Merge branch 'sched/urgent' into sched/core
authorIngo Molnar <mingo@kernel.org>
Wed, 19 Jun 2013 10:55:31 +0000 (12:55 +0200)
committerIngo Molnar <mingo@kernel.org>
Wed, 19 Jun 2013 10:55:31 +0000 (12:55 +0200)
Merge in fixes before applying ongoing new work.

Signed-off-by: Ingo Molnar <mingo@kernel.org>
kernel/sched/Makefile
kernel/sched/auto_group.c
kernel/sched/core.c
kernel/sched/cputime.c
kernel/sched/fair.c
kernel/sched/proc.c [new file with mode: 0644]
kernel/sched/rt.c
kernel/sched/sched.h
kernel/sched/stats.h
kernel/sched/stop_task.c

index deaf90e..54adcf3 100644 (file)
@@ -11,7 +11,7 @@ ifneq ($(CONFIG_SCHED_OMIT_FRAME_POINTER),y)
 CFLAGS_core.o := $(PROFILING) -fno-omit-frame-pointer
 endif
 
-obj-y += core.o clock.o cputime.o idle_task.o fair.o rt.o stop_task.o
+obj-y += core.o proc.o clock.o cputime.o idle_task.o fair.o rt.o stop_task.o
 obj-$(CONFIG_SMP) += cpupri.o
 obj-$(CONFIG_SCHED_AUTOGROUP) += auto_group.o
 obj-$(CONFIG_SCHEDSTATS) += stats.o
index 64de5f8..4a07353 100644 (file)
@@ -77,8 +77,6 @@ static inline struct autogroup *autogroup_create(void)
        if (IS_ERR(tg))
                goto out_free;
 
-       sched_online_group(tg, &root_task_group);
-
        kref_init(&ag->kref);
        init_rwsem(&ag->lock);
        ag->id = atomic_inc_return(&autogroup_seq_nr);
@@ -98,6 +96,7 @@ static inline struct autogroup *autogroup_create(void)
 #endif
        tg->autogroup = ag;
 
+       sched_online_group(tg, &root_task_group);
        return ag;
 
 out_free:
index 919bee6..d8f071c 100644 (file)
@@ -679,7 +679,7 @@ void sched_avg_update(struct rq *rq)
 {
        s64 period = sched_avg_period();
 
-       while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
+       while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
                /*
                 * Inline assembly required to prevent the compiler
                 * optimising this loop into a divmod call.
@@ -1340,7 +1340,7 @@ ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
                p->sched_class->task_woken(rq, p);
 
        if (rq->idle_stamp) {
-               u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
+               u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
                u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
 
                if (delta > max)
@@ -1377,6 +1377,8 @@ static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
 
        rq = __task_rq_lock(p);
        if (p->on_rq) {
+               /* check_preempt_curr() may use rq clock */
+               update_rq_clock(rq);
                ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
                ret = 1;
        }
@@ -2069,575 +2071,6 @@ unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
        return atomic_read(&this->nr_iowait);
 }
 
-unsigned long this_cpu_load(void)
-{
-       struct rq *this = this_rq();
-       return this->cpu_load[0];
-}
-
-
-/*
- * Global load-average calculations
- *
- * We take a distributed and async approach to calculating the global load-avg
- * in order to minimize overhead.
- *
- * The global load average is an exponentially decaying average of nr_running +
- * nr_uninterruptible.
- *
- * Once every LOAD_FREQ:
- *
- *   nr_active = 0;
- *   for_each_possible_cpu(cpu)
- *     nr_active += cpu_of(cpu)->nr_running + cpu_of(cpu)->nr_uninterruptible;
- *
- *   avenrun[n] = avenrun[0] * exp_n + nr_active * (1 - exp_n)
- *
- * Due to a number of reasons the above turns in the mess below:
- *
- *  - for_each_possible_cpu() is prohibitively expensive on machines with
- *    serious number of cpus, therefore we need to take a distributed approach
- *    to calculating nr_active.
- *
- *        \Sum_i x_i(t) = \Sum_i x_i(t) - x_i(t_0) | x_i(t_0) := 0
- *                      = \Sum_i { \Sum_j=1 x_i(t_j) - x_i(t_j-1) }
- *
- *    So assuming nr_active := 0 when we start out -- true per definition, we
- *    can simply take per-cpu deltas and fold those into a global accumulate
- *    to obtain the same result. See calc_load_fold_active().
- *
- *    Furthermore, in order to avoid synchronizing all per-cpu delta folding
- *    across the machine, we assume 10 ticks is sufficient time for every
- *    cpu to have completed this task.
- *
- *    This places an upper-bound on the IRQ-off latency of the machine. Then
- *    again, being late doesn't loose the delta, just wrecks the sample.
- *
- *  - cpu_rq()->nr_uninterruptible isn't accurately tracked per-cpu because
- *    this would add another cross-cpu cacheline miss and atomic operation
- *    to the wakeup path. Instead we increment on whatever cpu the task ran
- *    when it went into uninterruptible state and decrement on whatever cpu
- *    did the wakeup. This means that only the sum of nr_uninterruptible over
- *    all cpus yields the correct result.
- *
- *  This covers the NO_HZ=n code, for extra head-aches, see the comment below.
- */
-
-/* Variables and functions for calc_load */
-static atomic_long_t calc_load_tasks;
-static unsigned long calc_load_update;
-unsigned long avenrun[3];
-EXPORT_SYMBOL(avenrun); /* should be removed */
-
-/**
- * get_avenrun - get the load average array
- * @loads:     pointer to dest load array
- * @offset:    offset to add
- * @shift:     shift count to shift the result left
- *
- * These values are estimates at best, so no need for locking.
- */
-void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
-{
-       loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
-       loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
-       loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
-}
-
-static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
-{
-       long nr_active, delta = 0;
-
-       nr_active = this_rq->nr_running;
-       nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
-
-       if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
-               delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
-               this_rq->calc_load_active = nr_active;
-       }
-
-       return delta;
-}
-
-/*
- * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
- */
-static unsigned long
-calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
-{
-       load *= exp;
-       load += active * (FIXED_1 - exp);
-       load += 1UL << (FSHIFT - 1);
-       return load >> FSHIFT;
-}
-
-#ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
-/*
- * Handle NO_HZ for the global load-average.
- *
- * Since the above described distributed algorithm to compute the global
- * load-average relies on per-cpu sampling from the tick, it is affected by
- * NO_HZ.
- *
- * The basic idea is to fold the nr_active delta into a global idle-delta upon
- * entering NO_HZ state such that we can include this as an 'extra' cpu delta
- * when we read the global state.
- *
- * Obviously reality has to ruin such a delightfully simple scheme:
- *
- *  - When we go NO_HZ idle during the window, we can negate our sample
- *    contribution, causing under-accounting.
- *
- *    We avoid this by keeping two idle-delta counters and flipping them
- *    when the window starts, thus separating old and new NO_HZ load.
- *
- *    The only trick is the slight shift in index flip for read vs write.
- *
- *        0s            5s            10s           15s
- *          +10           +10           +10           +10
- *        |-|-----------|-|-----------|-|-----------|-|
- *    r:0 0 1           1 0           0 1           1 0
- *    w:0 1 1           0 0           1 1           0 0
- *
- *    This ensures we'll fold the old idle contribution in this window while
- *    accumlating the new one.
- *
- *  - When we wake up from NO_HZ idle during the window, we push up our
- *    contribution, since we effectively move our sample point to a known
- *    busy state.
- *
- *    This is solved by pushing the window forward, and thus skipping the
- *    sample, for this cpu (effectively using the idle-delta for this cpu which
- *    was in effect at the time the window opened). This also solves the issue
- *    of having to deal with a cpu having been in NOHZ idle for multiple
- *    LOAD_FREQ intervals.
- *
- * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
- */
-static atomic_long_t calc_load_idle[2];
-static int calc_load_idx;
-
-static inline int calc_load_write_idx(void)
-{
-       int idx = calc_load_idx;
-
-       /*
-        * See calc_global_nohz(), if we observe the new index, we also
-        * need to observe the new update time.
-        */
-       smp_rmb();
-
-       /*
-        * If the folding window started, make sure we start writing in the
-        * next idle-delta.
-        */
-       if (!time_before(jiffies, calc_load_update))
-               idx++;
-
-       return idx & 1;
-}
-
-static inline int calc_load_read_idx(void)
-{
-       return calc_load_idx & 1;
-}
-
-void calc_load_enter_idle(void)
-{
-       struct rq *this_rq = this_rq();
-       long delta;
-
-       /*
-        * We're going into NOHZ mode, if there's any pending delta, fold it
-        * into the pending idle delta.
-        */
-       delta = calc_load_fold_active(this_rq);
-       if (delta) {
-               int idx = calc_load_write_idx();
-               atomic_long_add(delta, &calc_load_idle[idx]);
-       }
-}
-
-void calc_load_exit_idle(void)
-{
-       struct rq *this_rq = this_rq();
-
-       /*
-        * If we're still before the sample window, we're done.
-        */
-       if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
-               return;
-
-       /*
-        * We woke inside or after the sample window, this means we're already
-        * accounted through the nohz accounting, so skip the entire deal and
-        * sync up for the next window.
-        */
-       this_rq->calc_load_update = calc_load_update;
-       if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update + 10))
-               this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
-}
-
-static long calc_load_fold_idle(void)
-{
-       int idx = calc_load_read_idx();
-       long delta = 0;
-
-       if (atomic_long_read(&calc_load_idle[idx]))
-               delta = atomic_long_xchg(&calc_load_idle[idx], 0);
-
-       return delta;
-}
-
-/**
- * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
- *
- * @x:         base of the power
- * @frac_bits: fractional bits of @x
- * @n:         power to raise @x to.
- *
- * By exploiting the relation between the definition of the natural power
- * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
- * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
- * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
- * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
- * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
- * vector.
- */
-static unsigned long
-fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
-{
-       unsigned long result = 1UL << frac_bits;
-
-       if (n) for (;;) {
-               if (n & 1) {
-                       result *= x;
-                       result += 1UL << (frac_bits - 1);
-                       result >>= frac_bits;
-               }
-               n >>= 1;
-               if (!n)
-                       break;
-               x *= x;
-               x += 1UL << (frac_bits - 1);
-               x >>= frac_bits;
-       }
-
-       return result;
-}
-
-/*
- * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
- *
- * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
- *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
- *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
- *
- * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
- *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
- *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
- *
- *  ...
- *
- * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
- *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
- *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
- *
- * [1] application of the geometric series:
- *
- *              n         1 - x^(n+1)
- *     S_n := \Sum x^i = -------------
- *             i=0          1 - x
- */
-static unsigned long
-calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
-           unsigned long active, unsigned int n)
-{
-
-       return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
-}
-
-/*
- * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
- * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
- * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
- * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
- *
- * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
- * weights adjusted to the number of cycles missed.
- */
-static void calc_global_nohz(void)
-{
-       long delta, active, n;
-
-       if (!time_before(jiffies, calc_load_update + 10)) {
-               /*
-                * Catch-up, fold however many we are behind still
-                */
-               delta = jiffies - calc_load_update - 10;
-               n = 1 + (delta / LOAD_FREQ);
-
-               active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
-               active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
-
-               avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
-               avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
-               avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
-
-               calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
-       }
-
-       /*
-        * Flip the idle index...
-        *
-        * Make sure we first write the new time then flip the index, so that
-        * calc_load_write_idx() will see the new time when it reads the new
-        * index, this avoids a double flip messing things up.
-        */
-       smp_wmb();
-       calc_load_idx++;
-}
-#else /* !CONFIG_NO_HZ_COMMON */
-
-static inline long calc_load_fold_idle(void) { return 0; }
-static inline void calc_global_nohz(void) { }
-
-#endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
-
-/*
- * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
- * CPUs have updated calc_load_tasks.
- */
-void calc_global_load(unsigned long ticks)
-{
-       long active, delta;
-
-       if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
-               return;
-
-       /*
-        * Fold the 'old' idle-delta to include all NO_HZ cpus.
-        */
-       delta = calc_load_fold_idle();
-       if (delta)
-               atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
-
-       active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
-       active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
-
-       avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
-       avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
-       avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
-
-       calc_load_update += LOAD_FREQ;
-
-       /*
-        * In case we idled for multiple LOAD_FREQ intervals, catch up in bulk.
-        */
-       calc_global_nohz();
-}
-
-/*
- * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
- * active count.
- */
-static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
-{
-       long delta;
-
-       if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
-               return;
-
-       delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
-       if (delta)
-               atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
-
-       this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
-}
-
-/*
- * End of global load-average stuff
- */
-
-/*
- * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
- * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
- *
- * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
- * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
- * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
- * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
- *
- * decay_load_missed() below does efficient calculation of
- * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
- * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
- *
- * The calculation is approximated on a 128 point scale.
- * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
- * particular idx is approximated to be zero.
- * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
- * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
- * based on 128 point scale.
- * Example:
- * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
- * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
- *
- * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
- * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
- * n mult/shifts needed by the exact degradation.
- */
-#define DEGRADE_SHIFT          7
-static const unsigned char
-               degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
-static const unsigned char
-               degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
-                                       {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
-                                       {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
-                                       {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
-                                       {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
-                                       {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
-
-/*
- * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
- * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
- * adding any new load.
- */
-static unsigned long
-decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
-{
-       int j = 0;
-
-       if (!missed_updates)
-               return load;
-
-       if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
-               return 0;
-
-       if (idx == 1)
-               return load >> missed_updates;
-
-       while (missed_updates) {
-               if (missed_updates % 2)
-                       load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
-
-               missed_updates >>= 1;
-               j++;
-       }
-       return load;
-}
-
-/*
- * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
- * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
- * every tick. We fix it up based on jiffies.
- */
-static void __update_cpu_load(struct rq *this_rq, unsigned long this_load,
-                             unsigned long pending_updates)
-{
-       int i, scale;
-
-       this_rq->nr_load_updates++;
-
-       /* Update our load: */
-       this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
-       for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
-               unsigned long old_load, new_load;
-
-               /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
-
-               old_load = this_rq->cpu_load[i];
-               old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
-               new_load = this_load;
-               /*
-                * Round up the averaging division if load is increasing. This
-                * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
-                * example.
-                */
-               if (new_load > old_load)
-                       new_load += scale - 1;
-
-               this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
-       }
-
-       sched_avg_update(this_rq);
-}
-
-#ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
-/*
- * There is no sane way to deal with nohz on smp when using jiffies because the
- * cpu doing the jiffies update might drift wrt the cpu doing the jiffy reading
- * causing off-by-one errors in observed deltas; {0,2} instead of {1,1}.
- *
- * Therefore we cannot use the delta approach from the regular tick since that
- * would seriously skew the load calculation. However we'll make do for those
- * updates happening while idle (nohz_idle_balance) or coming out of idle
- * (tick_nohz_idle_exit).
- *
- * This means we might still be one tick off for nohz periods.
- */
-
-/*
- * Called from nohz_idle_balance() to update the load ratings before doing the
- * idle balance.
- */
-void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq)
-{
-       unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
-       unsigned long load = this_rq->load.weight;
-       unsigned long pending_updates;
-
-       /*
-        * bail if there's load or we're actually up-to-date.
-        */
-       if (load || curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
-               return;
-
-       pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
-       this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
-
-       __update_cpu_load(this_rq, load, pending_updates);
-}
-
-/*
- * Called from tick_nohz_idle_exit() -- try and fix up the ticks we missed.
- */
-void update_cpu_load_nohz(void)
-{
-       struct rq *this_rq = this_rq();
-       unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
-       unsigned long pending_updates;
-
-       if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
-               return;
-
-       raw_spin_lock(&this_rq->lock);
-       pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
-       if (pending_updates) {
-               this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
-               /*
-                * We were idle, this means load 0, the current load might be
-                * !0 due to remote wakeups and the sort.
-                */
-               __update_cpu_load(this_rq, 0, pending_updates);
-       }
-       raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
-}
-#endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
-
-/*
- * Called from scheduler_tick()
- */
-static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
-{
-       /*
-        * See the mess around update_idle_cpu_load() / update_cpu_load_nohz().
-        */
-       this_rq->last_load_update_tick = jiffies;
-       __update_cpu_load(this_rq, this_rq->load.weight, 1);
-
-       calc_load_account_active(this_rq);
-}
-
 #ifdef CONFIG_SMP
 
 /*
@@ -2686,7 +2119,7 @@ static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
 
        if (task_current(rq, p)) {
                update_rq_clock(rq);
-               ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
+               ns = rq_clock_task(rq) - p->se.exec_start;
                if ((s64)ns < 0)
                        ns = 0;
        }
@@ -4960,6 +4393,13 @@ static void migrate_tasks(unsigned int dead_cpu)
         */
        rq->stop = NULL;
 
+       /*
+        * put_prev_task() and pick_next_task() sched
+        * class method both need to have an up-to-date
+        * value of rq->clock[_task]
+        */
+       update_rq_clock(rq);
+
        for ( ; ; ) {
                /*
                 * There's this thread running, bail when that's the only
@@ -6867,9 +6307,6 @@ void __init sched_init_smp(void)
        hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
        hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
 
-       /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
-       hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
-
        init_hrtick();
 
        /* Move init over to a non-isolated CPU */
index cc2dc3e..94691bc 100644 (file)
@@ -515,9 +515,8 @@ static cputime_t scale_stime(u64 stime, u64 rtime, u64 total)
 
        for (;;) {
                /* Make sure "rtime" is the bigger of stime/rtime */
-               if (stime > rtime) {
-                       u64 tmp = rtime; rtime = stime; stime = tmp;
-               }
+               if (stime > rtime)
+                       swap(rtime, stime);
 
                /* Make sure 'total' fits in 32 bits */
                if (total >> 32)
index c61a614..143dcdb 100644 (file)
@@ -113,6 +113,24 @@ unsigned int __read_mostly sysctl_sched_shares_window = 10000000UL;
 unsigned int sysctl_sched_cfs_bandwidth_slice = 5000UL;
 #endif
 
+static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
+{
+       lw->weight += inc;
+       lw->inv_weight = 0;
+}
+
+static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
+{
+       lw->weight -= dec;
+       lw->inv_weight = 0;
+}
+
+static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
+{
+       lw->weight = w;
+       lw->inv_weight = 0;
+}
+
 /*
  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
@@ -686,7 +704,7 @@ __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
 {
        struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
-       u64 now = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
+       u64 now = rq_clock_task(rq_of(cfs_rq));
        unsigned long delta_exec;
 
        if (unlikely(!curr))
@@ -718,7 +736,7 @@ static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
 static inline void
 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 {
-       schedstat_set(se->statistics.wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
+       schedstat_set(se->statistics.wait_start, rq_clock(rq_of(cfs_rq)));
 }
 
 /*
@@ -738,14 +756,14 @@ static void
 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
 {
        schedstat_set(se->statistics.wait_max, max(se->statistics.wait_max,
-                       rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start));
+                       rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - se->statistics.wait_start));
        schedstat_set(se->statistics.wait_count, se->statistics.wait_count + 1);
        schedstat_set(se->statistics.wait_sum, se->statistics.wait_sum +
-                       rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start);
+                       rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - se->statistics.wait_start);
 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
        if (entity_is_task(se)) {
                trace_sched_stat_wait(task_of(se),
-                       rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start);
+                       rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - se->statistics.wait_start);
        }
 #endif
        schedstat_set(se->statistics.wait_start, 0);
@@ -771,7 +789,7 @@ update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
        /*
         * We are starting a new run period:
         */
-       se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
+       se->exec_start = rq_clock_task(rq_of(cfs_rq));
 }
 
 /**************************************************
@@ -1497,7 +1515,7 @@ static void update_cfs_rq_blocked_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int force_update)
 
 static inline void update_rq_runnable_avg(struct rq *rq, int runnable)
 {
-       __update_entity_runnable_avg(rq->clock_task, &rq->avg, runnable);
+       __update_entity_runnable_avg(rq_clock_task(rq), &rq->avg, runnable);
        __update_tg_runnable_avg(&rq->avg, &rq->cfs);
 }
 
@@ -1512,7 +1530,7 @@ static inline void enqueue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
         * accumulated while sleeping.
         */
        if (unlikely(se->avg.decay_count <= 0)) {
-               se->avg.last_runnable_update = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
+               se->avg.last_runnable_update = rq_clock_task(rq_of(cfs_rq));
                if (se->avg.decay_count) {
                        /*
                         * In a wake-up migration we have to approximate the
@@ -1607,7 +1625,7 @@ static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
                tsk = task_of(se);
 
        if (se->statistics.sleep_start) {
-               u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.sleep_start;
+               u64 delta = rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - se->statistics.sleep_start;
 
                if ((s64)delta < 0)
                        delta = 0;
@@ -1624,7 +1642,7 @@ static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
                }
        }
        if (se->statistics.block_start) {
-               u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.block_start;
+               u64 delta = rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - se->statistics.block_start;
 
                if ((s64)delta < 0)
                        delta = 0;
@@ -1805,9 +1823,9 @@ dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
                        struct task_struct *tsk = task_of(se);
 
                        if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
-                               se->statistics.sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
+                               se->statistics.sleep_start = rq_clock(rq_of(cfs_rq));
                        if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
-                               se->statistics.block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
+                               se->statistics.block_start = rq_clock(rq_of(cfs_rq));
                }
 #endif
        }
@@ -2082,7 +2100,7 @@ static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq)
        if (unlikely(cfs_rq->throttle_count))
                return cfs_rq->throttled_clock_task;
 
-       return rq_of(cfs_rq)->clock_task - cfs_rq->throttled_clock_task_time;
+       return rq_clock_task(rq_of(cfs_rq)) - cfs_rq->throttled_clock_task_time;
 }
 
 /* returns 0 on failure to allocate runtime */
@@ -2138,10 +2156,9 @@ static int assign_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
 static void expire_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
 {
        struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
-       struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
 
        /* if the deadline is ahead of our clock, nothing to do */
-       if (likely((s64)(rq->clock - cfs_rq->runtime_expires) < 0))
+       if (likely((s64)(rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - cfs_rq->runtime_expires) < 0))
                return;
 
        if (cfs_rq->runtime_remaining < 0)
@@ -2230,7 +2247,7 @@ static int tg_unthrottle_up(struct task_group *tg, void *data)
 #ifdef CONFIG_SMP
        if (!cfs_rq->throttle_count) {
                /* adjust cfs_rq_clock_task() */
-               cfs_rq->throttled_clock_task_time += rq->clock_task -
+               cfs_rq->throttled_clock_task_time += rq_clock_task(rq) -
                                             cfs_rq->throttled_clock_task;
        }
 #endif
@@ -2245,7 +2262,7 @@ static int tg_throttle_down(struct task_group *tg, void *data)
 
        /* group is entering throttled state, stop time */
        if (!cfs_rq->throttle_count)
-               cfs_rq->throttled_clock_task = rq->clock_task;
+               cfs_rq->throttled_clock_task = rq_clock_task(rq);
        cfs_rq->throttle_count++;
 
        return 0;
@@ -2284,7 +2301,7 @@ static void throttle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
                rq->nr_running -= task_delta;
 
        cfs_rq->throttled = 1;
-       cfs_rq->throttled_clock = rq->clock;
+       cfs_rq->throttled_clock = rq_clock(rq);
        raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
        list_add_tail_rcu(&cfs_rq->throttled_list, &cfs_b->throttled_cfs_rq);
        raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
@@ -2301,12 +2318,14 @@ void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
        se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
 
        cfs_rq->throttled = 0;
+
+       update_rq_clock(rq);
+
        raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
-       cfs_b->throttled_time += rq->clock - cfs_rq->throttled_clock;
+       cfs_b->throttled_time += rq_clock(rq) - cfs_rq->throttled_clock;
        list_del_rcu(&cfs_rq->throttled_list);
        raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
 
-       update_rq_clock(rq);
        /* update hierarchical throttle state */
        walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_nop, tg_unthrottle_up, (void *)rq);
 
@@ -2706,7 +2725,7 @@ static void __maybe_unused unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq)
 #else /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq)
 {
-       return rq_of(cfs_rq)->clock_task;
+       return rq_clock_task(rq_of(cfs_rq));
 }
 
 static void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
@@ -3946,7 +3965,7 @@ int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
         * 2) too many balance attempts have failed.
         */
 
-       tsk_cache_hot = task_hot(p, env->src_rq->clock_task, env->sd);
+       tsk_cache_hot = task_hot(p, rq_clock_task(env->src_rq), env->sd);
        if (!tsk_cache_hot ||
                env->sd->nr_balance_failed > env->sd->cache_nice_tries) {
 
@@ -4302,7 +4321,7 @@ static unsigned long scale_rt_power(int cpu)
        age_stamp = ACCESS_ONCE(rq->age_stamp);
        avg = ACCESS_ONCE(rq->rt_avg);
 
-       total = sched_avg_period() + (rq->clock - age_stamp);
+       total = sched_avg_period() + (rq_clock(rq) - age_stamp);
 
        if (unlikely(total < avg)) {
                /* Ensures that power won't end up being negative */
@@ -5241,7 +5260,7 @@ void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
        int pulled_task = 0;
        unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
 
-       this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
+       this_rq->idle_stamp = rq_clock(this_rq);
 
        if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
                return;
@@ -5418,10 +5437,9 @@ static inline void nohz_balance_exit_idle(int cpu)
 static inline void set_cpu_sd_state_busy(void)
 {
        struct sched_domain *sd;
-       int cpu = smp_processor_id();
 
        rcu_read_lock();
-       sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd);
+       sd = rcu_dereference_check_sched_domain(this_rq()->sd);
 
        if (!sd || !sd->nohz_idle)
                goto unlock;
@@ -5436,10 +5454,9 @@ unlock:
 void set_cpu_sd_state_idle(void)
 {
        struct sched_domain *sd;
-       int cpu = smp_processor_id();
 
        rcu_read_lock();
-       sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd);
+       sd = rcu_dereference_check_sched_domain(this_rq()->sd);
 
        if (!sd || sd->nohz_idle)
                goto unlock;
@@ -6091,6 +6108,9 @@ int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
                se = tg->se[i];
                /* Propagate contribution to hierarchy */
                raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
+
+               /* Possible calls to update_curr() need rq clock */
+               update_rq_clock(rq);
                for_each_sched_entity(se)
                        update_cfs_shares(group_cfs_rq(se));
                raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
diff --git a/kernel/sched/proc.c b/kernel/sched/proc.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..bb3a6a0
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,578 @@
+/*
+ *  kernel/sched/proc.c
+ *
+ *  Kernel load calculations, forked from sched/core.c
+ */
+
+#include <linux/export.h>
+
+#include "sched.h"
+
+unsigned long this_cpu_load(void)
+{
+       struct rq *this = this_rq();
+       return this->cpu_load[0];
+}
+
+
+/*
+ * Global load-average calculations
+ *
+ * We take a distributed and async approach to calculating the global load-avg
+ * in order to minimize overhead.
+ *
+ * The global load average is an exponentially decaying average of nr_running +
+ * nr_uninterruptible.
+ *
+ * Once every LOAD_FREQ:
+ *
+ *   nr_active = 0;
+ *   for_each_possible_cpu(cpu)
+ *     nr_active += cpu_of(cpu)->nr_running + cpu_of(cpu)->nr_uninterruptible;
+ *
+ *   avenrun[n] = avenrun[0] * exp_n + nr_active * (1 - exp_n)
+ *
+ * Due to a number of reasons the above turns in the mess below:
+ *
+ *  - for_each_possible_cpu() is prohibitively expensive on machines with
+ *    serious number of cpus, therefore we need to take a distributed approach
+ *    to calculating nr_active.
+ *
+ *        \Sum_i x_i(t) = \Sum_i x_i(t) - x_i(t_0) | x_i(t_0) := 0
+ *                      = \Sum_i { \Sum_j=1 x_i(t_j) - x_i(t_j-1) }
+ *
+ *    So assuming nr_active := 0 when we start out -- true per definition, we
+ *    can simply take per-cpu deltas and fold those into a global accumulate
+ *    to obtain the same result. See calc_load_fold_active().
+ *
+ *    Furthermore, in order to avoid synchronizing all per-cpu delta folding
+ *    across the machine, we assume 10 ticks is sufficient time for every
+ *    cpu to have completed this task.
+ *
+ *    This places an upper-bound on the IRQ-off latency of the machine. Then
+ *    again, being late doesn't loose the delta, just wrecks the sample.
+ *
+ *  - cpu_rq()->nr_uninterruptible isn't accurately tracked per-cpu because
+ *    this would add another cross-cpu cacheline miss and atomic operation
+ *    to the wakeup path. Instead we increment on whatever cpu the task ran
+ *    when it went into uninterruptible state and decrement on whatever cpu
+ *    did the wakeup. This means that only the sum of nr_uninterruptible over
+ *    all cpus yields the correct result.
+ *
+ *  This covers the NO_HZ=n code, for extra head-aches, see the comment below.
+ */
+
+/* Variables and functions for calc_load */
+atomic_long_t calc_load_tasks;
+unsigned long calc_load_update;
+unsigned long avenrun[3];
+EXPORT_SYMBOL(avenrun); /* should be removed */
+
+/**
+ * get_avenrun - get the load average array
+ * @loads:     pointer to dest load array
+ * @offset:    offset to add
+ * @shift:     shift count to shift the result left
+ *
+ * These values are estimates at best, so no need for locking.
+ */
+void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
+{
+       loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
+       loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
+       loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
+}
+
+long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
+{
+       long nr_active, delta = 0;
+
+       nr_active = this_rq->nr_running;
+       nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
+
+       if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
+               delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
+               this_rq->calc_load_active = nr_active;
+       }
+
+       return delta;
+}
+
+/*
+ * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
+ */
+static unsigned long
+calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
+{
+       load *= exp;
+       load += active * (FIXED_1 - exp);
+       load += 1UL << (FSHIFT - 1);
+       return load >> FSHIFT;
+}
+
+#ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
+/*
+ * Handle NO_HZ for the global load-average.
+ *
+ * Since the above described distributed algorithm to compute the global
+ * load-average relies on per-cpu sampling from the tick, it is affected by
+ * NO_HZ.
+ *
+ * The basic idea is to fold the nr_active delta into a global idle-delta upon
+ * entering NO_HZ state such that we can include this as an 'extra' cpu delta
+ * when we read the global state.
+ *
+ * Obviously reality has to ruin such a delightfully simple scheme:
+ *
+ *  - When we go NO_HZ idle during the window, we can negate our sample
+ *    contribution, causing under-accounting.
+ *
+ *    We avoid this by keeping two idle-delta counters and flipping them
+ *    when the window starts, thus separating old and new NO_HZ load.
+ *
+ *    The only trick is the slight shift in index flip for read vs write.
+ *
+ *        0s            5s            10s           15s
+ *          +10           +10           +10           +10
+ *        |-|-----------|-|-----------|-|-----------|-|
+ *    r:0 0 1           1 0           0 1           1 0
+ *    w:0 1 1           0 0           1 1           0 0
+ *
+ *    This ensures we'll fold the old idle contribution in this window while
+ *    accumlating the new one.
+ *
+ *  - When we wake up from NO_HZ idle during the window, we push up our
+ *    contribution, since we effectively move our sample point to a known
+ *    busy state.
+ *
+ *    This is solved by pushing the window forward, and thus skipping the
+ *    sample, for this cpu (effectively using the idle-delta for this cpu which
+ *    was in effect at the time the window opened). This also solves the issue
+ *    of having to deal with a cpu having been in NOHZ idle for multiple
+ *    LOAD_FREQ intervals.
+ *
+ * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
+ */
+static atomic_long_t calc_load_idle[2];
+static int calc_load_idx;
+
+static inline int calc_load_write_idx(void)
+{
+       int idx = calc_load_idx;
+
+       /*
+        * See calc_global_nohz(), if we observe the new index, we also
+        * need to observe the new update time.
+        */
+       smp_rmb();
+
+       /*
+        * If the folding window started, make sure we start writing in the
+        * next idle-delta.
+        */
+       if (!time_before(jiffies, calc_load_update))
+               idx++;
+
+       return idx & 1;
+}
+
+static inline int calc_load_read_idx(void)
+{
+       return calc_load_idx & 1;
+}
+
+void calc_load_enter_idle(void)
+{
+       struct rq *this_rq = this_rq();
+       long delta;
+
+       /*
+        * We're going into NOHZ mode, if there's any pending delta, fold it
+        * into the pending idle delta.
+        */
+       delta = calc_load_fold_active(this_rq);
+       if (delta) {
+               int idx = calc_load_write_idx();
+               atomic_long_add(delta, &calc_load_idle[idx]);
+       }
+}
+
+void calc_load_exit_idle(void)
+{
+       struct rq *this_rq = this_rq();
+
+       /*
+        * If we're still before the sample window, we're done.
+        */
+       if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
+               return;
+
+       /*
+        * We woke inside or after the sample window, this means we're already
+        * accounted through the nohz accounting, so skip the entire deal and
+        * sync up for the next window.
+        */
+       this_rq->calc_load_update = calc_load_update;
+       if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update + 10))
+               this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
+}
+
+static long calc_load_fold_idle(void)
+{
+       int idx = calc_load_read_idx();
+       long delta = 0;
+
+       if (atomic_long_read(&calc_load_idle[idx]))
+               delta = atomic_long_xchg(&calc_load_idle[idx], 0);
+
+       return delta;
+}
+
+/**
+ * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
+ *
+ * @x:         base of the power
+ * @frac_bits: fractional bits of @x
+ * @n:         power to raise @x to.
+ *
+ * By exploiting the relation between the definition of the natural power
+ * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
+ * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
+ * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
+ * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
+ * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
+ * vector.
+ */
+static unsigned long
+fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
+{
+       unsigned long result = 1UL << frac_bits;
+
+       if (n) for (;;) {
+               if (n & 1) {
+                       result *= x;
+                       result += 1UL << (frac_bits - 1);
+                       result >>= frac_bits;
+               }
+               n >>= 1;
+               if (!n)
+                       break;
+               x *= x;
+               x += 1UL << (frac_bits - 1);
+               x >>= frac_bits;
+       }
+
+       return result;
+}
+
+/*
+ * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
+ *
+ * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
+ *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
+ *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
+ *
+ * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
+ *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
+ *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
+ *
+ *  ...
+ *
+ * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
+ *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
+ *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
+ *
+ * [1] application of the geometric series:
+ *
+ *              n         1 - x^(n+1)
+ *     S_n := \Sum x^i = -------------
+ *             i=0          1 - x
+ */
+static unsigned long
+calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
+           unsigned long active, unsigned int n)
+{
+
+       return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
+}
+
+/*
+ * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
+ * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
+ * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
+ * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
+ *
+ * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
+ * weights adjusted to the number of cycles missed.
+ */
+static void calc_global_nohz(void)
+{
+       long delta, active, n;
+
+       if (!time_before(jiffies, calc_load_update + 10)) {
+               /*
+                * Catch-up, fold however many we are behind still
+                */
+               delta = jiffies - calc_load_update - 10;
+               n = 1 + (delta / LOAD_FREQ);
+
+               active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
+               active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
+
+               avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
+               avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
+               avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
+
+               calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
+       }
+
+       /*
+        * Flip the idle index...
+        *
+        * Make sure we first write the new time then flip the index, so that
+        * calc_load_write_idx() will see the new time when it reads the new
+        * index, this avoids a double flip messing things up.
+        */
+       smp_wmb();
+       calc_load_idx++;
+}
+#else /* !CONFIG_NO_HZ_COMMON */
+
+static inline long calc_load_fold_idle(void) { return 0; }
+static inline void calc_global_nohz(void) { }
+
+#endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
+
+/*
+ * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
+ * CPUs have updated calc_load_tasks.
+ */
+void calc_global_load(unsigned long ticks)
+{
+       long active, delta;
+
+       if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
+               return;
+
+       /*
+        * Fold the 'old' idle-delta to include all NO_HZ cpus.
+        */
+       delta = calc_load_fold_idle();
+       if (delta)
+               atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
+
+       active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
+       active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
+
+       avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
+       avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
+       avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
+
+       calc_load_update += LOAD_FREQ;
+
+       /*
+        * In case we idled for multiple LOAD_FREQ intervals, catch up in bulk.
+        */
+       calc_global_nohz();
+}
+
+/*
+ * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
+ * active count.
+ */
+static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
+{
+       long delta;
+
+       if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
+               return;
+
+       delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
+       if (delta)
+               atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
+
+       this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
+}
+
+/*
+ * End of global load-average stuff
+ */
+
+/*
+ * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
+ * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
+ *
+ * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
+ * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
+ * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
+ * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
+ *
+ * decay_load_missed() below does efficient calculation of
+ * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
+ * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
+ *
+ * The calculation is approximated on a 128 point scale.
+ * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
+ * particular idx is approximated to be zero.
+ * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
+ * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
+ * based on 128 point scale.
+ * Example:
+ * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
+ * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
+ *
+ * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
+ * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
+ * n mult/shifts needed by the exact degradation.
+ */
+#define DEGRADE_SHIFT          7
+static const unsigned char
+               degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
+static const unsigned char
+               degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
+                                       {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
+                                       {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
+                                       {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
+                                       {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
+                                       {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
+
+/*
+ * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
+ * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
+ * adding any new load.
+ */
+static unsigned long
+decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
+{
+       int j = 0;
+
+       if (!missed_updates)
+               return load;
+
+       if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
+               return 0;
+
+       if (idx == 1)
+               return load >> missed_updates;
+
+       while (missed_updates) {
+               if (missed_updates % 2)
+                       load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
+
+               missed_updates >>= 1;
+               j++;
+       }
+       return load;
+}
+
+/*
+ * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
+ * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
+ * every tick. We fix it up based on jiffies.
+ */
+static void __update_cpu_load(struct rq *this_rq, unsigned long this_load,
+                             unsigned long pending_updates)
+{
+       int i, scale;
+
+       this_rq->nr_load_updates++;
+
+       /* Update our load: */
+       this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
+       for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
+               unsigned long old_load, new_load;
+
+               /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
+
+               old_load = this_rq->cpu_load[i];
+               old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
+               new_load = this_load;
+               /*
+                * Round up the averaging division if load is increasing. This
+                * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
+                * example.
+                */
+               if (new_load > old_load)
+                       new_load += scale - 1;
+
+               this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
+       }
+
+       sched_avg_update(this_rq);
+}
+
+#ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
+/*
+ * There is no sane way to deal with nohz on smp when using jiffies because the
+ * cpu doing the jiffies update might drift wrt the cpu doing the jiffy reading
+ * causing off-by-one errors in observed deltas; {0,2} instead of {1,1}.
+ *
+ * Therefore we cannot use the delta approach from the regular tick since that
+ * would seriously skew the load calculation. However we'll make do for those
+ * updates happening while idle (nohz_idle_balance) or coming out of idle
+ * (tick_nohz_idle_exit).
+ *
+ * This means we might still be one tick off for nohz periods.
+ */
+
+/*
+ * Called from nohz_idle_balance() to update the load ratings before doing the
+ * idle balance.
+ */
+void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq)
+{
+       unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
+       unsigned long load = this_rq->load.weight;
+       unsigned long pending_updates;
+
+       /*
+        * bail if there's load or we're actually up-to-date.
+        */
+       if (load || curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
+               return;
+
+       pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
+       this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
+
+       __update_cpu_load(this_rq, load, pending_updates);
+}
+
+/*
+ * Called from tick_nohz_idle_exit() -- try and fix up the ticks we missed.
+ */
+void update_cpu_load_nohz(void)
+{
+       struct rq *this_rq = this_rq();
+       unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
+       unsigned long pending_updates;
+
+       if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
+               return;
+
+       raw_spin_lock(&this_rq->lock);
+       pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
+       if (pending_updates) {
+               this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
+               /*
+                * We were idle, this means load 0, the current load might be
+                * !0 due to remote wakeups and the sort.
+                */
+               __update_cpu_load(this_rq, 0, pending_updates);
+       }
+       raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
+}
+#endif /* CONFIG_NO_HZ */
+
+/*
+ * Called from scheduler_tick()
+ */
+void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
+{
+       /*
+        * See the mess around update_idle_cpu_load() / update_cpu_load_nohz().
+        */
+       this_rq->last_load_update_tick = jiffies;
+       __update_cpu_load(this_rq, this_rq->load.weight, 1);
+
+       calc_load_account_active(this_rq);
+}
index 127a2c4..8d85f9a 100644 (file)
@@ -472,7 +472,7 @@ static int rt_se_boosted(struct sched_rt_entity *rt_se)
 #ifdef CONFIG_SMP
 static inline const struct cpumask *sched_rt_period_mask(void)
 {
-       return cpu_rq(smp_processor_id())->rd->span;
+       return this_rq()->rd->span;
 }
 #else
 static inline const struct cpumask *sched_rt_period_mask(void)
@@ -699,15 +699,6 @@ balanced:
        }
 }
 
-static void disable_runtime(struct rq *rq)
-{
-       unsigned long flags;
-
-       raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
-       __disable_runtime(rq);
-       raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
-}
-
 static void __enable_runtime(struct rq *rq)
 {
        rt_rq_iter_t iter;
@@ -732,37 +723,6 @@ static void __enable_runtime(struct rq *rq)
        }
 }
 
-static void enable_runtime(struct rq *rq)
-{
-       unsigned long flags;
-
-       raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
-       __enable_runtime(rq);
-       raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
-}
-
-int update_runtime(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
-{
-       int cpu = (int)(long)hcpu;
-
-       switch (action) {
-       case CPU_DOWN_PREPARE:
-       case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
-               disable_runtime(cpu_rq(cpu));
-               return NOTIFY_OK;
-
-       case CPU_DOWN_FAILED:
-       case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
-       case CPU_ONLINE:
-       case CPU_ONLINE_FROZEN:
-               enable_runtime(cpu_rq(cpu));
-               return NOTIFY_OK;
-
-       default:
-               return NOTIFY_DONE;
-       }
-}
-
 static int balance_runtime(struct rt_rq *rt_rq)
 {
        int more = 0;
@@ -926,7 +886,7 @@ static void update_curr_rt(struct rq *rq)
        if (curr->sched_class != &rt_sched_class)
                return;
 
-       delta_exec = rq->clock_task - curr->se.exec_start;
+       delta_exec = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
        if (unlikely((s64)delta_exec <= 0))
                return;
 
@@ -936,7 +896,7 @@ static void update_curr_rt(struct rq *rq)
        curr->se.sum_exec_runtime += delta_exec;
        account_group_exec_runtime(curr, delta_exec);
 
-       curr->se.exec_start = rq->clock_task;
+       curr->se.exec_start = rq_clock_task(rq);
        cpuacct_charge(curr, delta_exec);
 
        sched_rt_avg_update(rq, delta_exec);
@@ -1385,7 +1345,7 @@ static struct task_struct *_pick_next_task_rt(struct rq *rq)
        } while (rt_rq);
 
        p = rt_task_of(rt_se);
-       p->se.exec_start = rq->clock_task;
+       p->se.exec_start = rq_clock_task(rq);
 
        return p;
 }
@@ -2037,7 +1997,7 @@ static void set_curr_task_rt(struct rq *rq)
 {
        struct task_struct *p = rq->curr;
 
-       p->se.exec_start = rq->clock_task;
+       p->se.exec_start = rq_clock_task(rq);
 
        /* The running task is never eligible for pushing */
        dequeue_pushable_task(rq, p);
index ce39224..74ff659 100644 (file)
 #include "cpupri.h"
 #include "cpuacct.h"
 
+struct rq;
+
 extern __read_mostly int scheduler_running;
 
+extern unsigned long calc_load_update;
+extern atomic_long_t calc_load_tasks;
+
+extern long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq);
+extern void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq);
+
 /*
  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
@@ -540,6 +548,16 @@ DECLARE_PER_CPU(struct rq, runqueues);
 #define cpu_curr(cpu)          (cpu_rq(cpu)->curr)
 #define raw_rq()               (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
 
+static inline u64 rq_clock(struct rq *rq)
+{
+       return rq->clock;
+}
+
+static inline u64 rq_clock_task(struct rq *rq)
+{
+       return rq->clock_task;
+}
+
 #ifdef CONFIG_SMP
 
 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
@@ -884,24 +902,6 @@ static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
 #define WF_FORK                0x02            /* child wakeup after fork */
 #define WF_MIGRATED    0x4             /* internal use, task got migrated */
 
-static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
-{
-       lw->weight += inc;
-       lw->inv_weight = 0;
-}
-
-static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
-{
-       lw->weight -= dec;
-       lw->inv_weight = 0;
-}
-
-static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
-{
-       lw->weight = w;
-       lw->inv_weight = 0;
-}
-
 /*
  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
@@ -1051,7 +1051,6 @@ static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
 extern void sysrq_sched_debug_show(void);
 extern void sched_init_granularity(void);
 extern void update_max_interval(void);
-extern int update_runtime(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu);
 extern void init_sched_rt_class(void);
 extern void init_sched_fair_class(void);
 
index 2ef90a5..17d7065 100644 (file)
@@ -61,7 +61,7 @@ static inline void sched_info_reset_dequeued(struct task_struct *t)
  */
 static inline void sched_info_dequeued(struct task_struct *t)
 {
-       unsigned long long now = task_rq(t)->clock, delta = 0;
+       unsigned long long now = rq_clock(task_rq(t)), delta = 0;
 
        if (unlikely(sched_info_on()))
                if (t->sched_info.last_queued)
@@ -79,7 +79,7 @@ static inline void sched_info_dequeued(struct task_struct *t)
  */
 static void sched_info_arrive(struct task_struct *t)
 {
-       unsigned long long now = task_rq(t)->clock, delta = 0;
+       unsigned long long now = rq_clock(task_rq(t)), delta = 0;
 
        if (t->sched_info.last_queued)
                delta = now - t->sched_info.last_queued;
@@ -100,7 +100,7 @@ static inline void sched_info_queued(struct task_struct *t)
 {
        if (unlikely(sched_info_on()))
                if (!t->sched_info.last_queued)
-                       t->sched_info.last_queued = task_rq(t)->clock;
+                       t->sched_info.last_queued = rq_clock(task_rq(t));
 }
 
 /*
@@ -112,7 +112,7 @@ static inline void sched_info_queued(struct task_struct *t)
  */
 static inline void sched_info_depart(struct task_struct *t)
 {
-       unsigned long long delta = task_rq(t)->clock -
+       unsigned long long delta = rq_clock(task_rq(t)) -
                                        t->sched_info.last_arrival;
 
        rq_sched_info_depart(task_rq(t), delta);
index da5eb5b..e08fbee 100644 (file)
@@ -28,7 +28,7 @@ static struct task_struct *pick_next_task_stop(struct rq *rq)
        struct task_struct *stop = rq->stop;
 
        if (stop && stop->on_rq) {
-               stop->se.exec_start = rq->clock_task;
+               stop->se.exec_start = rq_clock_task(rq);
                return stop;
        }
 
@@ -57,7 +57,7 @@ static void put_prev_task_stop(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
        struct task_struct *curr = rq->curr;
        u64 delta_exec;
 
-       delta_exec = rq->clock_task - curr->se.exec_start;
+       delta_exec = rq_clock_task(rq) - curr->se.exec_start;
        if (unlikely((s64)delta_exec < 0))
                delta_exec = 0;
 
@@ -67,7 +67,7 @@ static void put_prev_task_stop(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
        curr->se.sum_exec_runtime += delta_exec;
        account_group_exec_runtime(curr, delta_exec);
 
-       curr->se.exec_start = rq->clock_task;
+       curr->se.exec_start = rq_clock_task(rq);
        cpuacct_charge(curr, delta_exec);
 }
 
@@ -79,7 +79,7 @@ static void set_curr_task_stop(struct rq *rq)
 {
        struct task_struct *stop = rq->stop;
 
-       stop->se.exec_start = rq->clock_task;
+       stop->se.exec_start = rq_clock_task(rq);
 }
 
 static void switched_to_stop(struct rq *rq, struct task_struct *p)