kernel/sched_fair.c

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