires);
1814                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1815
1816                 throttled = !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
1817         }
1818
1819         /* return (any) remaining runtime */
1820         cfs_b->runtime = runtime;
1821         /*
1822          * While we are ensured activity in the period following an
1823          * unthrottle, this also covers the case in which the new bandwidth is
1824          * insufficient to cover the existing bandwidth deficit.  (Forcing the
1825          * timer to remain active while there are any throttled entities.)
1826          */
1827         cfs_b->idle = 0;
1828 out_unlock:
1829         if (idle)
1830                 cfs_b->timer_active = 0;
1831         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1832
1833         return idle;
1834 }
1835
1836 /* a cfs_rq won't donate quota below this amount */
1837 static const u64 min_cfs_rq_runtime = 1 * NSEC_PER_MSEC;
1838 /* minimum remaining period time to redistribute slack quota */
1839 static const u64 min_bandwidth_expiration = 2 * NSEC_PER_MSEC;
1840 /* how long we wait to gather additional slack before distributing */
1841 static const u64 cfs_bandwidth_slack_period = 5 * NSEC_PER_MSEC;
1842
1843 /* are we near the end of the current quota period? */
1844 static int runtime_refresh_within(struct cfs_bandwidth *cfs_b, u64 min_expire)
1845 {
1846         struct hrtimer *refresh_timer = &cfs_b->period_timer;
1847         u64 remaining;
1848
1849         /* if the call-back is running a quota refresh is already occurring */
1850         if (hrtimer_callback_running(refresh_timer))
1851                 return 1;
1852
1853         /* is a quota refresh about to occur? */
1854         remaining = ktime_to_ns(hrtimer_expires_remaining(refresh_timer));
1855         if (remaining < min_expire)
1856                 return 1;
1857
1858         return 0;
1859 }
1860
1861 static void start_cfs_slack_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
1862 {
1863         u64 min_left = cfs_bandwidth_slack_period + min_bandwidth_expiration;
1864
1865         /* if there's a quota refresh soon don't bother with slack */
1866         if (runtime_refresh_within(cfs_b, min_left))
1867                 return;
1868
1869         start_bandwidth_timer(&cfs_b->slack_timer,
1870                                 ns_to_ktime(cfs_bandwidth_slack_period));
1871 }
1872
1873 /* we know any runtime found here is valid as update_curr() precedes return */
1874 static void __return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
1875 {
1876         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
1877         s64 slack_runtime = cfs_rq->runtime_remaining - min_cfs_rq_runtime;
1878
1879         if (slack_runtime <= 0)
1880                 return;
1881
1882         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1883         if (cfs_b->quota != RUNTIME_INF &&
1884             cfs_rq->runtime_expires == cfs_b->runtime_expires) {
1885                 cfs_b->runtime += slack_runtime;
1886
1887                 /* we are under rq->lock, defer unthrottling using a timer */
1888                 if (cfs_b->runtime > sched_cfs_bandwidth_slice() &&
1889                     !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq))
1890                         start_cfs_slack_bandwidth(cfs_b);
1891         }
1892         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1893
1894         /* even if it's not valid for return we don't want to try again */
1895         cfs_rq->runtime_remaining -= slack_runtime;
1896 }
1897
1898 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
1899 {
1900         if (!cfs_bandwidth_used())
1901                 return;
1902
1903         if (!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->nr_running)
1904                 return;
1905
1906         __return_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
1907 }
1908
1909 /*
1910  * This is done with a timer (instead of inline with bandwidth return) since
1911  * it's necessary to juggle rq->locks to unthrottle their respective cfs_rqs.
1912  */
1913 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
1914 {
1915         u64 runtime = 0, slice = sched_cfs_bandwidth_slice();
1916         u64 expires;
1917
1918         /* confirm we're still not at a refresh boundary */
1919         if (runtime_refresh_within(cfs_b, min_bandwidth_expiration))
1920                 return;
1921
1922         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1923         if (cfs_b->quota != RUNTIME_INF && cfs_b->runtime > slice) {
1924                 runtime = cfs_b->runtime;
1925                 cfs_b->runtime = 0;
1926         }
1927         expires = cfs_b->runtime_expires;
1928         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1929
1930         if (!runtime)
1931                 return;
1932
1933         runtime = distribute_cfs_runtime(cfs_b, runtime, expires);
1934
1935         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
1936         if (expires == cfs_b->runtime_expires)
1937                 cfs_b->runtime = runtime;
1938         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
1939 }
1940
1941 /*
1942  * When a group wakes up we want to make sure that its quota is not already
1943  * expired/exceeded, otherwise it may be allowed to steal additional ticks of
1944  * runtime as update_curr() throttling can not not trigger until it's on-rq.
1945  */
1946 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq)
1947 {
1948         if (!cfs_bandwidth_used())
1949                 return;
1950
1951         /* an active group must be handled by the update_curr()->put() path */
1952         if (!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->curr)
1953                 return;
1954
1955         /* ensure the group is not already throttled */
1956         if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
1957                 return;
1958
1959         /* update runtime allocation */
1960         account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
1961         if (cfs_rq->runtime_remaining <= 0)
1962                 throttle_cfs_rq(cfs_rq);
1963 }
1964
1965 /* conditionally throttle active cfs_rq's from put_prev_entity() */
1966 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
1967 {
1968         if (!cfs_bandwidth_used())
1969                 return;
1970
1971         if (likely(!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->runtime_remaining > 0))
1972                 return;
1973
1974         /*
1975          * it's possible for a throttled entity to be forced into a running
1976          * state (e.g. set_curr_task), in this case we're finished.
1977          */
1978         if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
1979                 return;
1980
1981         throttle_cfs_rq(cfs_rq);
1982 }
1983
1984 static inline u64 default_cfs_period(void);
1985 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun);
1986 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
1987
1988 static enum hrtimer_restart sched_cfs_slack_timer(struct hrtimer *timer)
1989 {
1990         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
1991                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, slack_timer);
1992         do_sched_cfs_slack_timer(cfs_b);
1993
1994         return HRTIMER_NORESTART;
1995 }
1996
1997 static enum hrtimer_restart sched_cfs_period_timer(struct hrtimer *timer)
1998 {
1999         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
2000                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, period_timer);
2001         ktime_t now;
2002         int overrun;
2003         int idle = 0;
2004
2005         for (;;) {
2006                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
2007                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, cfs_b->period);
2008
2009                 if (!overrun)
2010                         break;
2011
2012                 idle = do_sched_cfs_period_timer(cfs_b, overrun);
2013         }
2014
2015         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
2016 }
2017
2018 void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2019 {
2020         raw_spin_lock_init(&cfs_b->lock);
2021         cfs_b->runtime = 0;
2022         cfs_b->quota = RUNTIME_INF;
2023         cfs_b->period = ns_to_ktime(default_cfs_period());
2024
2025         INIT_LIST_HEAD(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2026         hrtimer_init(&cfs_b->period_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
2027         cfs_b->period_timer.function = sched_cfs_period_timer;
2028         hrtimer_init(&cfs_b->slack_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
2029         cfs_b->slack_timer.function = sched_cfs_slack_timer;
2030 }
2031
2032 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2033 {
2034         cfs_rq->runtime_enabled = 0;
2035         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->throttled_list);
2036 }
2037
2038 /* requires cfs_b->lock, may release to reprogram timer */
2039 void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2040 {
2041         /*
2042          * The timer may be active because we're trying to set a new bandwidth
2043          * period or because we're racing with the tear-down path
2044          * (timer_active==0 becomes visible before the hrtimer call-back
2045          * terminates).  In either case we ensure that it's re-programmed
2046          */
2047         while (unlikely(hrtimer_active(&cfs_b->period_timer))) {
2048                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2049                 /* ensure cfs_b->lock is available while we wait */
2050                 hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
2051
2052                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2053                 /* if someone else restarted the timer then we're done */
2054                 if (cfs_b->timer_active)
2055                         return;
2056         }
2057
2058         cfs_b->timer_active = 1;
2059         start_bandwidth_timer(&cfs_b->period_timer, cfs_b->period);
2060 }
2061
2062 static void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2063 {
2064         hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
2065         hrtimer_cancel(&cfs_b->slack_timer);
2066 }
2067
2068 void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq)
2069 {
2070         struct cfs_rq *cfs_rq;
2071
2072         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
2073                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2074
2075                 if (!cfs_rq->runtime_enabled)
2076                         continue;
2077
2078                 /*
2079                  * clock_task is not advancing so we just need to make sure
2080                  * there's some valid quota amount
2081                  */
2082                 cfs_rq->runtime_remaining = cfs_b->quota;
2083                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2084                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
2085         }
2086 }
2087
2088 #else /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
2089 static void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
2090                                      unsigned long delta_exec) {}
2091 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2092 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2093 static void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2094
2095 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
2096 {
2097         return 0;
2098 }
2099
2100 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq)
2101 {
2102         return 0;
2103 }
2104
2105 static inline int throttled_lb_pair(struct task_group *tg,
2106                                     int src_cpu, int dest_cpu)
2107 {
2108         return 0;
2109 }
2110
2111 void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
2112
2113 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2114 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2115 #endif
2116
2117 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
2118 {
2119         return NULL;
2120 }
2121 static inline void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
2122 void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq) {}
2123
2124 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
2125
2126 /**************************************************
2127  * CFS operations on tasks:
2128  */
2129
2130 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
2131 static void hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2132 {
2133         struct sched_entity *se = &p->se;
2134         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2135
2136         WARN_ON(task_rq(p) != rq);
2137
2138         if (cfs_rq->nr_running > 1) {
2139                 u64 slice = sched_slice(cfs_rq, se);
2140                 u64 ran = se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime;
2141                 s64 delta = slice - ran;
2142
2143                 if (delta < 0) {
2144                         if (rq->curr == p)
2145                                 resched_task(p);
2146                         return;
2147                 }
2148
2149                 /*
2150                  * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
2151                  * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
2152                  */
2153                 if (rq->curr != p)
2154                         delta = max_t(s64, 10000LL, delta);
2155
2156                 hrtick_start(rq, delta);
2157         }
2158 }
2159
2160 /*
2161  * called from enqueue/dequeue and updates the hrtick when the
2162  * current task is from our class and nr_running is low enough
2163  * to matter.
2164  */
2165 static void hrtick_update(struct rq *rq)
2166 {
2167         struct task_struct *curr = rq->curr;
2168
2169         if (!hrtick_enabled(rq) || curr->sched_class != &fair_sched_class)
2170                 return;
2171
2172         if (cfs_rq_of(&curr->se)->nr_running < sched_nr_latency)
2173                 hrtick_start_fair(rq, curr);
2174 }
2175 #else /* !CONFIG_SCHED_HRTICK */
2176 static inline void
2177 hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2178 {
2179 }
2180
2181 static inline void hrtick_update(struct rq *rq)
2182 {
2183 }
2184 #endif
2185
2186 /*
2187  * The enqueue_task method is called before nr_running is
2188  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
2189  * then put the task into the rbtree:
2190  */
2191 static void
2192 enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2193 {
2194         struct cfs_rq *cfs_rq;
2195         struct sched_entity *se = &p->se;
2196
2197         for_each_sched_entity(se) {
2198                 if (se->on_rq)
2199                         break;
2200                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2201                 enqueue_entity(cfs_rq, se, flags);
2202
2203                 /*
2204                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
2205                  *
2206                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
2207                  * post the final h_nr_running increment below.
2208                 */
2209                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2210                         break;
2211                 cfs_rq->h_nr_running++;
2212
2213                 flags = ENQUEUE_WAKEUP;
2214         }
2215
2216         for_each_sched_entity(se) {
2217                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2218                 cfs_rq->h_nr_running++;
2219
2220                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2221                         break;
2222
2223                 update_cfs_load(cfs_rq, 0);
2224                 update_cfs_shares(cfs_rq);
2225         }
2226
2227         if (!se)
2228                 inc_nr_running(rq);
2229         hrtick_update(rq);
2230 }
2231
2232 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se);
2233
2234 /*
2235  * The dequeue_task method is called before nr_running is
2236  * decreased. We remove the task from the rbtree and
2237  * update the fair scheduling stats:
2238  */
2239 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2240 {
2241         struct cfs_rq *cfs_rq;
2242         struct sched_entity *se = &p->se;
2243         int task_sleep = flags & DEQUEUE_SLEEP;
2244
2245         for_each_sched_entity(se) {
2246                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2247                 dequeue_entity(cfs_rq, se, flags);
2248
2249                 /*
2250                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
2251                  *
2252                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
2253                  * post the final h_nr_running decrement below.
2254                 */
2255                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2256                         break;
2257                 cfs_rq->h_nr_running--;
2258
2259                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
2260                 if (cfs_rq->load.weight) {
2261                         /*
2262                          * Bias pick_next to pick a task from this cfs_rq, as
2263                          * p is sleeping when it is within its sched_slice.
2264                          */
2265                         if (task_sleep && parent_entity(se))
2266                                 set_next_buddy(parent_entity(se));
2267
2268                         /* avoid re-evaluating load for this entity */
2269                         se = parent_entity(se);
2270                         break;
2271                 }
2272                 flags |= DEQUEUE_SLEEP;
2273         }
2274
2275         for_each_sched_entity(se) {
2276                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2277                 cfs_rq->h_nr_running--;
2278
2279                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2280                         break;
2281
2282                 update_cfs_load(cfs_rq, 0);
2283                 update_cfs_shares(cfs_rq);
2284         }
2285
2286         if (!se)
2287                 dec_nr_running(rq);
2288         hrtick_update(rq);
2289 }
2290
2291 #ifdef CONFIG_SMP
2292 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
2293 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
2294 {
2295         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
2296 }
2297
2298 /*
2299  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2300  * according to the scheduling class and "nice" value.
2301  *
2302  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2303  * balance conservatively.
2304  */
2305 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2306 {
2307         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2308         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2309
2310         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2311                 return total;
2312
2313         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2314 }
2315
2316 /*
2317  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2318  * according to the scheduling class and "nice" value.
2319  */
2320 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2321 {
2322         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2323         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2324
2325         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2326                 return total;
2327
2328         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2329 }
2330
2331 static unsigned long power_of(int cpu)
2332 {
2333         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
2334 }
2335
2336 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
2337 {
2338         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2339         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
2340
2341         if (nr_running)
2342                 return rq->load.weight / nr_running;
2343
2344         return 0;
2345 }
2346
2347
2348 static void task_waking_fair(struct task_struct *p)
2349 {
2350         struct sched_entity *se = &p->se;
2351         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2352         u64 min_vruntime;
2353
2354 #ifndef CONFIG_64BIT
2355         u64 min_vruntime_copy;
2356
2357         do {
2358                 min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime_copy;
2359                 smp_rmb();
2360                 min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
2361         } while (min_vruntime != min_vruntime_copy);
2362 #else
2363         min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
2364 #endif
2365
2366         se->vruntime -= min_vruntime;
2367 }
2368
2369 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2370 /*
2371  * effective_load() calculates the load change as seen from the root_task_group
2372  *
2373  * Adding load to a group doesn't make a group heavier, but can cause movement
2374  * of group shares between cpus. Assuming the shares were perfectly aligned one
2375  * can calculate the shift in shares.
2376  *
2377  * Calculate the effective load difference if @wl is added (subtracted) to @tg
2378  * on this @cpu and results in a total addition (subtraction) of @wg to the
2379  * total group weight.
2380  *
2381  * Given a runqueue weight distribution (rw_i) we can compute a shares
2382  * distribution (s_i) using:
2383  *
2384  *   s_i = rw_i / \Sum rw_j                                             (1)
2385  *
2386  * Suppose we have 4 CPUs and our @tg is a direct child of the root group and
2387  * has 7 equal weight tasks, distributed as below (rw_i), with the resulting
2388  * shares distribution (s_i):
2389  *
2390  *   rw_i = {   2,   4,   1,   0 }
2391  *   s_i  = { 2/7, 4/7, 1/7,   0 }
2392  *
2393  * As per wake_affine() we're interested in the load of two CPUs (the CPU the
2394  * task used to run on and the CPU the waker is running on), we need to
2395  * compute the effect of waking a task on either CPU and, in case of a sync
2396  * wakeup, compute the effect of the current task going to sleep.
2397  *
2398  * So for a change of @wl to the local @cpu with an overall group weight change
2399  * of @wl we can compute the new shares distribution (s'_i) using:
2400  *
2401  *   s'_i = (rw_i + @wl) / (@wg + \Sum rw_j)                            (2)
2402  *
2403  * Suppose we're interested in CPUs 0 and 1, and want to compute the load
2404  * differences in waking a task to CPU 0. The additional task changes the
2405  * weight and shares distributions like:
2406  *
2407  *   rw'_i = {   3,   4,   1,   0 }
2408  *   s'_i  = { 3/8, 4/8, 1/8,   0 }
2409  *
2410  * We can then compute the difference in effective weight by using:
2411  *
2412  *   dw_i = S * (s'_i - s_i)                                            (3)
2413  *
2414  * Where 'S' is the group weight as seen by its parent.
2415  *
2416  * Therefore the effective change in loads on CPU 0 would be 5/56 (3/8 - 2/7)
2417  * times the weight of the group. The effect on CPU 1 would be -4/56 (4/8 -
2418  * 4/7) times the weight of the group.
2419  */
2420 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu, long wl, long wg)
2421 {
2422         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
2423
2424         if (!tg->parent)        /* the trivial, non-cgroup case */
2425                 return wl;
2426
2427         for_each_sched_entity(se) {
2428                 long w, W;
2429
2430                 tg = se->my_q->tg;
2431
2432                 /*
2433                  * W = @wg + \Sum rw_j
2434                  */
2435                 W = wg + calc_tg_weight(tg, se->my_q);
2436
2437                 /*
2438                  * w = rw_i + @wl
2439                  */
2440                 w = se->my_q->load.weight + wl;
2441
2442                 /*
2443                  * wl = S * s'_i; see (2)
2444                  */
2445                 if (W > 0 && w < W)
2446                         wl = (w * tg->shares) / W;
2447                 else
2448                         wl = tg->shares;
2449
2450                 /*
2451                  * Per the above, wl is the new se->load.weight value; since
2452                  * those are clipped to [MIN_SHARES, ...) do so now. See
2453                  * calc_cfs_shares().
2454                  */
2455                 if (wl < MIN_SHARES)
2456                         wl = MIN_SHARES;
2457
2458                 /*
2459                  * wl = dw_i = S * (s'_i - s_i); see (3)
2460                  */
2461                 wl -= se->load.weight;
2462
2463                 /*
2464                  * Recursively apply this logic to all parent groups to compute
2465                  * the final effective load change on the root group. Since
2466                  * only the @tg group gets extra weight, all parent groups can
2467                  * only redistribute existing shares. @wl is the shift in shares
2468                  * resulting from this level per the above.
2469                  */
2470                 wg = 0;
2471         }
2472
2473         return wl;
2474 }
2475 #else
2476
2477 static inline unsigned long effective_load(struct task_group *tg, int cpu,
2478                 unsigned long wl, unsigned long wg)
2479 {
2480         return wl;
2481 }
2482
2483 #endif
2484
2485 static int wake_affine(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int sync)
2486 {
2487         s64 this_load, load;
2488         int idx, this_cpu, prev_cpu;
2489         unsigned long tl_per_task;
2490         struct task_group *tg;
2491         unsigned long weight;
2492         int balanced;
2493
2494         idx       = sd->wake_idx;
2495         this_cpu  = smp_processor_id();
2496         prev_cpu  = task_cpu(p);
2497         load      = source_load(prev_cpu, idx);
2498         this_load = target_load(this_cpu, idx);
2499
2500         /*
2501          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
2502          * effect of the currently running task from the load
2503          * of the current CPU:
2504          */
2505         if (sync) {
2506                 tg = task_group(current);
2507                 weight = current->se.load.weight;
2508
2509                 this_load += effective_load(tg, this_cpu, -weight, -weight);
2510                 load += effective_load(tg, prev_cpu, 0, -weight);
2511         }
2512
2513         tg = task_group(p);
2514         weight = p->se.load.weight;
2515
2516         /*
2517          * In low-load situations, where prev_cpu is idle and this_cpu is idle
2518          * due to the sync cause above having dropped this_load to 0, we'll
2519          * always have an imbalance, but there's really nothing you can do
2520          * about that, so that's good too.
2521          *
2522          * Otherwise check if either cpus are near enough in load to allow this
2523          * task to be woken on this_cpu.
2524          */
2525         if (this_load > 0) {
2526                 s64 this_eff_load, prev_eff_load;
2527
2528                 this_eff_load = 100;
2529                 this_eff_load *= power_of(prev_cpu);
2530                 this_eff_load *= this_load +
2531                         effective_load(tg, this_cpu, weight, weight);
2532
2533                 prev_eff_load = 100 + (sd->imbalance_pct - 100) / 2;
2534                 prev_eff_load *= power_of(this_cpu);
2535                 prev_eff_load *= load + effective_load(tg, prev_cpu, 0, weight);
2536
2537                 balanced = this_eff_load <= prev_eff_load;
2538         } else
2539                 balanced = true;
2540
2541         /*
2542          * If the currently running task will sleep within
2543          * a reasonable amount of time then attract this newly
2544          * woken task:
2545          */
2546         if (sync && balanced)
2547                 return 1;
2548
2549         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine_attempts);
2550         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
2551
2552         if (balanced ||
2553             (this_load <= load &&
2554              this_load + target_load(prev_cpu, idx) <= tl_per_task)) {
2555                 /*
2556                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
2557                  * p is cache cold in this domain, and
2558                  * there is no bad imbalance.
2559                  */
2560                 schedstat_inc(sd, ttwu_move_affine);
2561                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine);
2562
2563                 return 1;
2564         }
2565         return 0;
2566 }
2567
2568 /*
2569  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2570  * domain.
2571  */
2572 static struct sched_group *
2573 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p,
2574                   int this_cpu, int load_idx)
2575 {
2576         struct sched_group *idlest = NULL, *group = sd->groups;
2577         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2578         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2579
2580         do {
2581                 unsigned long load, avg_load;
2582                 int local_group;
2583                 int i;
2584
2585                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2586                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2587                                         tsk_cpus_allowed(p)))
2588                         continue;
2589
2590                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2591                                                sched_group_cpus(group));
2592
2593                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2594                 avg_load = 0;
2595
2596                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2597                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2598                         if (local_group)
2599                                 load = source_load(i, load_idx);
2600                         else
2601                                 load = target_load(i, load_idx);
2602
2603                         avg_load += load;
2604                 }
2605
2606                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2607                 avg_load = (avg_load * SCHED_POWER_SCALE) / group->sgp->power;
2608
2609                 if (local_group) {
2610                         this_load = avg_load;
2611                 } else if (avg_load < min_load) {
2612                         min_load = avg_load;
2613                         idlest = group;
2614                 }
2615         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2616
2617         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2618                 return NULL;
2619         return idlest;
2620 }
2621
2622 /*
2623  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2624  */
2625 static int
2626 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2627 {
2628         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2629         int idlest = -1;
2630         int i;
2631
2632         /* Traverse only the allowed CPUs */
2633         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), tsk_cpus_allowed(p)) {
2634                 load = weighted_cpuload(i);
2635
2636                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2637                         min_load = load;
2638                         idlest = i;
2639                 }
2640         }
2641
2642         return idlest;
2643 }
2644
2645 /*
2646  * Try and locate an idle CPU in the sched_domain.
2647  */
2648 static int select_idle_sibling(struct task_struct *p, int target)
2649 {
2650         int cpu = smp_processor_id();
2651         int prev_cpu = task_cpu(p);
2652         struct sched_domain *sd;
2653         struct sched_group *sg;
2654         int i;
2655
2656         /*
2657          * If the task is going to be woken-up on this cpu and if it is
2658          * already idle, then it is the right target.
2659          */
2660         if (target == cpu && idle_cpu(cpu))
2661                 return cpu;
2662
2663         /*
2664          * If the task is going to be woken-up on the cpu where it previously
2665          * ran and if it is currently idle, then it the right target.
2666          */
2667         if (target == prev_cpu && idle_cpu(prev_cpu))
2668                 return prev_cpu;
2669
2670         /*
2671          * Otherwise, iterate the domains and find an elegible idle cpu.
2672          */
2673         rcu_read_lock();
2674
2675         sd = rcu_dereference(per_cpu(sd_llc, target));
2676         for_each_lower_domain(sd) {
2677                 sg = sd->groups;
2678                 do {
2679                         if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(sg),
2680                                                 tsk_cpus_allowed(p)))
2681                                 goto next;
2682
2683                         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(sg)) {
2684                                 if (!idle_cpu(i))
2685                                         goto next;
2686                         }
2687
2688                         target = cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg),
2689                                         tsk_cpus_allowed(p));
2690                         goto done;
2691 next:
2692                         sg = sg->next;
2693                 } while (sg != sd->groups);
2694         }
2695 done:
2696         rcu_read_unlock();
2697
2698         return target;
2699 }
2700
2701 /*
2702  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2703  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2704  * SD_BALANCE_EXEC.
2705  *
2706  * Balance, ie. select the least loaded group.
2707  *
2708  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2709  *
2710  * preempt must be disabled.
2711  */
2712 static int
2713 select_task_rq_fair(struct task_struct *p, int sd_flag, int wake_flags)
2714 {
2715         struct sched_domain *tmp, *affine_sd = NULL, *sd = NULL;
2716         int cpu = smp_processor_id();
2717         int prev_cpu = task_cpu(p);
2718         int new_cpu = cpu;
2719         int want_affine = 0;
2720         int want_sd = 1;
2721         int sync = wake_flags & WF_SYNC;
2722
2723         if (p->rt.nr_cpus_allowed == 1)
2724                 return prev_cpu;
2725
2726         if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE) {
2727                 if (cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
2728                         want_affine = 1;
2729                 new_cpu = prev_cpu;
2730         }
2731
2732         rcu_read_lock();
2733         for_each_domain(cpu, tmp) {
2734                 if (!(tmp->flags & SD_LOAD_BALANCE))
2735                         continue;
2736
2737                 /*
2738                  * If power savings logic is enabled for a domain, see if we
2739                  * are not overloaded, if so, don't balance wider.
2740                  */
2741                 if (tmp->flags & (SD_POWERSAVINGS_BALANCE|SD_PREFER_LOCAL)) {
2742                         unsigned long power = 0;
2743                         unsigned long nr_running = 0;
2744                         unsigned long capacity;
2745                         int i;
2746
2747                         for_each_cpu(i, sched_domain_span(tmp)) {
2748                                 power += power_of(i);
2749                                 nr_running += cpu_rq(i)->cfs.nr_running;
2750                         }
2751
2752                         capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_POWER_SCALE);
2753
2754                         if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2755                                 nr_running /= 2;
2756
2757                         if (nr_running < capacity)
2758                                 want_sd = 0;
2759                 }
2760
2761                 /*
2762                  * If both cpu and prev_cpu are part of this domain,
2763                  * cpu is a valid SD_WAKE_AFFINE target.
2764                  */
2765                 if (want_affine && (tmp->flags & SD_WAKE_AFFINE) &&
2766                     cpumask_test_cpu(prev_cpu, sched_domain_span(tmp))) {
2767                         affine_sd = tmp;
2768                         want_affine = 0;
2769                 }
2770
2771                 if (!want_sd && !want_affine)
2772                         break;
2773
2774                 if (!(tmp->flags & sd_flag))
2775                         continue;
2776
2777                 if (want_sd)
2778                         sd = tmp;
2779         }
2780
2781         if (affine_sd) {
2782                 if (cpu == prev_cpu || wake_affine(affine_sd, p, sync))
2783                         prev_cpu = cpu;
2784
2785                 new_cpu = select_idle_sibling(p, prev_cpu);
2786                 goto unlock;
2787         }
2788
2789         while (sd) {
2790                 int load_idx = sd->forkexec_idx;
2791                 struct sched_group *group;
2792                 int weight;
2793
2794                 if (!(sd->flags & sd_flag)) {
2795                         sd = sd->child;
2796                         continue;
2797                 }
2798
2799                 if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE)
2800                         load_idx = sd->wake_idx;
2801
2802                 group = find_idlest_group(sd, p, cpu, load_idx);
2803                 if (!group) {
2804                         sd = sd->child;
2805                         continue;
2806                 }
2807
2808                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, p, cpu);
2809                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2810                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2811                         sd = sd->child;
2812                         continue;
2813                 }
2814
2815                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2816                 cpu = new_cpu;
2817                 weight = sd->span_weight;
2818                 sd = NULL;
2819                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2820                         if (weight <= tmp->span_weight)
2821                                 break;
2822                         if (tmp->flags & sd_flag)
2823                                 sd = tmp;
2824                 }
2825                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2826         }
2827 unlock:
2828         rcu_read_unlock();
2829
2830         return new_cpu;
2831 }
2832 #endif /* CONFIG_SMP */
2833
2834 static unsigned long
2835 wakeup_gran(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
2836 {
2837         unsigned long gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2838
2839         /*
2840          * Since its curr running now, convert the gran from real-time
2841          * to virtual-time in his units.
2842          *
2843          * By using 'se' instead of 'curr' we penalize light tasks, so
2844          * they get preempted easier. That is, if 'se' < 'curr' then
2845          * the resulting gran will be larger, therefore penalizing the
2846          * lighter, if otoh 'se' > 'curr' then the resulting gran will
2847          * be smaller, again penalizing the lighter task.
2848          *
2849          * This is especially important for buddies when the leftmost
2850          * task is higher priority than the buddy.
2851          */
2852         return calc_delta_fair(gran, se);
2853 }
2854
2855 /*
2856  * Should 'se' preempt 'curr'.
2857  *
2858  *             |s1
2859  *        |s2
2860  *   |s3
2861  *         g
2862  *      |<--->|c
2863  *
2864  *  w(c, s1) = -1
2865  *  w(c, s2) =  0
2866  *  w(c, s3) =  1
2867  *
2868  */
2869 static int
2870 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
2871 {
2872         s64 gran, vdiff = curr->vruntime - se->vruntime;
2873
2874         if (vdiff <= 0)
2875                 return -1;
2876
2877         gran = wakeup_gran(curr, se);
2878         if (vdiff > gran)
2879                 return 1;
2880
2881         return 0;
2882 }
2883
2884 static void set_last_buddy(struct sched_entity *se)
2885 {
2886         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
2887                 return;
2888
2889         for_each_sched_entity(se)
2890                 cfs_rq_of(se)->last = se;
2891 }
2892
2893 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se)
2894 {
2895         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
2896                 return;
2897
2898         for_each_sched_entity(se)
2899                 cfs_rq_of(se)->next = se;
2900 }
2901
2902 static void set_skip_buddy(struct sched_entity *se)
2903 {
2904         for_each_sched_entity(se)
2905                 cfs_rq_of(se)->skip = se;
2906 }
2907
2908 /*
2909  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
2910  */
2911 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2912 {
2913         struct task_struct *curr = rq->curr;
2914         struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
2915         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
2916         int scale = cfs_rq->nr_running >= sched_nr_latency;
2917         int next_buddy_marked = 0;
2918
2919         if (unlikely(se == pse))
2920                 return;
2921
2922         /*
2923          * This is possible from callers such as pull_task(), in which we
2924          * unconditionally check_prempt_curr() after an enqueue (which may have
2925          * lead to a throttle).  This both saves work and prevents false
2926          * next-buddy nomination below.
2927          */
2928         if (unlikely(throttled_hierarchy(cfs_rq_of(pse))))
2929                 return;
2930
2931         if (sched_feat(NEXT_BUDDY) && scale && !(wake_flags & WF_FORK)) {
2932                 set_next_buddy(pse);
2933                 next_buddy_marked = 1;
2934         }
2935
2936         /*
2937          * We can come here with TIF_NEED_RESCHED already set from new task
2938          * wake up path.
2939          *
2940          * Note: this also catches the edge-case of curr being in a throttled
2941          * group (e.g. via set_curr_task), since update_curr() (in the
2942          * enqueue of curr) will have resulted in resched being set.  This
2943          * prevents us from potentially nominating it as a false LAST_BUDDY
2944          * below.
2945          */
2946         if (test_tsk_need_resched(curr))
2947                 return;
2948
2949         /* Idle tasks are by definition preempted by non-idle tasks. */
2950         if (unlikely(curr->policy == SCHED_IDLE) &&
2951             likely(p->policy != SCHED_IDLE))
2952                 goto preempt;
2953
2954         /*
2955          * Batch and idle tasks do not preempt non-idle tasks (their preemption
2956          * is driven by the tick):
2957          */
2958         if (unlikely(p->policy != SCHED_NORMAL))
2959                 return;
2960
2961         find_matching_se(&se, &pse);
2962         update_curr(cfs_rq_of(se));
2963         BUG_ON(!pse);
2964         if (wakeup_preempt_entity(se, pse) == 1) {
2965                 /*
2966                  * Bias pick_next to pick the sched entity that is
2967                  * triggering this preemption.
2968                  */
2969                 if (!next_buddy_marked)
2970                         set_next_buddy(pse);
2971                 goto preempt;
2972         }
2973
2974         return;
2975
2976 preempt:
2977         resched_task(curr);
2978         /*
2979          * Only set the backward buddy when the current task is still
2980          * on the rq. This can happen when a wakeup gets interleaved
2981          * with schedule on the ->pre_schedule() or idle_balance()
2982          * point, either of which can * drop the rq lock.
2983          *
2984          * Also, during early boot the idle thread is in the fair class,
2985          * for obvious reasons its a bad idea to schedule back to it.
2986          */
2987         if (unlikely(!se->on_rq || curr == rq->idle))
2988                 return;
2989
2990         if (sched_feat(LAST_BUDDY) && scale && entity_is_task(se))
2991                 set_last_buddy(se);
2992 }
2993
2994 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
2995 {
2996         struct task_struct *p;
2997         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
2998         struct sched_entity *se;
2999
3000         if (!cfs_rq->nr_running)
3001                 return NULL;
3002
3003         do {
3004                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
3005                 set_next_entity(cfs_rq, se);
3006                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
3007         } while (cfs_rq);
3008
3009         p = task_of(se);
3010         if (hrtick_enabled(rq))
3011                 hrtick_start_fair(rq, p);
3012
3013         return p;
3014 }
3015
3016 /*
3017  * Account for a descheduled task:
3018  */
3019 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3020 {
3021         struct sched_entity *se = &prev->se;
3022         struct cfs_rq *cfs_rq;
3023
3024         for_each_sched_entity(se) {
3025                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3026                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
3027         }
3028 }
3029
3030 /*
3031  * sched_yield() is very simple
3032  *
3033  * The magic of dealing with the ->skip buddy is in pick_next_entity.
3034  */
3035 static void yield_task_fair(struct rq *rq)
3036 {
3037         struct task_struct *curr = rq->curr;
3038         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
3039         struct sched_entity *se = &curr->se;
3040
3041         /*
3042          * Are we the only task in the tree?
3043          */
3044         if (unlikely(rq->nr_running == 1))
3045                 return;
3046
3047         clear_buddies(cfs_rq, se);
3048
3049         if (curr->policy != SCHED_BATCH) {
3050                 update_rq_clock(rq);
3051                 /*
3052                  * Update run-time statistics of the 'current'.
3053                  */
3054                 update_curr(cfs_rq);
3055                 /*
3056                  * Tell update_rq_clock() that we've just updated,
3057                  * so we don't do microscopic update in schedule()
3058                  * and double the fastpath cost.
3059                  */
3060                  rq->skip_clock_update = 1;
3061         }
3062
3063         set_skip_buddy(se);
3064 }
3065
3066 static bool yield_to_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt)
3067 {
3068         struct sched_entity *se = &p->se;
3069
3070         /* throttled hierarchies are not runnable */
3071         if (!se->on_rq || throttled_hierarchy(cfs_rq_of(se)))
3072                 return false;
3073
3074         /* Tell the scheduler that we'd really like pse to run next. */
3075         set_next_buddy(se);
3076
3077         yield_task_fair(rq);
3078
3079         return true;
3080 }
3081
3082 #ifdef CONFIG_SMP
3083 /**************************************************
3084  * Fair scheduling class load-balancing methods:
3085  */
3086
3087 /*
3088  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3089  * Both runqueues must be locked.
3090  */
3091 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3092                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3093 {
3094         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3095         set_task_cpu(p, this_cpu);
3096         activate_task(this_rq, p, 0);
3097         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3098 }
3099
3100 /*
3101  * Is this task likely cache-hot:
3102  */
3103 static int
3104 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
3105 {
3106         s64 delta;
3107
3108         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
3109                 return 0;
3110
3111         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
3112                 return 0;
3113
3114         /*
3115          * Buddy candidates are cache hot:
3116          */
3117         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
3118                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
3119                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
3120                 return 1;
3121
3122         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
3123                 return 1;
3124         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
3125                 return 0;
3126
3127         delta = now - p->se.exec_start;
3128
3129         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
3130 }
3131
3132 #define LBF_ALL_PINNED  0x01
3133 #define LBF_NEED_BREAK  0x02
3134 #define LBF_ABORT       0x04
3135
3136 /*
3137  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3138  */
3139 static
3140 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3141                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3142                      int *lb_flags)
3143 {
3144         int tsk_cache_hot = 0;
3145         /*
3146          * We do not migrate tasks that are:
3147          * 1) running (obviously), or
3148          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3149          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3150          */
3151         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, tsk_cpus_allowed(p))) {
3152                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_affine);
3153                 return 0;
3154         }
3155         *lb_flags &= ~LBF_ALL_PINNED;
3156
3157         if (task_running(rq, p)) {
3158                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_running);
3159                 return 0;
3160         }
3161
3162         /*
3163          * Aggressive migration if:
3164          * 1) task is cache cold, or
3165          * 2) too many balance attempts have failed.
3166          */
3167
3168         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock_task, sd);
3169         if (!tsk_cache_hot ||
3170                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3171 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3172                 if (tsk_cache_hot) {
3173                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3174                         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_forced_migrations);
3175                 }
3176 #endif
3177                 return 1;
3178         }
3179
3180         if (tsk_cache_hot) {
3181                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_hot);
3182                 return 0;
3183         }
3184         return 1;
3185 }
3186
3187 /*
3188  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3189  * part of active balancing operations within "domain".
3190  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3191  *
3192  * Called with both runqueues locked.
3193  */
3194 static int
3195 move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3196               struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3197 {
3198         struct task_struct *p, *n;
3199         struct cfs_rq *cfs_rq;
3200         int pinned = 0;
3201
3202         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, cfs_rq) {
3203                 list_for_each_entry_safe(p, n, &cfs_rq->tasks, se.group_node) {
3204                         if (throttled_lb_pair(task_group(p),
3205                                               busiest->cpu, this_cpu))
3206                                 break;
3207
3208                         if (!can_migrate_task(p, busiest, this_cpu,
3209                                                 sd, idle, &pinned))
3210                                 continue;
3211
3212                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3213                         /*
3214                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3215                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3216                          * stats here rather than inside pull_task().
3217                          */
3218                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3219                         return 1;
3220                 }
3221         }
3222
3223         return 0;
3224 }
3225
3226 static unsigned long
3227 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3228               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3229               enum cpu_idle_type idle, int *lb_flags,
3230               struct cfs_rq *busiest_cfs_rq)
3231 {
3232         int loops = 0, pulled = 0;
3233         long rem_load_move = max_load_move;
3234         struct task_struct *p, *n;
3235
3236         if (max_load_move == 0)
3237                 goto out;
3238
3239         list_for_each_entry_safe(p, n, &busiest_cfs_rq->tasks, se.group_node) {
3240                 if (loops++ > sysctl_sched_nr_migrate) {
3241                         *lb_flags |= LBF_NEED_BREAK;
3242                         break;
3243                 }
3244
3245                 if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3246                     !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle,
3247                                       lb_flags))
3248                         continue;
3249
3250                 pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3251                 pulled++;
3252                 rem_load_move -= p->se.load.weight;
3253
3254 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3255                 /*
3256                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3257                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3258                  * the critical section.
3259                  */
3260                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE) {
3261                         *lb_flags |= LBF_ABORT;
3262                         break;
3263                 }
3264 #endif
3265
3266                 /*
3267                  * We only want to steal up to the prescribed amount of
3268                  * weighted load.
3269                  */
3270                 if (rem_load_move <= 0)
3271                         break;
3272         }
3273 out:
3274         /*
3275          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3276          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3277          * inside pull_task().
3278          */
3279         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3280
3281         return max_load_move - rem_load_move;
3282 }
3283
3284 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3285 /*
3286  * update tg->load_weight by folding this cpu's load_avg
3287  */
3288 static int update_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu)
3289 {
3290         struct cfs_rq *cfs_rq;
3291         unsigned long flags;
3292         struct rq *rq;
3293
3294         if (!tg->se[cpu])
3295                 return 0;
3296
3297         rq = cpu_rq(cpu);
3298         cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
3299
3300         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
3301
3302         update_rq_clock(rq);
3303         update_cfs_load(cfs_rq, 1);
3304
3305         /*
3306          * We need to update shares after updating tg->load_weight in
3307          * order to adjust the weight of groups with long running tasks.
3308          */
3309         update_cfs_shares(cfs_rq);
3310
3311         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
3312
3313         return 0;
3314 }
3315
3316 static void update_shares(int cpu)
3317 {
3318         struct cfs_rq *cfs_rq;
3319         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3320
3321         rcu_read_lock();
3322         /*
3323          * Iterates the task_group tree in a bottom up fashion, see
3324          * list_add_leaf_cfs_rq() for details.
3325          */
3326         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
3327                 /* throttled entities do not contribute to load */
3328                 if (throttled_hierarchy(cfs_rq))
3329                         continue;
3330
3331                 update_shares_cpu(cfs_rq->tg, cpu);
3332         }
3333         rcu_read_unlock();
3334 }
3335
3336 /*
3337  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
3338  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
3339  * group is a fraction of its parents load.
3340  */
3341 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
3342 {
3343         unsigned long load;
3344         long cpu = (long)data;
3345
3346         if (!tg->parent) {
3347                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
3348         } else {
3349                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
3350                 load *= tg->se[cpu]->load.weight;
3351                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
3352         }
3353
3354         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
3355
3356         return 0;
3357 }
3358
3359 static void update_h_load(long cpu)
3360 {
3361         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
3362 }
3363
3364 static unsigned long
3365 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3366                   unsigned long max_load_move,
3367                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3368                   int *lb_flags)
3369 {
3370         long rem_load_move = max_load_move;
3371         struct cfs_rq *busiest_cfs_rq;
3372
3373         rcu_read_lock();
3374         update_h_load(cpu_of(busiest));
3375
3376         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, busiest_cfs_rq) {
3377                 unsigned long busiest_h_load = busiest_cfs_rq->h_load;
3378                 unsigned long busiest_weight = busiest_cfs_rq->load.weight;
3379                 u64 rem_load, moved_load;
3380
3381                 if (*lb_flags & (LBF_NEED_BREAK|LBF_ABORT))
3382                         break;
3383
3384                 /*
3385                  * empty group or part of a throttled hierarchy
3386                  */
3387                 if (!busiest_cfs_rq->task_weight ||
3388                     throttled_lb_pair(busiest_cfs_rq->tg, cpu_of(busiest), this_cpu))
3389                         continue;
3390
3391                 rem_load = (u64)rem_load_move * busiest_weight;
3392                 rem_load = div_u64(rem_load, busiest_h_load + 1);
3393
3394                 moved_load = balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3395                                 rem_load, sd, idle, lb_flags,
3396                                 busiest_cfs_rq);
3397
3398                 if (!moved_load)
3399                         continue;
3400
3401                 moved_load *= busiest_h_load;
3402                 moved_load = div_u64(moved_load, busiest_weight + 1);
3403
3404                 rem_load_move -= moved_load;
3405                 if (rem_load_move < 0)
3406                         break;
3407         }
3408         rcu_read_unlock();
3409
3410         return max_load_move - rem_load_move;
3411 }
3412 #else
3413 static inline void update_shares(int cpu)
3414 {
3415 }
3416
3417 static unsigned long
3418 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3419                   unsigned long max_load_move,
3420                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3421                   int *lb_flags)
3422 {
3423         return balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3424                         max_load_move, sd, idle, lb_flags,
3425                         &busiest->cfs);
3426 }
3427 #endif
3428
3429 /*
3430  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3431  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3432  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3433  *
3434  * Called with both runqueues locked.
3435  */
3436 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3437                       unsigned long max_load_move,
3438                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3439                       int *lb_flags)
3440 {
3441         unsigned long total_load_moved = 0, load_moved;
3442
3443         do {
3444                 load_moved = load_balance_fair(this_rq, this_cpu, busiest,
3445                                 max_load_move - total_load_moved,
3446                                 sd, idle, lb_flags);
3447
3448                 total_load_moved += load_moved;
3449
3450                 if (*lb_flags & (LBF_NEED_BREAK|LBF_ABORT))
3451                         break;
3452
3453 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3454                 /*
3455                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3456                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3457                  * the critical section.
3458                  */
3459                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running) {
3460                         *lb_flags |= LBF_ABORT;
3461                         break;
3462                 }
3463 #endif
3464         } while (load_moved && max_load_move > total_load_moved);
3465
3466         return total_load_moved > 0;
3467 }
3468
3469 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3470 /*
3471  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3472  *              during load balancing.
3473  */
3474 struct sd_lb_stats {
3475         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3476         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3477         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3478         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3479         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3480
3481         /** Statistics of this group */
3482         unsigned long this_load;
3483         unsigned long this_load_per_task;
3484         unsigned long this_nr_running;
3485         unsigned long this_has_capacity;
3486         unsigned int  this_idle_cpus;
3487
3488         /* Statistics of the busiest group */
3489         unsigned int  busiest_idle_cpus;
3490         unsigned long max_load;
3491         unsigned long busiest_load_per_task;
3492         unsigned long busiest_nr_running;
3493         unsigned long busiest_group_capacity;
3494         unsigned long busiest_has_capacity;
3495         unsigned int  busiest_group_weight;
3496
3497         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3498 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3499         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3500         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3501         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3502         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3503         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3504         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3505 #endif
3506 };
3507
3508 /*
3509  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3510  */
3511 struct sg_lb_stats {
3512         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3513         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3514         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3515         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3516         unsigned long group_capacity;
3517         unsigned long idle_cpus;
3518         unsigned long group_weight;
3519         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3520         int group_has_capacity; /* Is there extra capacity in the group? */
3521 };
3522
3523 /**
3524  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3525  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3526  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3527  */
3528 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3529                                         enum cpu_idle_type idle)
3530 {
3531         int load_idx;
3532
3533         switch (idle) {
3534         case CPU_NOT_IDLE:
3535                 load_idx = sd->busy_idx;
3536                 break;
3537
3538         case CPU_NEWLY_IDLE:
3539                 load_idx = sd->newidle_idx;
3540                 break;
3541         default:
3542                 load_idx = sd->idle_idx;
3543                 break;
3544         }
3545
3546         return load_idx;
3547 }
3548
3549
3550 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3551 /**
3552  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3553  * the given sched_domain, during load balancing.
3554  *
3555  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3556  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3557  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3558  */
3559 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3560         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3561 {
3562         /*
3563          * Busy processors will not participate in power savings
3564          * balance.
3565          */
3566         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3567                 sds->power_savings_balance = 0;
3568         else {
3569                 sds->power_savings_balance = 1;
3570                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3571                 sds->leader_nr_running = 0;
3572         }
3573 }
3574
3575 /**
3576  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3577  * sched_domain while performing load balancing.
3578  *
3579  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3580  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3581  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3582  *              load balancing ?
3583  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3584  */
3585 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3586         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3587 {
3588
3589         if (!sds->power_savings_balance)
3590                 return;
3591
3592         /*
3593          * If the local group is idle or completely loaded
3594          * no need to do power savings balance at this domain
3595          */
3596         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3597                                 !sds->this_nr_running))
3598                 sds->power_savings_balance = 0;
3599
3600         /*
3601          * If a group is already running at full capacity or idle,
3602          * don't include that group in power savings calculations
3603          */
3604         if (!sds->power_savings_balance ||
3605                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3606                 !sgs->sum_nr_running)
3607                 return;
3608
3609         /*
3610          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3611          * This is the group from where we need to pick up the load
3612          * for saving power
3613          */
3614         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3615             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3616              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3617                 sds->group_min = group;
3618                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3619                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3620                                                 sgs->sum_nr_running;
3621         }
3622
3623         /*
3624          * Calculate the group which is almost near its
3625          * capacity but still has some space to pick up some load
3626          * from other group and save more power
3627          */
3628         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
3629                 return;
3630
3631         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3632             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3633              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3634                 sds->group_leader = group;
3635                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3636         }
3637 }
3638
3639 /**
3640  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3641  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3642  *      under consideration.
3643  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3644  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3645  *
3646  * Description:
3647  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3648  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3649  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3650  *
3651  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3652  * Else returns 0.
3653  */
3654 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3655                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3656 {
3657         if (!sds->power_savings_balance)
3658                 return 0;
3659
3660         if (sds->this != sds->group_leader ||
3661                         sds->group_leader == sds->group_min)
3662                 return 0;
3663
3664         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3665         sds->busiest = sds->group_min;
3666
3667         return 1;
3668
3669 }
3670 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3671 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3672         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3673 {
3674         return;
3675 }
3676
3677 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3678         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3679 {
3680         return;
3681 }
3682
3683 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3684                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3685 {
3686         return 0;
3687 }
3688 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3689
3690
3691 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3692 {
3693         return SCHED_POWER_SCALE;
3694 }
3695
3696 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3697 {
3698         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
3699 }
3700
3701 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3702 {
3703         unsigned long weight = sd->span_weight;
3704         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3705
3706         smt_gain /= weight;
3707
3708         return smt_gain;
3709 }
3710
3711 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3712 {
3713         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
3714 }
3715
3716 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3717 {
3718         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3719         u64 total, available;
3720
3721         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
3722
3723         if (unlikely(total < rq->rt_avg)) {
3724                 /* Ensures that power won't end up being negative */
3725                 available = 0;
3726         } else {
3727                 available = total - rq->rt_avg;
3728         }
3729
3730         if (unlikely((s64)total < SCHED_POWER_SCALE))
3731                 total = SCHED_POWER_SCALE;
3732
3733         total >>= SCHED_POWER_SHIFT;
3734
3735         return div_u64(available, total);
3736 }
3737
3738 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3739 {
3740         unsigned long weight = sd->span_weight;
3741         unsigned long power = SCHED_POWER_SCALE;
3742         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3743
3744         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3745                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
3746                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3747                 else
3748                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
3749
3750                 power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
3751         }
3752
3753         sdg->sgp->power_orig = power;
3754
3755         if (sched_feat(ARCH_POWER))
3756                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
3757         else
3758                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
3759
3760         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
3761
3762         power *= scale_rt_power(cpu);
3763         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
3764
3765         if (!power)
3766                 power = 1;
3767
3768         cpu_rq(cpu)->cpu_power = power;
3769         sdg->sgp->power = power;
3770 }
3771
3772 void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3773 {
3774         struct sched_domain *child = sd->child;
3775         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3776         unsigned long power;
3777
3778         if (!child) {
3779                 update_cpu_power(sd, cpu);
3780                 return;
3781         }
3782
3783         power = 0;
3784
3785         group = child->groups;
3786         do {
3787                 power += group->sgp->power;
3788                 group = group->next;
3789         } while (group != child->groups);
3790
3791         sdg->sgp->power = power;
3792 }
3793
3794 /*
3795  * Try and fix up capacity for tiny siblings, this is needed when
3796  * things like SD_ASYM_PACKING need f_b_g to select another sibling
3797  * which on its own isn't powerful enough.
3798  *
3799  * See update_sd_pick_busiest() and check_asym_packing().
3800  */
3801 static inline int
3802 fix_small_capacity(struct sched_domain *sd, struct sched_group *group)
3803 {
3804         /*
3805          * Only siblings can have significantly less than SCHED_POWER_SCALE
3806          */
3807         if (!(sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER))
3808                 return 0;
3809
3810         /*
3811          * If ~90% of the cpu_power is still there, we're good.
3812          */
3813         if (group->sgp->power * 32 > group->sgp->power_orig * 29)
3814                 return 1;
3815
3816         return 0;
3817 }
3818
3819 /**
3820  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3821  * @sd: The sched_domain whose statistics are to be updated.
3822  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3823  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3824  * @idle: Idle status of this_cpu
3825  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3826  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3827  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3828  * @balance: Should we balance.
3829  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3830  */
3831 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
3832                         struct sched_group *group, int this_cpu,
3833                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx,
3834                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3835                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3836 {
3837         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load, max_nr_running;
3838         int i;
3839         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3840         unsigned long avg_load_per_task = 0;
3841
3842         if (local_group)
3843                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3844
3845         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3846         max_cpu_load = 0;
3847         min_cpu_load = ~0UL;
3848         max_nr_running = 0;
3849
3850         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3851                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3852
3853                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3854                 if (local_group) {
3855                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3856                                 first_idle_cpu = 1;
3857                                 balance_cpu = i;
3858                         }
3859
3860                         load = target_load(i, load_idx);
3861                 } else {
3862                         load = source_load(i, load_idx);
3863                         if (load > max_cpu_load) {
3864                                 max_cpu_load = load;
3865                                 max_nr_running = rq->nr_running;
3866                         }
3867                         if (min_cpu_load > load)
3868                                 min_cpu_load = load;
3869                 }
3870
3871                 sgs->group_load += load;
3872                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3873                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3874                 if (idle_cpu(i))
3875                         sgs->idle_cpus++;
3876         }
3877
3878         /*
3879          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3880          * is eligible for doing load balancing at this and above
3881          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3882          * to do the newly idle load balance.
3883          */
3884         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group) {
3885                 if (balance_cpu != this_cpu) {
3886                         *balance = 0;
3887                         return;
3888                 }
3889                 update_group_power(sd, this_cpu);
3890         }
3891
3892         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3893         sgs->avg_load = (sgs->group_load*SCHED_POWER_SCALE) / group->sgp->power;
3894
3895         /*
3896          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3897          * than the average weight of a task.
3898          *
3899          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3900          *      might not be a suitable number - should we keep a
3901          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3902          *      the hierarchy?
3903          */
3904         if (sgs->sum_nr_running)
3905                 avg_load_per_task = sgs->sum_weighted_load / sgs->sum_nr_running;
3906
3907         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) >= avg_load_per_task && max_nr_running > 1)
3908                 sgs->group_imb = 1;
3909
3910         sgs->group_capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(group->sgp->power,
3911                                                 SCHED_POWER_SCALE);
3912         if (!sgs->group_capacity)
3913                 sgs->group_capacity = fix_small_capacity(sd, group);
3914         sgs->group_weight = group->group_weight;
3915
3916         if (sgs->group_capacity > sgs->sum_nr_running)
3917                 sgs->group_has_capacity = 1;
3918 }
3919
3920 /**
3921  * update_sd_pick_busiest - return 1 on busiest group
3922  * @sd: sched_domain whose statistics are to be checked
3923  * @sds: sched_domain statistics
3924  * @sg: sched_group candidate to be checked for being the busiest
3925  * @sgs: sched_group statistics
3926  * @this_cpu: the current cpu
3927  *
3928  * Determine if @sg is a busier group than the previously selected
3929  * busiest group.
3930  */
3931 static bool update_sd_pick_busiest(struct sched_domain *sd,
3932                                    struct sd_lb_stats *sds,
3933                                    struct sched_group *sg,
3934                                    struct sg_lb_stats *sgs,
3935                                    int this_cpu)
3936 {
3937         if (sgs->avg_load <= sds->max_load)
3938                 return false;
3939
3940         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity)
3941                 return true;
3942
3943         if (sgs->group_imb)
3944                 return true;
3945
3946         /*
3947          * ASYM_PACKING needs to move all the work to the lowest
3948          * numbered CPUs in the group, therefore mark all groups
3949          * higher than ourself as busy.
3950          */
3951         if ((sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && sgs->sum_nr_running &&
3952             this_cpu < group_first_cpu(sg)) {
3953                 if (!sds->busiest)
3954                         return true;
3955
3956                 if (group_first_cpu(sds->busiest) > group_first_cpu(sg))
3957                         return true;
3958         }
3959
3960         return false;
3961 }
3962
3963 /**
3964  * update_sd_lb_stats - Update sched_domain's statistics for load balancing.
3965  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3966  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3967  * @idle: Idle status of this_cpu
3968  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3969  * @balance: Should we balance.
3970  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3971  */
3972 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3973                         enum cpu_idle_type idle, const struct cpumask *cpus,
3974                         int *balance, struct sd_lb_stats *sds)
3975 {
3976         struct sched_domain *child = sd->child;
3977         struct sched_group *sg = sd->groups;
3978         struct sg_lb_stats sgs;
3979         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3980
3981         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3982                 prefer_sibling = 1;
3983
3984         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3985         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3986
3987         do {
3988                 int local_group;
3989
3990                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu, sched_group_cpus(sg));
3991                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3992                 update_sg_lb_stats(sd, sg, this_cpu, idle, load_idx,
3993                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3994
3995                 if (local_group && !(*balance))
3996                         return;
3997
3998                 sds->total_load += sgs.group_load;
3999                 sds->total_pwr += sg->sgp->power;
4000
4001                 /*
4002                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
4003                  * first, lower the sg capacity to one so that we'll try
4004                  * and move all the excess tasks away. We lower the capacity
4005                  * of a group only if the local group has the capacity to fit
4006                  * these excess tasks, i.e. nr_running < group_capacity. The
4007                  * extra check prevents the case where you always pull from the
4008                  * heaviest group when it is already under-utilized (possible
4009                  * with a large weight task outweighs the tasks on the system).
4010                  */
4011                 if (prefer_sibling && !local_group && sds->this_has_capacity)
4012                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
4013
4014                 if (local_group) {
4015                         sds->this_load = sgs.avg_load;
4016                         sds->this = sg;
4017                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
4018                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
4019                         sds->this_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
4020                         sds->this_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
4021                 } else if (update_sd_pick_busiest(sd, sds, sg, &sgs, this_cpu)) {
4022                         sds->max_load = sgs.avg_load;
4023                         sds->busiest = sg;
4024                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
4025                         sds->busiest_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
4026                         sds->busiest_group_capacity = sgs.group_capacity;
4027                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
4028                         sds->busiest_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
4029                         sds->busiest_group_weight = sgs.group_weight;
4030                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
4031                 }
4032
4033                 update_sd_power_savings_stats(sg, sds, local_group, &sgs);
4034                 sg = sg->next;
4035         } while (sg != sd->groups);
4036 }
4037
4038 /**
4039  * check_asym_packing - Check to see if the group is packed into the
4040  *                      sched doman.
4041  *
4042  * This is primarily intended to used at the sibling level.  Some
4043  * cores like POWER7 prefer to use lower numbered SMT threads.  In the
4044  * case of POWER7, it can move to lower SMT modes only when higher
4045  * threads are idle.  When in lower SMT modes, the threads will
4046  * perform better since they share less core resources.  Hence when we
4047  * have idle threads, we want them to be the higher ones.
4048  *
4049  * This packing function is run on idle threads.  It checks to see if
4050  * the busiest CPU in this domain (core in the P7 case) has a higher
4051  * CPU number than the packing function is being run on.  Here we are
4052  * assuming lower CPU number will be equivalent to lower a SMT thread
4053  * number.
4054  *
4055  * Returns 1 when packing is required and a task should be moved to
4056  * this CPU.  The amount of the imbalance is returned in *imbalance.
4057  *
4058  * @sd: The sched_domain whose packing is to be checked.
4059  * @sds: Statistics of the sched_domain which is to be packed
4060  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
4061  * @imbalance: returns amount of imbalanced due to packing.
4062  */
4063 static int check_asym_packing(struct sched_domain *sd,
4064                               struct sd_lb_stats *sds,
4065                               int this_cpu, unsigned long *imbalance)
4066 {
4067         int busiest_cpu;
4068
4069         if (!(sd->flags & SD_ASYM_PACKING))
4070                 return 0;
4071
4072         if (!sds->busiest)
4073                 return 0;
4074
4075         busiest_cpu = group_first_cpu(sds->busiest);
4076         if (this_cpu > busiest_cpu)
4077                 return 0;
4078
4079         *imbalance = DIV_ROUND_CLOSEST(sds->max_load * sds->busiest->sgp->power,
4080                                        SCHED_POWER_SCALE);
4081         return 1;
4082 }
4083
4084 /**
4085  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
4086  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
4087  *                      load balancing.
4088  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
4089  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
4090  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
4091  */
4092 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
4093                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
4094 {
4095         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
4096         unsigned int imbn = 2;
4097         unsigned long scaled_busy_load_per_task;
4098
4099         if (sds->this_nr_running) {
4100                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
4101                 if (sds->busiest_load_per_task >
4102                                 sds->this_load_per_task)
4103                         imbn = 1;
4104         } else
4105                 sds->this_load_per_task =
4106                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
4107
4108         scaled_busy_load_per_task = sds->busiest_load_per_task
4109                                          * SCHED_POWER_SCALE;
4110         scaled_busy_load_per_task /= sds->busiest->sgp->power;
4111
4112         if (sds->max_load - sds->this_load + scaled_busy_load_per_task >=
4113                         (scaled_busy_load_per_task * imbn)) {
4114                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
4115                 return;
4116         }
4117
4118         /*
4119          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
4120          * however we may be able to increase total CPU power used by
4121          * moving them.
4122          */
4123
4124         pwr_now += sds->busiest->sgp->power *
4125                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
4126         pwr_now += sds->this->sgp->power *
4127                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
4128         pwr_now /= SCHED_POWER_SCALE;
4129
4130         /* Amount of load we'd subtract */
4131         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
4132                 sds->busiest->sgp->power;
4133         if (sds->max_load > tmp)
4134                 pwr_move += sds->busiest->sgp->power *
4135                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
4136
4137         /* Amount of load we'd add */
4138         if (sds->max_load * sds->busiest->sgp->power <
4139                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE)
4140                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->sgp->power) /
4141                         sds->this->sgp->power;
4142         else
4143                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
4144                         sds->this->sgp->power;
4145         pwr_move += sds->this->sgp->power *
4146                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
4147         pwr_move /= SCHED_POWER_SCALE;
4148
4149         /* Move if we gain throughput */
4150         if (pwr_move > pwr_now)
4151                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
4152 }
4153
4154 /**
4155  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
4156  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
4157  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
4158  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
4159  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
4160  */
4161 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
4162                 unsigned long *imbalance)
4163 {
4164         unsigned long max_pull, load_above_capacity = ~0UL;
4165
4166         sds->busiest_load_per_task /= sds->busiest_nr_running;
4167         if (sds->group_imb) {
4168                 sds->busiest_load_per_task =
4169                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->avg_load);
4170         }
4171
4172         /*
4173          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
4174          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
4175          * its cpu_power, while calculating max_load..)
4176          */
4177         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
4178                 *imbalance = 0;
4179                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
4180         }
4181
4182         if (!sds->group_imb) {
4183                 /*
4184                  * Don't want to pull so many tasks that a group would go idle.
4185                  */
4186                 load_above_capacity = (sds->busiest_nr_running -
4187                                                 sds->busiest_group_capacity);
4188
4189                 load_above_capacity *= (SCHED_LOAD_SCALE * SCHED_POWER_SCALE);
4190
4191                 load_above_capacity /= sds->busiest->sgp->power;
4192         }
4193
4194         /*
4195          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4196          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4197          * reduce the max loaded cpu below the average load. At the same time,
4198          * we also don't want to reduce the group load below the group capacity
4199          * (so that we can implement power-savings policies etc). Thus we look
4200          * for the minimum possible imbalance.
4201          * Be careful of negative numbers as they'll appear as very large values
4202          * with unsigned longs.
4203          */
4204         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load, load_above_capacity);
4205
4206         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
4207         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->sgp->power,
4208                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->sgp->power)
4209                         / SCHED_POWER_SCALE;
4210
4211         /*
4212          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
4213          * there is no guarantee that any tasks will be moved so we'll have
4214          * a think about bumping its value to force at least one task to be
4215          * moved
4216          */
4217         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
4218                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
4219
4220 }
4221
4222 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
4223
4224 /**
4225  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
4226  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
4227  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
4228  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
4229  * such a group exists.
4230  *
4231  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
4232  * to restore balance.
4233  *
4234  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
4235  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
4236  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
4237  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
4238  * @idle: The idle status of this_cpu.
4239  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
4240  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
4241  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
4242  *
4243  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
4244  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
4245  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
4246  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
4247  */
4248 static struct sched_group *
4249 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
4250                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
4251                    const struct cpumask *cpus, int *balance)
4252 {
4253         struct sd_lb_stats sds;
4254
4255         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
4256
4257         /*
4258          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
4259          * this level.
4260          */
4261         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, cpus, balance, &sds);
4262
4263         /*
4264          * this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing at
4265          * this level.
4266          */
4267         if (!(*balance))
4268                 goto ret;
4269
4270         if ((idle == CPU_IDLE || idle == CPU_NEWLY_IDLE) &&
4271             check_asym_packing(sd, &sds, this_cpu, imbalance))
4272                 return sds.busiest;
4273
4274         /* There is no busy sibling group to pull tasks from */
4275         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
4276                 goto out_balanced;
4277
4278         sds.avg_load = (SCHED_POWER_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
4279
4280         /*
4281          * If the busiest group is imbalanced the below checks don't
4282          * work because they assumes all things are equal, which typically
4283          * isn't true due to cpus_allowed constraints and the like.
4284          */
4285         if (sds.group_imb)
4286                 goto force_balance;
4287
4288         /* SD_BALANCE_NEWIDLE trumps SMP nice when underutilized */
4289         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && sds.this_has_capacity &&
4290                         !sds.busiest_has_capacity)
4291                 goto force_balance;
4292
4293         /*
4294          * If the local group is more busy than the selected busiest group
4295          * don't try and pull any tasks.
4296          */
4297         if (sds.this_load >= sds.max_load)
4298                 goto out_balanced;
4299
4300         /*
4301          * Don't pull any tasks if this group is already above the domain
4302          * average load.
4303          */
4304         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
4305                 goto out_balanced;
4306
4307         if (idle == CPU_IDLE) {
4308                 /*
4309                  * This cpu is idle. If the busiest group load doesn't
4310                  * have more tasks than the number of available cpu's and
4311                  * there is no imbalance between this and busiest group
4312                  * wrt to idle cpu's, it is balanced.
4313                  */
4314                 if ((sds.this_idle_cpus <= sds.busiest_idle_cpus + 1) &&
4315                     sds.busiest_nr_running <= sds.busiest_group_weight)
4316                         goto out_balanced;
4317         } else {
4318                 /*
4319                  * In the CPU_NEWLY_IDLE, CPU_NOT_IDLE cases, use
4320                  * imbalance_pct to be conservative.
4321                  */
4322                 if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
4323                         goto out_balanced;
4324         }
4325
4326 force_balance:
4327         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4328         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4329         return sds.busiest;
4330
4331 out_balanced:
4332         /*
4333          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4334          * to save power.
4335          */
4336         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4337                 return sds.busiest;
4338 ret:
4339         *imbalance = 0;
4340         return NULL;
4341 }
4342
4343 /*
4344  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4345  */
4346 static struct rq *
4347 find_busiest_queue(struct sched_domain *sd, struct sched_group *group,
4348                    enum cpu_idle_type idle, unsigned long imbalance,
4349                    const struct cpumask *cpus)
4350 {
4351         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4352         unsigned long max_load = 0;
4353         int i;
4354
4355         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4356                 unsigned long power = power_of(i);
4357                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power,
4358                                                            SCHED_POWER_SCALE);
4359                 unsigned long wl;
4360
4361                 if (!capacity)
4362                         capacity = fix_small_capacity(sd, group);
4363
4364                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4365                         continue;
4366
4367                 rq = cpu_rq(i);
4368                 wl = weighted_cpuload(i);
4369
4370                 /*
4371                  * When comparing with imbalance, use weighted_cpuload()
4372                  * which is not scaled with the cpu power.
4373                  */
4374                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4375                         continue;
4376
4377                 /*
4378                  * For the load comparisons with the other cpu's, consider
4379                  * the weighted_cpuload() scaled with the cpu power, so that
4380                  * the load can be moved away from the cpu that is potentially
4381                  * running at a lower capacity.
4382                  */
4383                 wl = (wl * SCHED_POWER_SCALE) / power;
4384
4385                 if (wl > max_load) {
4386                         max_load = wl;
4387                         busiest = rq;
4388                 }
4389         }
4390
4391         return busiest;
4392 }
4393
4394 /*
4395  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4396  * so long as it is large enough.
4397  */
4398 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4399
4400 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4401 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4402
4403 static int need_active_balance(struct sched_domain *sd, int idle,
4404                                int busiest_cpu, int this_cpu)
4405 {
4406         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE) {
4407
4408                 /*
4409                  * ASYM_PACKING needs to force migrate tasks from busy but
4410                  * higher numbered CPUs in order to pack all tasks in the
4411                  * lowest numbered CPUs.
4412                  */
4413                 if ((sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && busiest_cpu > this_cpu)
4414                         return 1;
4415
4416                 /*
4417                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4418                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4419                  * package.
4420                  *
4421                  * The package power saving logic comes from
4422                  * find_busiest_group(). If there are no imbalance, then
4423                  * f_b_g() will return NULL. However when sched_mc={1,2} then
4424                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4425                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4426                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4427                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4428                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4429                  *
4430                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4431                  * will be more than one task in the source run queue and
4432                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4433                  * active balance code will not be triggered.
4434                  */
4435                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4436                         return 0;
4437         }
4438
4439         return unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2);
4440 }
4441
4442 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data);
4443
4444 /*
4445  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4446  * tasks if there is an imbalance.
4447  */
4448 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4449                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4450                         int *balance)
4451 {
4452         int ld_moved, lb_flags = 0, active_balance = 0;
4453         struct sched_group *group;
4454         unsigned long imbalance;
4455         struct rq *busiest;
4456         unsigned long flags;
4457         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4458
4459         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4460
4461         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4462
4463 redo:
4464         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle,
4465                                    cpus, balance);
4466
4467         if (*balance == 0)
4468                 goto out_balanced;
4469
4470         if (!group) {
4471                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4472                 goto out_balanced;
4473         }
4474
4475         busiest = find_busiest_queue(sd, group, idle, imbalance, cpus);
4476         if (!busiest) {
4477                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4478                 goto out_balanced;
4479         }
4480
4481         BUG_ON(busiest == this_rq);
4482
4483         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4484
4485         ld_moved = 0;
4486         if (busiest->nr_running > 1) {
4487                 /*
4488                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4489                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4490                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4491                  * correctly treated as an imbalance.
4492                  */
4493                 lb_flags |= LBF_ALL_PINNED;
4494                 local_irq_save(flags);
4495                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4496                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4497                                       imbalance, sd, idle, &lb_flags);
4498                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4499                 local_irq_restore(flags);
4500
4501                 /*
4502                  * some other cpu did the load balance for us.
4503                  */
4504                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4505                         resched_cpu(this_cpu);
4506
4507                 if (lb_flags & LBF_ABORT)
4508                         goto out_balanced;
4509
4510                 if (lb_flags & LBF_NEED_BREAK) {
4511                         lb_flags &= ~LBF_NEED_BREAK;
4512                         goto redo;
4513                 }
4514
4515                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4516                 if (unlikely(lb_flags & LBF_ALL_PINNED)) {
4517                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4518                         if (!cpumask_empty(cpus))
4519                                 goto redo;
4520                         goto out_balanced;
4521                 }
4522         }
4523
4524         if (!ld_moved) {
4525                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4526                 /*
4527                  * Increment the failure counter only on periodic balance.
4528                  * We do not want newidle balance, which can be very
4529                  * frequent, pollute the failure counter causing
4530                  * excessive cache_hot migrations and active balances.
4531                  */
4532                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE)
4533                         sd->nr_balance_failed++;
4534
4535                 if (need_active_balance(sd, idle, cpu_of(busiest), this_cpu)) {
4536                         raw_spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4537
4538                         /* don't kick the active_load_balance_cpu_stop,
4539                          * if the curr task on busiest cpu can't be
4540                          * moved to this_cpu
4541                          */
4542                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4543                                         tsk_cpus_allowed(busiest->curr))) {
4544                                 raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock,
4545                                                             flags);
4546                                 lb_flags |= LBF_ALL_PINNED;
4547                                 goto out_one_pinned;
4548                         }
4549
4550                         /*
4551                          * ->active_balance synchronizes accesses to
4552                          * ->active_balance_work.  Once set, it's cleared
4553                          * only after active load balance is finished.
4554                          */
4555                         if (!busiest->active_balance) {
4556                                 busiest->active_balance = 1;
4557                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4558                                 active_balance = 1;
4559                         }
4560                         raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4561
4562                         if (active_balance)
4563                                 stop_one_cpu_nowait(cpu_of(busiest),
4564                                         active_load_balance_cpu_stop, busiest,
4565                                         &busiest->active_balance_work);
4566
4567                         /*
4568                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4569                          * counter.
4570                          */
4571                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4572                 }
4573         } else
4574                 sd->nr_balance_failed = 0;
4575
4576         if (likely(!active_balance)) {
4577                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4578                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4579         } else {
4580                 /*
4581                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4582                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4583                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4584                  * move_tasks).
4585                  */
4586                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4587                         sd->balance_interval *= 2;
4588         }
4589
4590         goto out;
4591
4592 out_balanced:
4593         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4594
4595         sd->nr_balance_failed = 0;
4596
4597 out_one_pinned:
4598         /* tune up the balancing interval */
4599         if (((lb_flags & LBF_ALL_PINNED) &&
4600                         sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4601                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4602                 sd->balance_interval *= 2;
4603
4604         ld_moved = 0;
4605 out:
4606         return ld_moved;
4607 }
4608
4609 /*
4610  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4611  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4612  */
4613 void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4614 {
4615         struct sched_domain *sd;
4616         int pulled_task = 0;
4617         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4618
4619         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
4620
4621         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
4622                 return;
4623
4624         /*
4625          * Drop the rq->lock, but keep IRQ/preempt disabled.
4626          */
4627         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
4628
4629         update_shares(this_cpu);
4630         rcu_read_lock();
4631         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4632                 unsigned long interval;
4633                 int balance = 1;
4634
4635                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4636                         continue;
4637
4638                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE) {
4639                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4640                         pulled_task = load_balance(this_cpu, this_rq,
4641                                                    sd, CPU_NEWLY_IDLE, &balance);
4642                 }
4643
4644                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4645                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4646                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4647                 if (pulled_task) {
4648                         this_rq->idle_stamp = 0;
4649                         break;
4650                 }
4651         }
4652         rcu_read_unlock();
4653
4654         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
4655
4656         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4657                 /*
4658                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4659                  * a busy processor. So reset next_balance.
4660                  */
4661                 this_rq->next_balance = next_balance;
4662         }
4663 }
4664
4665 /*
4666  * active_load_balance_cpu_stop is run by cpu stopper. It pushes
4667  * running tasks off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at
4668  * least 1 task to be running on each physical CPU where possible, and
4669  * avoids physical / logical imbalances.
4670  */
4671 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data)
4672 {
4673         struct rq *busiest_rq = data;
4674         int busiest_cpu = cpu_of(busiest_rq);
4675         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4676         struct rq *target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4677         struct sched_domain *sd;
4678
4679         raw_spin_lock_irq(&busiest_rq->lock);
4680
4681         /* make sure the requested cpu hasn't gone down in the meantime */
4682         if (unlikely(busiest_cpu != smp_processor_id() ||
4683                      !busiest_rq->active_balance))
4684                 goto out_unlock;
4685
4686         /* Is there any task to move? */
4687         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4688                 goto out_unlock;
4689
4690         /*
4691          * This condition is "impossible", if it occurs
4692          * we need to fix it. Originally reported by
4693          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4694          */
4695         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4696
4697         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4698         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4699
4700         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4701         rcu_read_lock();
4702         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4703                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4704                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4705                                 break;
4706         }
4707
4708         if (likely(sd)) {
4709                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4710
4711                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4712                                   sd, CPU_IDLE))
4713                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4714                 else
4715                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4716         }
4717         rcu_read_unlock();
4718         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4719 out_unlock:
4720         busiest_rq->active_balance = 0;
4721         raw_spin_unlock_irq(&busiest_rq->lock);
4722         return 0;
4723 }
4724
4725 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4726 /*
4727  * idle load balancing details
4728  * - When one of the busy CPUs notice that there may be an idle rebalancing
4729  *   needed, they will kick the idle load balancer, which then does idle
4730  *   load balancing for all the idle CPUs.
4731  */
4732 static struct {
4733         cpumask_var_t idle_cpus_mask;
4734         atomic_t nr_cpus;
4735         unsigned long next_balance;     /* in jiffy units */
4736 } nohz ____cacheline_aligned;
4737
4738 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4739 /**
4740  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4741  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4742  *              be returned.
4743  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4744  *              for the given cpu.
4745  *
4746  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4747  */
4748 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4749 {
4750         struct sched_domain *sd;
4751
4752         for_each_domain(cpu, sd)
4753                 if (sd->flags & flag)
4754                         break;
4755
4756         return sd;
4757 }
4758
4759 /**
4760  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4761  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4762  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4763  *              for cpu.
4764  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4765  *
4766  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4767  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4768  */
4769 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4770         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4771                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4772
4773 /**
4774  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4775  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4776  *
4777  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4778  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4779  *
4780  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4781  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4782  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4783  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4784  */
4785 static int find_new_ilb(int cpu)
4786 {
4787         int ilb = cpumask_first(nohz.idle_cpus_mask);
4788         struct sched_group *ilbg;
4789         struct sched_domain *sd;
4790
4791         /*
4792          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4793          * when power-aware load balancing is enabled
4794          */
4795         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4796                 goto out_done;
4797
4798         /*
4799          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4800          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4801          */
4802         if (cpumask_weight(nohz.idle_cpus_mask) < 2)
4803                 goto out_done;
4804
4805         rcu_read_lock();
4806         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4807                 ilbg = sd->groups;
4808
4809                 do {
4810                         if (ilbg->group_weight !=
4811                                 atomic_read(&ilbg->sgp->nr_busy_cpus)) {
4812                                 ilb = cpumask_first_and(nohz.idle_cpus_mask,
4813                                                         sched_group_cpus(ilbg));
4814                                 goto unlock;
4815                         }
4816
4817                         ilbg = ilbg->next;
4818
4819                 } while (ilbg != sd->groups);
4820         }
4821 unlock:
4822         rcu_read_unlock();
4823
4824 out_done:
4825         if (ilb < nr_cpu_ids && idle_cpu(ilb))
4826                 return ilb;
4827
4828         return nr_cpu_ids;
4829 }
4830 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4831 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4832 {
4833         return nr_cpu_ids;
4834 }
4835 #endif
4836
4837 /*
4838  * Kick a CPU to do the nohz balancing, if it is time for it. We pick the
4839  * nohz_load_balancer CPU (if there is one) otherwise fallback to any idle
4840  * CPU (if there is one).
4841  */
4842 static void nohz_balancer_kick(int cpu)
4843 {
4844         int ilb_cpu;
4845
4846         nohz.next_balance++;
4847
4848         ilb_cpu = find_new_ilb(cpu);
4849
4850         if (ilb_cpu >= nr_cpu_ids)
4851                 return;
4852
4853         if (test_and_set_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(ilb_cpu)))
4854                 return;
4855         /*
4856          * Use smp_send_reschedule() instead of resched_cpu().
4857          * This way we generate a sched IPI on the target cpu which
4858          * is idle. And the softirq performing nohz idle load balance
4859          * will be run before returning from the IPI.
4860          */
4861         smp_send_reschedule(ilb_cpu);
4862         return;
4863 }
4864
4865 static inline void set_cpu_sd_state_busy(void)
4866 {
4867         struct sched_domain *sd;
4868         int cpu = smp_processor_id();
4869
4870         if (!test_bit(NOHZ_IDLE, nohz_flags(cpu)))
4871                 return;
4872         clear_bit(NOHZ_IDLE, nohz_flags(cpu));
4873
4874         rcu_read_lock();
4875         for_each_domain(cpu, sd)
4876                 atomic_inc(&sd->groups->sgp->nr_busy_cpus);
4877         rcu_read_unlock();
4878 }
4879
4880 void set_cpu_sd_state_idle(void)
4881 {
4882         struct sched_domain *sd;
4883         int cpu = smp_processor_id();
4884
4885         if (test_bit(NOHZ_IDLE, nohz_flags(cpu)))
4886                 return;
4887         set_bit(NOHZ_IDLE, nohz_flags(cpu));
4888
4889         rcu_read_lock();
4890         for_each_domain(cpu, sd)
4891                 atomic_dec(&sd->groups->sgp->nr_busy_cpus);
4892         rcu_read_unlock();
4893 }
4894
4895 /*
4896  * This routine will record that this cpu is going idle with tick stopped.
4897  * This info will be used in performing idle load balancing in the future.
4898  */
4899 void select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4900 {
4901         int cpu = smp_processor_id();
4902
4903         if (stop_tick) {
4904                 if (test_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu)))
4905                         return;
4906
4907                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
4908                 atomic_inc(&nohz.nr_cpus);
4909                 set_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu));
4910         }
4911         return;
4912 }
4913 #endif
4914
4915 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4916
4917 static unsigned long __read_mostly max_load_balance_interval = HZ/10;
4918
4919 /*
4920  * Scale the max load_balance interval with the number of CPUs in the system.
4921  * This trades load-balance latency on larger machines for less cross talk.
4922  */
4923 void update_max_interval(void)
4924 {
4925         max_load_balance_interval = HZ*num_online_cpus()/10;
4926 }
4927
4928 /*
4929  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4930  * and initiates a balancing operation if so.
4931  *
4932  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4933  */
4934 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4935 {
4936         int balance = 1;
4937         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4938         unsigned long interval;
4939         struct sched_domain *sd;
4940         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4941         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4942         int update_next_balance = 0;
4943         int need_serialize;
4944
4945         update_shares(cpu);
4946
4947         rcu_read_lock();
4948         for_each_domain(cpu, sd) {
4949                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4950                         continue;
4951
4952                 interval = sd->balance_interval;
4953                 if (idle != CPU_IDLE)
4954                         interval *= sd->busy_factor;
4955
4956                 /* scale ms to jiffies */
4957                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4958                 interval = clamp(interval, 1UL, max_load_balance_interval);
4959
4960                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4961
4962                 if (need_serialize) {
4963                         if (!spin_trylock(&balancing))
4964                                 goto out;
4965                 }
4966
4967                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4968                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4969                                 /*
4970                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4971                                  * longer idle.
4972                                  */
4973                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4974                         }
4975                         sd->last_balance = jiffies;
4976                 }
4977                 if (need_serialize)
4978                         spin_unlock(&balancing);
4979 out:
4980                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4981                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4982                         update_next_balance = 1;
4983                 }
4984
4985                 /*
4986                  * Stop the load balance at this level. There is another
4987                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4988                  * actively.
4989                  */
4990                 if (!balance)
4991                         break;
4992         }
4993         rcu_read_unlock();
4994
4995         /*
4996          * next_balance will be updated only when there is a need.
4997          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4998          * updated.
4999          */
5000         if (likely(update_next_balance))
5001                 rq->next_balance = next_balance;
5002 }
5003
5004 #ifdef CONFIG_NO_HZ
5005 /*
5006  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle balance kickee will do the
5007  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
5008  */
5009 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle)
5010 {
5011         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
5012         struct rq *rq;
5013         int balance_cpu;
5014
5015         if (idle != CPU_IDLE ||
5016             !test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(this_cpu)))
5017                 goto end;
5018
5019         for_each_cpu(balance_cpu, nohz.idle_cpus_mask) {
5020                 if (balance_cpu == this_cpu || !idle_cpu(balance_cpu))
5021                         continue;
5022
5023                 /*
5024                  * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
5025                  * work being done for other cpus. Next load
5026                  * balancing owner will pick it up.
5027                  */
5028                 if (need_resched())
5029                         break;
5030
5031                 raw_spin_lock_irq(&this_rq->lock);
5032                 update_rq_clock(this_rq);
5033                 update_cpu_load(this_rq);
5034                 raw_spin_unlock_irq(&this_rq->lock);
5035
5036                 rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
5037
5038                 rq = cpu_rq(balance_cpu);
5039                 if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
5040                         this_rq->next_balance = rq->next_balance;
5041         }
5042         nohz.next_balance = this_rq->next_balance;
5043 end:
5044         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(this_cpu));
5045 }
5046
5047 /*
5048  * Current heuristic for kicking the idle load balancer in the presence
5049  * of an idle cpu is the system.
5050  *   - This rq has more than one task.
5051  *   - At any scheduler domain level, this cpu's scheduler group has multiple
5052  *     busy cpu's exceeding the group's power.
5053  *   - For SD_ASYM_PACKING, if the lower numbered cpu's in the scheduler
5054  *     domain span are idle.
5055  */
5056 static inline int nohz_kick_needed(struct rq *rq, int cpu)
5057 {
5058         unsigned long now = jiffies;
5059         struct sched_domain *sd;
5060
5061         if (unlikely(idle_cpu(cpu)))
5062                 return 0;
5063
5064        /*
5065         * We may be recently in ticked or tickless idle mode. At the first
5066         * busy tick after returning from idle, we will update the busy stats.
5067         */
5068         set_cpu_sd_state_busy();
5069         if (unlikely(test_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu)))) {
5070                 clear_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu));
5071                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
5072                 atomic_dec(&nohz.nr_cpus);
5073         }
5074
5075         /*
5076          * None are in tickless mode and hence no need for NOHZ idle load
5077          * balancing.
5078          */
5079         if (likely(!atomic_read(&nohz.nr_cpus)))
5080                 return 0;
5081
5082         if (time_before(now, nohz.next_balance))
5083                 return 0;
5084
5085         if (rq->nr_running >= 2)
5086                 goto need_kick;
5087
5088         rcu_read_lock();
5089         for_each_domain(cpu, sd) {
5090                 struct sched_group *sg = sd->groups;
5091                 struct sched_group_power *sgp = sg->sgp;
5092                 int nr_busy = atomic_read(&sgp->nr_busy_cpus);
5093
5094                 if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES && nr_busy > 1)
5095                         goto need_kick_unlock;
5096
5097                 if (sd->flags & SD_ASYM_PACKING && nr_busy != sg->group_weight
5098                     && (cpumask_first_and(nohz.idle_cpus_mask,
5099                                           sched_domain_span(sd)) < cpu))
5100                         goto need_kick_unlock;
5101
5102                 if (!(sd->flags & (SD_SHARE_PKG_RESOURCES | SD_ASYM_PACKING)))
5103                         break;
5104         }
5105         rcu_read_unlock();
5106         return 0;
5107
5108 need_kick_unlock:
5109         rcu_read_unlock();
5110 need_kick:
5111         return 1;
5112 }
5113 #else
5114 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle) { }
5115 #endif
5116
5117 /*
5118  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
5119  * Also triggered for nohz idle balancing (with nohz_balancing_kick set).
5120  */
5121 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
5122 {
5123         int this_cpu = smp_processor_id();
5124         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
5125         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_balance ?
5126                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
5127
5128         rebalance_domains(this_cpu, idle);
5129
5130         /*
5131          * If this cpu has a pending nohz_balance_kick, then do the
5132          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
5133          * stopped.
5134          */
5135         nohz_idle_balance(this_cpu, idle);
5136 }
5137
5138 static inline int on_null_domain(int cpu)
5139 {
5140         return !rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
5141 }
5142
5143 /*
5144  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
5145  */
5146 void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
5147 {
5148         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
5149         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
5150             likely(!on_null_domain(cpu)))
5151                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
5152 #ifdef CONFIG_NO_HZ
5153         if (nohz_kick_needed(rq, cpu) && likely(!on_null_domain(cpu)))
5154                 nohz_balancer_kick(cpu);
5155 #endif
5156 }
5157
5158 static void rq_online_fair(struct rq *rq)
5159 {
5160         update_sysctl();
5161 }
5162
5163 static void rq_offline_fair(struct rq *rq)
5164 {
5165         update_sysctl();
5166 }
5167
5168 #endif /* CONFIG_SMP */
5169
5170 /*
5171  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
5172  */
5173 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr, int queued)
5174 {
5175         struct cfs_rq *cfs_rq;
5176         struct sched_entity *se = &curr->se;
5177
5178         for_each_sched_entity(se) {
5179                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
5180                 entity_tick(cfs_rq, se, queued);
5181         }
5182 }
5183
5184 /*
5185  * called on fork with the child task as argument from the parent's context
5186  *  - child not yet on the tasklist
5187  *  - preemption disabled
5188  */
5189 static void task_fork_fair(struct task_struct *p)
5190 {
5191         struct cfs_rq *cfs_rq;
5192         struct sched_entity *se = &p->se, *curr;
5193         int this_cpu = smp_processor_id();
5194         struct rq *rq = this_rq();
5195         unsigned long flags;
5196
5197         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5198
5199         update_rq_clock(rq);
5200
5201         cfs_rq = task_cfs_rq(current);
5202         curr = cfs_rq->curr;
5203
5204         if (unlikely(task_cpu(p) != this_cpu)) {
5205                 rcu_read_lock();
5206                 __set_task_cpu(p, this_cpu);
5207                 rcu_read_unlock();
5208         }
5209
5210         update_curr(cfs_rq);
5211
5212         if (curr)
5213                 se->vruntime = curr->vruntime;
5214         place_entity(cfs_rq, se, 1);
5215
5216         if (sysctl_sched_child_runs_first && curr && entity_before(curr, se)) {
5217                 /*
5218                  * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
5219                  * 'current' within the tree based on its new key value.
5220                  */
5221                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
5222                 resched_task(rq->curr);
5223         }
5224
5225         se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
5226
5227         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5228 }
5229
5230 /*
5231  * Priority of the task has changed. Check to see if we preempt
5232  * the current task.
5233  */
5234 static void
5235 prio_changed_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int oldprio)
5236 {
5237         if (!p->se.on_rq)
5238                 return;
5239
5240         /*
5241          * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
5242          * our priority decreased, or if we are not currently running on
5243          * this runqueue and our priority is higher than the current's
5244          */
5245         if (rq->curr == p) {
5246                 if (p->prio > oldprio)
5247                         resched_task(rq->curr);
5248         } else
5249                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
5250 }
5251
5252 static void switched_from_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
5253 {
5254         struct sched_entity *se = &p->se;
5255         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
5256
5257         /*
5258          * Ensure the task's vruntime is normalized, so that when its
5259          * switched back to the fair class the enqueue_entity(.flags=0) will
5260          * do the right thing.
5261          *
5262          * If it was on_rq, then the dequeue_entity(.flags=0) will already
5263          * have normalized the vruntime, if it was !on_rq, then only when
5264          * the task is sleeping will it still have non-normalized vruntime.
5265          */
5266         if (!se->on_rq && p->state != TASK_RUNNING) {
5267                 /*
5268                  * Fix up our vruntime so that the current sleep doesn't
5269                  * cause 'unlimited' sleep bonus.
5270                  */
5271                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
5272                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
5273         }
5274 }
5275
5276 /*
5277  * We switched to the sched_fair class.
5278  */
5279 static void switched_to_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
5280 {
5281         if (!p->se.on_rq)
5282                 return;
5283
5284         /*
5285          * We were most likely switched from sched_rt, so
5286          * kick off the schedule if running, otherwise just see
5287          * if we can still preempt the current task.
5288          */
5289         if (rq->curr == p)
5290                 resched_task(rq->curr);
5291         else
5292                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
5293 }
5294
5295 /* Account for a task changing its policy or group.
5296  *
5297  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
5298  * migrates between groups/classes.
5299  */
5300 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
5301 {
5302         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
5303
5304         for_each_sched_entity(se) {
5305                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
5306
5307                 set_next_entity(cfs_rq, se);
5308                 /* ensure bandwidth has been allocated on our new cfs_rq */
5309                 account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
5310         }
5311 }
5312
5313 void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
5314 {
5315         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
5316         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
5317         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
5318 #ifndef CONFIG_64BIT
5319         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
5320 #endif
5321 }
5322
5323 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5324 static void task_move_group_fair(struct task_struct *p, int on_rq)
5325 {
5326         /*
5327          * If the task was not on the rq at the time of this cgroup movement
5328          * it must have been asleep, sleeping tasks keep their ->vruntime
5329          * absolute on their old rq until wakeup (needed for the fair sleeper
5330          * bonus in place_entity()).
5331          *
5332          * If it was on the rq, we've just 'preempted' it, which does convert
5333          * ->vruntime to a relative base.
5334          *
5335          * Make sure both cases convert their relative position when migrating
5336          * to another cgroup's rq. This does somewhat interfere with the
5337          * fair sleeper stuff for the first placement, but who cares.
5338          */
5339         /*
5340          * When !on_rq, vruntime of the task has usually NOT been normalized.
5341          * But there are some cases where it has already been normalized:
5342          *
5343          * - Moving a forked child which is waiting for being woken up by
5344          *   wake_up_new_task().
5345          * - Moving a task which has been woken up by try_to_wake_up() and
5346          *   waiting for actually being woken up by sched_ttwu_pending().
5347          *
5348          * To prevent boost or penalty in the new cfs_rq caused by delta
5349          * min_vruntime between the two cfs_rqs, we skip vruntime adjustment.
5350          */
5351         if (!on_rq && (!p->se.sum_exec_runtime || p->state == TASK_WAKING))
5352                 on_rq = 1;
5353
5354         if (!on_rq)
5355                 p->se.vruntime -= cfs_rq_of(&p->se)->min_vruntime;
5356         set_task_rq(p, task_cpu(p));
5357         if (!on_rq)
5358                 p->se.vruntime += cfs_rq_of(&p->se)->min_vruntime;
5359 }
5360
5361 void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
5362 {
5363         int i;
5364
5365         destroy_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
5366
5367         for_each_possible_cpu(i) {
5368                 if (tg->cfs_rq)
5369                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
5370                 if (tg->se)
5371                         kfree(tg->se[i]);
5372         }
5373
5374         kfree(tg->cfs_rq);
5375         kfree(tg->se);
5376 }
5377
5378 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
5379 {
5380         struct cfs_rq *cfs_rq;
5381         struct sched_entity *se;
5382         int i;
5383
5384         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
5385         if (!tg->cfs_rq)
5386                 goto err;
5387         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
5388         if (!tg->se)
5389                 goto err;
5390
5391         tg->shares = NICE_0_LOAD;
5392
5393         init_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
5394
5395         for_each_possible_cpu(i) {
5396                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
5397                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
5398                 if (!cfs_rq)
5399                         goto err;
5400
5401                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
5402                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
5403                 if (!se)
5404                         goto err_free_rq;
5405
5406                 init_cfs_rq(cfs_rq);
5407                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, parent->se[i]);
5408         }
5409
5410         return 1;
5411
5412 err_free_rq:
5413         kfree(cfs_rq);
5414 err:
5415         return 0;
5416 }
5417
5418 void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
5419 {
5420         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5421         unsigned long flags;
5422
5423         /*
5424         * Only empty task groups can be destroyed; so we can speculatively
5425         * check on_list without danger of it being re-added.
5426         */
5427         if (!tg->cfs_rq[cpu]->on_list)
5428                 return;
5429
5430         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5431         list_del_leaf_cfs_rq(tg->cfs_rq[cpu]);
5432         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5433 }
5434
5435 void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
5436                         struct sched_entity *se, int cpu,
5437                         struct sched_entity *parent)
5438 {
5439         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5440
5441         cfs_rq->tg = tg;
5442         cfs_rq->rq = rq;
5443 #ifdef CONFIG_SMP
5444         /* allow initial update_cfs_load() to truncate */
5445         cfs_rq->load_stamp = 1;
5446 #endif
5447         init_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
5448
5449         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
5450         tg->se[cpu] = se;
5451
5452         /* se could be NULL for root_task_group */
5453         if (!se)
5454                 return;
5455
5456         if (!parent)
5457                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
5458         else
5459                 se->cfs_rq = parent->my_q;
5460
5461         se->my_q = cfs_rq;
5462         update_load_set(&se->load, 0);
5463         se->parent = parent;
5464 }
5465
5466 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
5467
5468 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
5469 {
5470         int i;
5471         unsigned long flags;
5472
5473         /*
5474          * We can't change the weight of the root cgroup.
5475          */
5476         if (!tg->se[0])
5477                 return -EINVAL;
5478
5479         shares = clamp(shares, scale_load(MIN_SHARES), scale_load(MAX_SHARES));
5480
5481         mutex_lock(&shares_mutex);
5482         if (tg->shares == shares)
5483                 goto done;
5484
5485         tg->shares = shares;
5486         for_each_possible_cpu(i) {
5487                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
5488                 struct sched_entity *se;
5489
5490                 se = tg->se[i];
5491                 /* Propagate contribution to hierarchy */
5492                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5493                 for_each_sched_entity(se)
5494                         update_cfs_shares(group_cfs_rq(se));
5495                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5496         }
5497
5498 done:
5499         mutex_unlock(&shares_mutex);
5500         return 0;
5501 }
5502 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
5503
5504 void free_fair_sched_group(struct task_group *tg) { }
5505
5506 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
5507 {
5508         return 1;
5509 }
5510
5511 void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu) { }
5512
5513 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
5514
5515
5516 static unsigned int get_rr_interval_fair(struct rq *rq, struct task_struct *task)
5517 {
5518         struct sched_entity *se = &task->se;
5519         unsigned int rr_interval = 0;
5520
5521         /*
5522          * Time slice is 0 for SCHED_OTHER tasks that are on an otherwise
5523          * idle runqueue:
5524          */
5525         if (rq->cfs.load.weight)
5526                 rr_interval = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5527
5528         return rr_interval;
5529 }
5530
5531 /*
5532  * All the scheduling class methods:
5533  */
5534 const struct sched_class fair_sched_class = {
5535         .next                   = &idle_sched_class,
5536         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
5537         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
5538         .yield_task             = yield_task_fair,
5539         .yield_to_task          = yield_to_task_fair,
5540
5541         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
5542
5543         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
5544         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
5545
5546 #ifdef CONFIG_SMP
5547         .select_task_rq         = select_task_rq_fair,
5548
5549         .rq_online              = rq_online_fair,
5550         .rq_offline             = rq_offline_fair,
5551
5552         .task_waking            = task_waking_fair,
5553 #endif
5554
5555         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
5556         .task_tick              = task_tick_fair,
5557         .task_fork              = task_fork_fair,
5558
5559         .prio_changed           = prio_changed_fair,
5560         .switched_from          = switched_from_fair,
5561         .switched_to            = switched_to_fair,
5562
5563         .get_rr_interval        = get_rr_interval_fair,
5564
5565 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5566         .task_move_group        = task_move_group_fair,
5567 #endif
5568 };
5569
5570 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5571 void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
5572 {
5573         struct cfs_rq *cfs_rq;
5574
5575         rcu_read_lock();
5576         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
5577                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
5578         rcu_read_unlock();
5579 }
5580 #endif
5581
5582 __init void init_sched_fair_class(void)
5583 {
5584 #ifdef CONFIG_SMP
5585         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
5586
5587 #ifdef CONFIG_NO_HZ
5588         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
5589 #endif
5590 #endif /* SMP */
5591
5592 }