51a7600811931ad0a0d9cb58fabf80b41b8a5271
[cascardo/linux.git] / kernel / sched / fair.c
1 /*
2  * Completely Fair Scheduling (CFS) Class (SCHED_NORMAL/SCHED_BATCH)
3  *
4  *  Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc., Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
5  *
6  *  Interactivity improvements by Mike Galbraith
7  *  (C) 2007 Mike Galbraith <efault@gmx.de>
8  *
9  *  Various enhancements by Dmitry Adamushko.
10  *  (C) 2007 Dmitry Adamushko <dmitry.adamushko@gmail.com>
11  *
12  *  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
13  *  Copyright IBM Corporation, 2007
14  *  Author: Srivatsa Vaddagiri <vatsa@linux.vnet.ibm.com>
15  *
16  *  Scaled math optimizations by Thomas Gleixner
17  *  Copyright (C) 2007, Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
18  *
19  *  Adaptive scheduling granularity, math enhancements by Peter Zijlstra
20  *  Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc., Peter Zijlstra <pzijlstr@redhat.com>
21  */
22
23 #include <linux/latencytop.h>
24 #include <linux/sched.h>
25 #include <linux/cpumask.h>
26 #include <linux/slab.h>
27 #include <linux/profile.h>
28 #include <linux/interrupt.h>
29 #include <linux/mempolicy.h>
30 #include <linux/migrate.h>
31 #include <linux/task_work.h>
32
33 #include <trace/events/sched.h>
34
35 #include "sched.h"
36
37 /*
38  * Targeted preemption latency for CPU-bound tasks:
39  * (default: 6ms * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
40  *
41  * NOTE: this latency value is not the same as the concept of
42  * 'timeslice length' - timeslices in CFS are of variable length
43  * and have no persistent notion like in traditional, time-slice
44  * based scheduling concepts.
45  *
46  * (to see the precise effective timeslice length of your workload,
47  *  run vmstat and monitor the context-switches (cs) field)
48  */
49 unsigned int sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
50 unsigned int normalized_sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
51
52 /*
53  * The initial- and re-scaling of tunables is configurable
54  * (default SCHED_TUNABLESCALING_LOG = *(1+ilog(ncpus))
55  *
56  * Options are:
57  * SCHED_TUNABLESCALING_NONE - unscaled, always *1
58  * SCHED_TUNABLESCALING_LOG - scaled logarithmical, *1+ilog(ncpus)
59  * SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR - scaled linear, *ncpus
60  */
61 enum sched_tunable_scaling sysctl_sched_tunable_scaling
62         = SCHED_TUNABLESCALING_LOG;
63
64 /*
65  * Minimal preemption granularity for CPU-bound tasks:
66  * (default: 0.75 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
67  */
68 unsigned int sysctl_sched_min_granularity = 750000ULL;
69 unsigned int normalized_sysctl_sched_min_granularity = 750000ULL;
70
71 /*
72  * is kept at sysctl_sched_latency / sysctl_sched_min_granularity
73  */
74 static unsigned int sched_nr_latency = 8;
75
76 /*
77  * After fork, child runs first. If set to 0 (default) then
78  * parent will (try to) run first.
79  */
80 unsigned int sysctl_sched_child_runs_first __read_mostly;
81
82 /*
83  * SCHED_OTHER wake-up granularity.
84  * (default: 1 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
85  *
86  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
87  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
88  * have immediate wakeup/sleep latencies.
89  */
90 unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
91 unsigned int normalized_sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
92
93 const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost = 500000UL;
94
95 /*
96  * The exponential sliding  window over which load is averaged for shares
97  * distribution.
98  * (default: 10msec)
99  */
100 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_shares_window = 10000000UL;
101
102 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
103 /*
104  * Amount of runtime to allocate from global (tg) to local (per-cfs_rq) pool
105  * each time a cfs_rq requests quota.
106  *
107  * Note: in the case that the slice exceeds the runtime remaining (either due
108  * to consumption or the quota being specified to be smaller than the slice)
109  * we will always only issue the remaining available time.
110  *
111  * default: 5 msec, units: microseconds
112   */
113 unsigned int sysctl_sched_cfs_bandwidth_slice = 5000UL;
114 #endif
115
116 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
117 {
118         lw->weight += inc;
119         lw->inv_weight = 0;
120 }
121
122 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
123 {
124         lw->weight -= dec;
125         lw->inv_weight = 0;
126 }
127
128 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
129 {
130         lw->weight = w;
131         lw->inv_weight = 0;
132 }
133
134 /*
135  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
136  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
137  * to users decreases. But the relationship is not linear,
138  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
139  * number of CPUs.
140  *
141  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
142  */
143 static int get_update_sysctl_factor(void)
144 {
145         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
146         unsigned int factor;
147
148         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
149         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
150                 factor = 1;
151                 break;
152         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
153                 factor = cpus;
154                 break;
155         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
156         default:
157                 factor = 1 + ilog2(cpus);
158                 break;
159         }
160
161         return factor;
162 }
163
164 static void update_sysctl(void)
165 {
166         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
167
168 #define SET_SYSCTL(name) \
169         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
170         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
171         SET_SYSCTL(sched_latency);
172         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
173 #undef SET_SYSCTL
174 }
175
176 void sched_init_granularity(void)
177 {
178         update_sysctl();
179 }
180
181 #if BITS_PER_LONG == 32
182 # define WMULT_CONST    (~0UL)
183 #else
184 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
185 #endif
186
187 #define WMULT_SHIFT     32
188
189 /*
190  * Shift right and round:
191  */
192 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
193
194 /*
195  * delta *= weight / lw
196  */
197 static unsigned long
198 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
199                 struct load_weight *lw)
200 {
201         u64 tmp;
202
203         /*
204          * weight can be less than 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION for task group sched
205          * entities since MIN_SHARES = 2. Treat weight as 1 if less than
206          * 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION.
207          */
208         if (likely(weight > (1UL << SCHED_LOAD_RESOLUTION)))
209                 tmp = (u64)delta_exec * scale_load_down(weight);
210         else
211                 tmp = (u64)delta_exec;
212
213         if (!lw->inv_weight) {
214                 unsigned long w = scale_load_down(lw->weight);
215
216                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(w >= WMULT_CONST))
217                         lw->inv_weight = 1;
218                 else if (unlikely(!w))
219                         lw->inv_weight = WMULT_CONST;
220                 else
221                         lw->inv_weight = WMULT_CONST / w;
222         }
223
224         /*
225          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
226          */
227         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
228                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
229                         WMULT_SHIFT/2);
230         else
231                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
232
233         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
234 }
235
236
237 const struct sched_class fair_sched_class;
238
239 /**************************************************************
240  * CFS operations on generic schedulable entities:
241  */
242
243 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
244
245 /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
246 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
247 {
248         return cfs_rq->rq;
249 }
250
251 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
252 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
253
254 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
255 {
256 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
257         WARN_ON_ONCE(!entity_is_task(se));
258 #endif
259         return container_of(se, struct task_struct, se);
260 }
261
262 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
263 #define for_each_sched_entity(se) \
264                 for (; se; se = se->parent)
265
266 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
267 {
268         return p->se.cfs_rq;
269 }
270
271 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
272 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
273 {
274         return se->cfs_rq;
275 }
276
277 /* runqueue "owned" by this group */
278 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
279 {
280         return grp->my_q;
281 }
282
283 static void update_cfs_rq_blocked_load(struct cfs_rq *cfs_rq,
284                                        int force_update);
285
286 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
287 {
288         if (!cfs_rq->on_list) {
289                 /*
290                  * Ensure we either appear before our parent (if already
291                  * enqueued) or force our parent to appear after us when it is
292                  * enqueued.  The fact that we always enqueue bottom-up
293                  * reduces this to two cases.
294                  */
295                 if (cfs_rq->tg->parent &&
296                     cfs_rq->tg->parent->cfs_rq[cpu_of(rq_of(cfs_rq))]->on_list) {
297                         list_add_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
298                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
299                 } else {
300                         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
301                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
302                 }
303
304                 cfs_rq->on_list = 1;
305                 /* We should have no load, but we need to update last_decay. */
306                 update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 0);
307         }
308 }
309
310 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
311 {
312         if (cfs_rq->on_list) {
313                 list_del_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list);
314                 cfs_rq->on_list = 0;
315         }
316 }
317
318 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
319 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
320         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
321
322 /* Do the two (enqueued) entities belong to the same group ? */
323 static inline int
324 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
325 {
326         if (se->cfs_rq == pse->cfs_rq)
327                 return 1;
328
329         return 0;
330 }
331
332 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
333 {
334         return se->parent;
335 }
336
337 /* return depth at which a sched entity is present in the hierarchy */
338 static inline int depth_se(struct sched_entity *se)
339 {
340         int depth = 0;
341
342         for_each_sched_entity(se)
343                 depth++;
344
345         return depth;
346 }
347
348 static void
349 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
350 {
351         int se_depth, pse_depth;
352
353         /*
354          * preemption test can be made between sibling entities who are in the
355          * same cfs_rq i.e who have a common parent. Walk up the hierarchy of
356          * both tasks until we find their ancestors who are siblings of common
357          * parent.
358          */
359
360         /* First walk up until both entities are at same depth */
361         se_depth = depth_se(*se);
362         pse_depth = depth_se(*pse);
363
364         while (se_depth > pse_depth) {
365                 se_depth--;
366                 *se = parent_entity(*se);
367         }
368
369         while (pse_depth > se_depth) {
370                 pse_depth--;
371                 *pse = parent_entity(*pse);
372         }
373
374         while (!is_same_group(*se, *pse)) {
375                 *se = parent_entity(*se);
376                 *pse = parent_entity(*pse);
377         }
378 }
379
380 #else   /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
381
382 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
383 {
384         return container_of(se, struct task_struct, se);
385 }
386
387 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
388 {
389         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
390 }
391
392 #define entity_is_task(se)      1
393
394 #define for_each_sched_entity(se) \
395                 for (; se; se = NULL)
396
397 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
398 {
399         return &task_rq(p)->cfs;
400 }
401
402 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
403 {
404         struct task_struct *p = task_of(se);
405         struct rq *rq = task_rq(p);
406
407         return &rq->cfs;
408 }
409
410 /* runqueue "owned" by this group */
411 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
412 {
413         return NULL;
414 }
415
416 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
417 {
418 }
419
420 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
421 {
422 }
423
424 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
425                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
426
427 static inline int
428 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
429 {
430         return 1;
431 }
432
433 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
434 {
435         return NULL;
436 }
437
438 static inline void
439 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
440 {
441 }
442
443 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
444
445 static __always_inline
446 void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long delta_exec);
447
448 /**************************************************************
449  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
450  */
451
452 static inline u64 max_vruntime(u64 max_vruntime, u64 vruntime)
453 {
454         s64 delta = (s64)(vruntime - max_vruntime);
455         if (delta > 0)
456                 max_vruntime = vruntime;
457
458         return max_vruntime;
459 }
460
461 static inline u64 min_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
462 {
463         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
464         if (delta < 0)
465                 min_vruntime = vruntime;
466
467         return min_vruntime;
468 }
469
470 static inline int entity_before(struct sched_entity *a,
471                                 struct sched_entity *b)
472 {
473         return (s64)(a->vruntime - b->vruntime) < 0;
474 }
475
476 static void update_min_vruntime(struct cfs_rq *cfs_rq)
477 {
478         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
479
480         if (cfs_rq->curr)
481                 vruntime = cfs_rq->curr->vruntime;
482
483         if (cfs_rq->rb_leftmost) {
484                 struct sched_entity *se = rb_entry(cfs_rq->rb_leftmost,
485                                                    struct sched_entity,
486                                                    run_node);
487
488                 if (!cfs_rq->curr)
489                         vruntime = se->vruntime;
490                 else
491                         vruntime = min_vruntime(vruntime, se->vruntime);
492         }
493
494         /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
495         cfs_rq->min_vruntime = max_vruntime(cfs_rq->min_vruntime, vruntime);
496 #ifndef CONFIG_64BIT
497         smp_wmb();
498         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
499 #endif
500 }
501
502 /*
503  * Enqueue an entity into the rb-tree:
504  */
505 static void __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
506 {
507         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
508         struct rb_node *parent = NULL;
509         struct sched_entity *entry;
510         int leftmost = 1;
511
512         /*
513          * Find the right place in the rbtree:
514          */
515         while (*link) {
516                 parent = *link;
517                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
518                 /*
519                  * We dont care about collisions. Nodes with
520                  * the same key stay together.
521                  */
522                 if (entity_before(se, entry)) {
523                         link = &parent->rb_left;
524                 } else {
525                         link = &parent->rb_right;
526                         leftmost = 0;
527                 }
528         }
529
530         /*
531          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
532          * used):
533          */
534         if (leftmost)
535                 cfs_rq->rb_leftmost = &se->run_node;
536
537         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
538         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
539 }
540
541 static void __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
542 {
543         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node) {
544                 struct rb_node *next_node;
545
546                 next_node = rb_next(&se->run_node);
547                 cfs_rq->rb_leftmost = next_node;
548         }
549
550         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
551 }
552
553 struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
554 {
555         struct rb_node *left = cfs_rq->rb_leftmost;
556
557         if (!left)
558                 return NULL;
559
560         return rb_entry(left, struct sched_entity, run_node);
561 }
562
563 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct sched_entity *se)
564 {
565         struct rb_node *next = rb_next(&se->run_node);
566
567         if (!next)
568                 return NULL;
569
570         return rb_entry(next, struct sched_entity, run_node);
571 }
572
573 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
574 struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
575 {
576         struct rb_node *last = rb_last(&cfs_rq->tasks_timeline);
577
578         if (!last)
579                 return NULL;
580
581         return rb_entry(last, struct sched_entity, run_node);
582 }
583
584 /**************************************************************
585  * Scheduling class statistics methods:
586  */
587
588 int sched_proc_update_handler(struct ctl_table *table, int write,
589                 void __user *buffer, size_t *lenp,
590                 loff_t *ppos)
591 {
592         int ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
593         int factor = get_update_sysctl_factor();
594
595         if (ret || !write)
596                 return ret;
597
598         sched_nr_latency = DIV_ROUND_UP(sysctl_sched_latency,
599                                         sysctl_sched_min_granularity);
600
601 #define WRT_SYSCTL(name) \
602         (normalized_sysctl_##name = sysctl_##name / (factor))
603         WRT_SYSCTL(sched_min_granularity);
604         WRT_SYSCTL(sched_latency);
605         WRT_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
606 #undef WRT_SYSCTL
607
608         return 0;
609 }
610 #endif
611
612 /*
613  * delta /= w
614  */
615 static inline unsigned long
616 calc_delta_fair(unsigned long delta, struct sched_entity *se)
617 {
618         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
619                 delta = calc_delta_mine(delta, NICE_0_LOAD, &se->load);
620
621         return delta;
622 }
623
624 /*
625  * The idea is to set a period in which each task runs once.
626  *
627  * When there are too many tasks (sched_nr_latency) we have to stretch
628  * this period because otherwise the slices get too small.
629  *
630  * p = (nr <= nl) ? l : l*nr/nl
631  */
632 static u64 __sched_period(unsigned long nr_running)
633 {
634         u64 period = sysctl_sched_latency;
635         unsigned long nr_latency = sched_nr_latency;
636
637         if (unlikely(nr_running > nr_latency)) {
638                 period = sysctl_sched_min_granularity;
639                 period *= nr_running;
640         }
641
642         return period;
643 }
644
645 /*
646  * We calculate the wall-time slice from the period by taking a part
647  * proportional to the weight.
648  *
649  * s = p*P[w/rw]
650  */
651 static u64 sched_slice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
652 {
653         u64 slice = __sched_period(cfs_rq->nr_running + !se->on_rq);
654
655         for_each_sched_entity(se) {
656                 struct load_weight *load;
657                 struct load_weight lw;
658
659                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
660                 load = &cfs_rq->load;
661
662                 if (unlikely(!se->on_rq)) {
663                         lw = cfs_rq->load;
664
665                         update_load_add(&lw, se->load.weight);
666                         load = &lw;
667                 }
668                 slice = calc_delta_mine(slice, se->load.weight, load);
669         }
670         return slice;
671 }
672
673 /*
674  * We calculate the vruntime slice of a to-be-inserted task.
675  *
676  * vs = s/w
677  */
678 static u64 sched_vslice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
679 {
680         return calc_delta_fair(sched_slice(cfs_rq, se), se);
681 }
682
683 #ifdef CONFIG_SMP
684 static inline void __update_task_entity_contrib(struct sched_entity *se);
685
686 /* Give new task start runnable values to heavy its load in infant time */
687 void init_task_runnable_average(struct task_struct *p)
688 {
689         u32 slice;
690
691         p->se.avg.decay_count = 0;
692         slice = sched_slice(task_cfs_rq(p), &p->se) >> 10;
693         p->se.avg.runnable_avg_sum = slice;
694         p->se.avg.runnable_avg_period = slice;
695         __update_task_entity_contrib(&p->se);
696 }
697 #else
698 void init_task_runnable_average(struct task_struct *p)
699 {
700 }
701 #endif
702
703 /*
704  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
705  * are not in our scheduling class.
706  */
707 static inline void
708 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
709               unsigned long delta_exec)
710 {
711         unsigned long delta_exec_weighted;
712
713         schedstat_set(curr->statistics.exec_max,
714                       max((u64)delta_exec, curr->statistics.exec_max));
715
716         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
717         schedstat_add(cfs_rq, exec_clock, delta_exec);
718         delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec, curr);
719
720         curr->vruntime += delta_exec_weighted;
721         update_min_vruntime(cfs_rq);
722 }
723
724 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
725 {
726         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
727         u64 now = rq_clock_task(rq_of(cfs_rq));
728         unsigned long delta_exec;
729
730         if (unlikely(!curr))
731                 return;
732
733         /*
734          * Get the amount of time the current task was running
735          * since the last time we changed load (this cannot
736          * overflow on 32 bits):
737          */
738         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
739         if (!delta_exec)
740                 return;
741
742         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
743         curr->exec_start = now;
744
745         if (entity_is_task(curr)) {
746                 struct task_struct *curtask = task_of(curr);
747
748                 trace_sched_stat_runtime(curtask, delta_exec, curr->vruntime);
749                 cpuacct_charge(curtask, delta_exec);
750                 account_group_exec_runtime(curtask, delta_exec);
751         }
752
753         account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
754 }
755
756 static inline void
757 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
758 {
759         schedstat_set(se->statistics.wait_start, rq_clock(rq_of(cfs_rq)));
760 }
761
762 /*
763  * Task is being enqueued - update stats:
764  */
765 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
766 {
767         /*
768          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
769          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
770          */
771         if (se != cfs_rq->curr)
772                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
773 }
774
775 static void
776 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
777 {
778         schedstat_set(se->statistics.wait_max, max(se->statistics.wait_max,
779                         rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - se->statistics.wait_start));
780         schedstat_set(se->statistics.wait_count, se->statistics.wait_count + 1);
781         schedstat_set(se->statistics.wait_sum, se->statistics.wait_sum +
782                         rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - se->statistics.wait_start);
783 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
784         if (entity_is_task(se)) {
785                 trace_sched_stat_wait(task_of(se),
786                         rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - se->statistics.wait_start);
787         }
788 #endif
789         schedstat_set(se->statistics.wait_start, 0);
790 }
791
792 static inline void
793 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
794 {
795         /*
796          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
797          * waiting task:
798          */
799         if (se != cfs_rq->curr)
800                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
801 }
802
803 /*
804  * We are picking a new current task - update its stats:
805  */
806 static inline void
807 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
808 {
809         /*
810          * We are starting a new run period:
811          */
812         se->exec_start = rq_clock_task(rq_of(cfs_rq));
813 }
814
815 /**************************************************
816  * Scheduling class queueing methods:
817  */
818
819 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
820 /*
821  * Approximate time to scan a full NUMA task in ms. The task scan period is
822  * calculated based on the tasks virtual memory size and
823  * numa_balancing_scan_size.
824  */
825 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_min = 1000;
826 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_max = 60000;
827 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_reset = 60000;
828
829 /* Portion of address space to scan in MB */
830 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_size = 256;
831
832 /* Scan @scan_size MB every @scan_period after an initial @scan_delay in ms */
833 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_delay = 1000;
834
835 static unsigned int task_nr_scan_windows(struct task_struct *p)
836 {
837         unsigned long rss = 0;
838         unsigned long nr_scan_pages;
839
840         /*
841          * Calculations based on RSS as non-present and empty pages are skipped
842          * by the PTE scanner and NUMA hinting faults should be trapped based
843          * on resident pages
844          */
845         nr_scan_pages = sysctl_numa_balancing_scan_size << (20 - PAGE_SHIFT);
846         rss = get_mm_rss(p->mm);
847         if (!rss)
848                 rss = nr_scan_pages;
849
850         rss = round_up(rss, nr_scan_pages);
851         return rss / nr_scan_pages;
852 }
853
854 /* For sanitys sake, never scan more PTEs than MAX_SCAN_WINDOW MB/sec. */
855 #define MAX_SCAN_WINDOW 2560
856
857 static unsigned int task_scan_min(struct task_struct *p)
858 {
859         unsigned int scan, floor;
860         unsigned int windows = 1;
861
862         if (sysctl_numa_balancing_scan_size < MAX_SCAN_WINDOW)
863                 windows = MAX_SCAN_WINDOW / sysctl_numa_balancing_scan_size;
864         floor = 1000 / windows;
865
866         scan = sysctl_numa_balancing_scan_period_min / task_nr_scan_windows(p);
867         return max_t(unsigned int, floor, scan);
868 }
869
870 static unsigned int task_scan_max(struct task_struct *p)
871 {
872         unsigned int smin = task_scan_min(p);
873         unsigned int smax;
874
875         /* Watch for min being lower than max due to floor calculations */
876         smax = sysctl_numa_balancing_scan_period_max / task_nr_scan_windows(p);
877         return max(smin, smax);
878 }
879
880 /*
881  * Once a preferred node is selected the scheduler balancer will prefer moving
882  * a task to that node for sysctl_numa_balancing_settle_count number of PTE
883  * scans. This will give the process the chance to accumulate more faults on
884  * the preferred node but still allow the scheduler to move the task again if
885  * the nodes CPUs are overloaded.
886  */
887 unsigned int sysctl_numa_balancing_settle_count __read_mostly = 4;
888
889 static inline int task_faults_idx(int nid, int priv)
890 {
891         return 2 * nid + priv;
892 }
893
894 static inline unsigned long task_faults(struct task_struct *p, int nid)
895 {
896         if (!p->numa_faults)
897                 return 0;
898
899         return p->numa_faults[task_faults_idx(nid, 0)] +
900                 p->numa_faults[task_faults_idx(nid, 1)];
901 }
902
903 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu);
904 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
905 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
906 static unsigned long power_of(int cpu);
907 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu, long wl, long wg);
908
909 struct numa_stats {
910         unsigned long load;
911         s64 eff_load;
912         unsigned long faults;
913 };
914
915 struct task_numa_env {
916         struct task_struct *p;
917
918         int src_cpu, src_nid;
919         int dst_cpu, dst_nid;
920
921         struct numa_stats src_stats, dst_stats;
922
923         unsigned long best_load;
924         int best_cpu;
925 };
926
927 static int task_numa_migrate(struct task_struct *p)
928 {
929         int node_cpu = cpumask_first(cpumask_of_node(p->numa_preferred_nid));
930         struct task_numa_env env = {
931                 .p = p,
932                 .src_cpu = task_cpu(p),
933                 .src_nid = cpu_to_node(task_cpu(p)),
934                 .dst_cpu = node_cpu,
935                 .dst_nid = p->numa_preferred_nid,
936                 .best_load = ULONG_MAX,
937                 .best_cpu = task_cpu(p),
938         };
939         struct sched_domain *sd;
940         int cpu;
941         struct task_group *tg = task_group(p);
942         unsigned long weight;
943         bool balanced;
944         int imbalance_pct, idx = -1;
945
946         /*
947          * Find the lowest common scheduling domain covering the nodes of both
948          * the CPU the task is currently running on and the target NUMA node.
949          */
950         rcu_read_lock();
951         for_each_domain(env.src_cpu, sd) {
952                 if (cpumask_test_cpu(node_cpu, sched_domain_span(sd))) {
953                         /*
954                          * busy_idx is used for the load decision as it is the
955                          * same index used by the regular load balancer for an
956                          * active cpu.
957                          */
958                         idx = sd->busy_idx;
959                         imbalance_pct = sd->imbalance_pct;
960                         break;
961                 }
962         }
963         rcu_read_unlock();
964
965         if (WARN_ON_ONCE(idx == -1))
966                 return 0;
967
968         /*
969          * XXX the below is mostly nicked from wake_affine(); we should
970          * see about sharing a bit if at all possible; also it might want
971          * some per entity weight love.
972          */
973         weight = p->se.load.weight;
974         env.src_stats.load = source_load(env.src_cpu, idx);
975         env.src_stats.eff_load = 100 + (imbalance_pct - 100) / 2;
976         env.src_stats.eff_load *= power_of(env.src_cpu);
977         env.src_stats.eff_load *= env.src_stats.load + effective_load(tg, env.src_cpu, -weight, -weight);
978
979         for_each_cpu(cpu, cpumask_of_node(env.dst_nid)) {
980                 env.dst_cpu = cpu;
981                 env.dst_stats.load = target_load(cpu, idx);
982
983                 /* If the CPU is idle, use it */
984                 if (!env.dst_stats.load) {
985                         env.best_cpu = cpu;
986                         goto migrate;
987                 }
988
989                 /* Otherwise check the target CPU load */
990                 env.dst_stats.eff_load = 100;
991                 env.dst_stats.eff_load *= power_of(cpu);
992                 env.dst_stats.eff_load *= env.dst_stats.load + effective_load(tg, cpu, weight, weight);
993
994                 /*
995                  * Destination is considered balanced if the destination CPU is
996                  * less loaded than the source CPU. Unfortunately there is a
997                  * risk that a task running on a lightly loaded CPU will not
998                  * migrate to its preferred node due to load imbalances.
999                  */
1000                 balanced = (env.dst_stats.eff_load <= env.src_stats.eff_load);
1001                 if (!balanced)
1002                         continue;
1003
1004                 if (env.dst_stats.eff_load < env.best_load) {
1005                         env.best_load = env.dst_stats.eff_load;
1006                         env.best_cpu = cpu;
1007                 }
1008         }
1009
1010 migrate:
1011         return migrate_task_to(p, env.best_cpu);
1012 }
1013
1014 static void task_numa_placement(struct task_struct *p)
1015 {
1016         int seq, nid, max_nid = -1;
1017         unsigned long max_faults = 0;
1018
1019         seq = ACCESS_ONCE(p->mm->numa_scan_seq);
1020         if (p->numa_scan_seq == seq)
1021                 return;
1022         p->numa_scan_seq = seq;
1023         p->numa_migrate_seq++;
1024         p->numa_scan_period_max = task_scan_max(p);
1025
1026         /* Find the node with the highest number of faults */
1027         for_each_online_node(nid) {
1028                 unsigned long faults;
1029                 int priv, i;
1030
1031                 for (priv = 0; priv < 2; priv++) {
1032                         i = task_faults_idx(nid, priv);
1033
1034                         /* Decay existing window, copy faults since last scan */
1035                         p->numa_faults[i] >>= 1;
1036                         p->numa_faults[i] += p->numa_faults_buffer[i];
1037                         p->numa_faults_buffer[i] = 0;
1038                 }
1039
1040                 /* Find maximum private faults */
1041                 faults = p->numa_faults[task_faults_idx(nid, 1)];
1042                 if (faults > max_faults) {
1043                         max_faults = faults;
1044                         max_nid = nid;
1045                 }
1046         }
1047
1048         /*
1049          * Record the preferred node as the node with the most faults,
1050          * requeue the task to be running on the idlest CPU on the
1051          * preferred node and reset the scanning rate to recheck
1052          * the working set placement.
1053          */
1054         if (max_faults && max_nid != p->numa_preferred_nid) {
1055                 /* Update the preferred nid and migrate task if possible */
1056                 p->numa_preferred_nid = max_nid;
1057                 p->numa_migrate_seq = 1;
1058                 task_numa_migrate(p);
1059         }
1060 }
1061
1062 /*
1063  * Got a PROT_NONE fault for a page on @node.
1064  */
1065 void task_numa_fault(int last_nidpid, int node, int pages, bool migrated)
1066 {
1067         struct task_struct *p = current;
1068         int priv;
1069
1070         if (!numabalancing_enabled)
1071                 return;
1072
1073         /* for example, ksmd faulting in a user's mm */
1074         if (!p->mm)
1075                 return;
1076
1077         /*
1078          * First accesses are treated as private, otherwise consider accesses
1079          * to be private if the accessing pid has not changed
1080          */
1081         if (!nidpid_pid_unset(last_nidpid))
1082                 priv = ((p->pid & LAST__PID_MASK) == nidpid_to_pid(last_nidpid));
1083         else
1084                 priv = 1;
1085
1086         /* Allocate buffer to track faults on a per-node basis */
1087         if (unlikely(!p->numa_faults)) {
1088                 int size = sizeof(*p->numa_faults) * 2 * nr_node_ids;
1089
1090                 /* numa_faults and numa_faults_buffer share the allocation */
1091                 p->numa_faults = kzalloc(size * 2, GFP_KERNEL|__GFP_NOWARN);
1092                 if (!p->numa_faults)
1093                         return;
1094
1095                 BUG_ON(p->numa_faults_buffer);
1096                 p->numa_faults_buffer = p->numa_faults + (2 * nr_node_ids);
1097         }
1098
1099         /*
1100          * If pages are properly placed (did not migrate) then scan slower.
1101          * This is reset periodically in case of phase changes
1102          */
1103         if (!migrated) {
1104                 /* Initialise if necessary */
1105                 if (!p->numa_scan_period_max)
1106                         p->numa_scan_period_max = task_scan_max(p);
1107
1108                 p->numa_scan_period = min(p->numa_scan_period_max,
1109                         p->numa_scan_period + 10);
1110         }
1111
1112         task_numa_placement(p);
1113
1114         p->numa_faults_buffer[task_faults_idx(node, priv)] += pages;
1115 }
1116
1117 static void reset_ptenuma_scan(struct task_struct *p)
1118 {
1119         ACCESS_ONCE(p->mm->numa_scan_seq)++;
1120         p->mm->numa_scan_offset = 0;
1121 }
1122
1123 /*
1124  * The expensive part of numa migration is done from task_work context.
1125  * Triggered from task_tick_numa().
1126  */
1127 void task_numa_work(struct callback_head *work)
1128 {
1129         unsigned long migrate, next_scan, now = jiffies;
1130         struct task_struct *p = current;
1131         struct mm_struct *mm = p->mm;
1132         struct vm_area_struct *vma;
1133         unsigned long start, end;
1134         unsigned long nr_pte_updates = 0;
1135         long pages;
1136
1137         WARN_ON_ONCE(p != container_of(work, struct task_struct, numa_work));
1138
1139         work->next = work; /* protect against double add */
1140         /*
1141          * Who cares about NUMA placement when they're dying.
1142          *
1143          * NOTE: make sure not to dereference p->mm before this check,
1144          * exit_task_work() happens _after_ exit_mm() so we could be called
1145          * without p->mm even though we still had it when we enqueued this
1146          * work.
1147          */
1148         if (p->flags & PF_EXITING)
1149                 return;
1150
1151         if (!mm->numa_next_reset || !mm->numa_next_scan) {
1152                 mm->numa_next_scan = now +
1153                         msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
1154                 mm->numa_next_reset = now +
1155                         msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_period_reset);
1156         }
1157
1158         /*
1159          * Reset the scan period if enough time has gone by. Objective is that
1160          * scanning will be reduced if pages are properly placed. As tasks
1161          * can enter different phases this needs to be re-examined. Lacking
1162          * proper tracking of reference behaviour, this blunt hammer is used.
1163          */
1164         migrate = mm->numa_next_reset;
1165         if (time_after(now, migrate)) {
1166                 p->numa_scan_period = task_scan_min(p);
1167                 next_scan = now + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_period_reset);
1168                 xchg(&mm->numa_next_reset, next_scan);
1169         }
1170
1171         /*
1172          * Enforce maximal scan/migration frequency..
1173          */
1174         migrate = mm->numa_next_scan;
1175         if (time_before(now, migrate))
1176                 return;
1177
1178         if (p->numa_scan_period == 0) {
1179                 p->numa_scan_period_max = task_scan_max(p);
1180                 p->numa_scan_period = task_scan_min(p);
1181         }
1182
1183         next_scan = now + msecs_to_jiffies(p->numa_scan_period);
1184         if (cmpxchg(&mm->numa_next_scan, migrate, next_scan) != migrate)
1185                 return;
1186
1187         /*
1188          * Delay this task enough that another task of this mm will likely win
1189          * the next time around.
1190          */
1191         p->node_stamp += 2 * TICK_NSEC;
1192
1193         start = mm->numa_scan_offset;
1194         pages = sysctl_numa_balancing_scan_size;
1195         pages <<= 20 - PAGE_SHIFT; /* MB in pages */
1196         if (!pages)
1197                 return;
1198
1199         down_read(&mm->mmap_sem);
1200         vma = find_vma(mm, start);
1201         if (!vma) {
1202                 reset_ptenuma_scan(p);
1203                 start = 0;
1204                 vma = mm->mmap;
1205         }
1206         for (; vma; vma = vma->vm_next) {
1207                 if (!vma_migratable(vma) || !vma_policy_mof(p, vma))
1208                         continue;
1209
1210                 do {
1211                         start = max(start, vma->vm_start);
1212                         end = ALIGN(start + (pages << PAGE_SHIFT), HPAGE_SIZE);
1213                         end = min(end, vma->vm_end);
1214                         nr_pte_updates += change_prot_numa(vma, start, end);
1215
1216                         /*
1217                          * Scan sysctl_numa_balancing_scan_size but ensure that
1218                          * at least one PTE is updated so that unused virtual
1219                          * address space is quickly skipped.
1220                          */
1221                         if (nr_pte_updates)
1222                                 pages -= (end - start) >> PAGE_SHIFT;
1223
1224                         start = end;
1225                         if (pages <= 0)
1226                                 goto out;
1227                 } while (end != vma->vm_end);
1228         }
1229
1230 out:
1231         /*
1232          * If the whole process was scanned without updates then no NUMA
1233          * hinting faults are being recorded and scan rate should be lower.
1234          */
1235         if (mm->numa_scan_offset == 0 && !nr_pte_updates) {
1236                 p->numa_scan_period = min(p->numa_scan_period_max,
1237                         p->numa_scan_period << 1);
1238
1239                 next_scan = now + msecs_to_jiffies(p->numa_scan_period);
1240                 mm->numa_next_scan = next_scan;
1241         }
1242
1243         /*
1244          * It is possible to reach the end of the VMA list but the last few
1245          * VMAs are not guaranteed to the vma_migratable. If they are not, we
1246          * would find the !migratable VMA on the next scan but not reset the
1247          * scanner to the start so check it now.
1248          */
1249         if (vma)
1250                 mm->numa_scan_offset = start;
1251         else
1252                 reset_ptenuma_scan(p);
1253         up_read(&mm->mmap_sem);
1254 }
1255
1256 /*
1257  * Drive the periodic memory faults..
1258  */
1259 void task_tick_numa(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1260 {
1261         struct callback_head *work = &curr->numa_work;
1262         u64 period, now;
1263
1264         /*
1265          * We don't care about NUMA placement if we don't have memory.
1266          */
1267         if (!curr->mm || (curr->flags & PF_EXITING) || work->next != work)
1268                 return;
1269
1270         /*
1271          * Using runtime rather than walltime has the dual advantage that
1272          * we (mostly) drive the selection from busy threads and that the
1273          * task needs to have done some actual work before we bother with
1274          * NUMA placement.
1275          */
1276         now = curr->se.sum_exec_runtime;
1277         period = (u64)curr->numa_scan_period * NSEC_PER_MSEC;
1278
1279         if (now - curr->node_stamp > period) {
1280                 if (!curr->node_stamp)
1281                         curr->numa_scan_period = task_scan_min(curr);
1282                 curr->node_stamp += period;
1283
1284                 if (!time_before(jiffies, curr->mm->numa_next_scan)) {
1285                         init_task_work(work, task_numa_work); /* TODO: move this into sched_fork() */
1286                         task_work_add(curr, work, true);
1287                 }
1288         }
1289 }
1290 #else
1291 static void task_tick_numa(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1292 {
1293 }
1294 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1295
1296 static void
1297 account_entity_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1298 {
1299         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
1300         if (!parent_entity(se))
1301                 update_load_add(&rq_of(cfs_rq)->load, se->load.weight);
1302 #ifdef CONFIG_SMP
1303         if (entity_is_task(se))
1304                 list_add(&se->group_node, &rq_of(cfs_rq)->cfs_tasks);
1305 #endif
1306         cfs_rq->nr_running++;
1307 }
1308
1309 static void
1310 account_entity_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1311 {
1312         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
1313         if (!parent_entity(se))
1314                 update_load_sub(&rq_of(cfs_rq)->load, se->load.weight);
1315         if (entity_is_task(se))
1316                 list_del_init(&se->group_node);
1317         cfs_rq->nr_running--;
1318 }
1319
1320 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1321 # ifdef CONFIG_SMP
1322 static inline long calc_tg_weight(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq)
1323 {
1324         long tg_weight;
1325
1326         /*
1327          * Use this CPU's actual weight instead of the last load_contribution
1328          * to gain a more accurate current total weight. See
1329          * update_cfs_rq_load_contribution().
1330          */
1331         tg_weight = atomic_long_read(&tg->load_avg);
1332         tg_weight -= cfs_rq->tg_load_contrib;
1333         tg_weight += cfs_rq->load.weight;
1334
1335         return tg_weight;
1336 }
1337
1338 static long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
1339 {
1340         long tg_weight, load, shares;
1341
1342         tg_weight = calc_tg_weight(tg, cfs_rq);
1343         load = cfs_rq->load.weight;
1344
1345         shares = (tg->shares * load);
1346         if (tg_weight)
1347                 shares /= tg_weight;
1348
1349         if (shares < MIN_SHARES)
1350                 shares = MIN_SHARES;
1351         if (shares > tg->shares)
1352                 shares = tg->shares;
1353
1354         return shares;
1355 }
1356 # else /* CONFIG_SMP */
1357 static inline long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
1358 {
1359         return tg->shares;
1360 }
1361 # endif /* CONFIG_SMP */
1362 static void reweight_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
1363                             unsigned long weight)
1364 {
1365         if (se->on_rq) {
1366                 /* commit outstanding execution time */
1367                 if (cfs_rq->curr == se)
1368                         update_curr(cfs_rq);
1369                 account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
1370         }
1371
1372         update_load_set(&se->load, weight);
1373
1374         if (se->on_rq)
1375                 account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
1376 }
1377
1378 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq);
1379
1380 static void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
1381 {
1382         struct task_group *tg;
1383         struct sched_entity *se;
1384         long shares;
1385
1386         tg = cfs_rq->tg;
1387         se = tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
1388         if (!se || throttled_hierarchy(cfs_rq))
1389                 return;
1390 #ifndef CONFIG_SMP
1391         if (likely(se->load.weight == tg->shares))
1392                 return;
1393 #endif
1394         shares = calc_cfs_shares(cfs_rq, tg);
1395
1396         reweight_entity(cfs_rq_of(se), se, shares);
1397 }
1398 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
1399 static inline void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
1400 {
1401 }
1402 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
1403
1404 #ifdef CONFIG_SMP
1405 /*
1406  * We choose a half-life close to 1 scheduling period.
1407  * Note: The tables below are dependent on this value.
1408  */
1409 #define LOAD_AVG_PERIOD 32
1410 #define LOAD_AVG_MAX 47742 /* maximum possible load avg */
1411 #define LOAD_AVG_MAX_N 345 /* number of full periods to produce LOAD_MAX_AVG */
1412
1413 /* Precomputed fixed inverse multiplies for multiplication by y^n */
1414 static const u32 runnable_avg_yN_inv[] = {
1415         0xffffffff, 0xfa83b2da, 0xf5257d14, 0xefe4b99a, 0xeac0c6e6, 0xe5b906e6,
1416         0xe0ccdeeb, 0xdbfbb796, 0xd744fcc9, 0xd2a81d91, 0xce248c14, 0xc9b9bd85,
1417         0xc5672a10, 0xc12c4cc9, 0xbd08a39e, 0xb8fbaf46, 0xb504f333, 0xb123f581,
1418         0xad583ee9, 0xa9a15ab4, 0xa5fed6a9, 0xa2704302, 0x9ef5325f, 0x9b8d39b9,
1419         0x9837f050, 0x94f4efa8, 0x91c3d373, 0x8ea4398a, 0x8b95c1e3, 0x88980e80,
1420         0x85aac367, 0x82cd8698,
1421 };
1422
1423 /*
1424  * Precomputed \Sum y^k { 1<=k<=n }.  These are floor(true_value) to prevent
1425  * over-estimates when re-combining.
1426  */
1427 static const u32 runnable_avg_yN_sum[] = {
1428             0, 1002, 1982, 2941, 3880, 4798, 5697, 6576, 7437, 8279, 9103,
1429          9909,10698,11470,12226,12966,13690,14398,15091,15769,16433,17082,
1430         17718,18340,18949,19545,20128,20698,21256,21802,22336,22859,23371,
1431 };
1432
1433 /*
1434  * Approximate:
1435  *   val * y^n,    where y^32 ~= 0.5 (~1 scheduling period)
1436  */
1437 static __always_inline u64 decay_load(u64 val, u64 n)
1438 {
1439         unsigned int local_n;
1440
1441         if (!n)
1442                 return val;
1443         else if (unlikely(n > LOAD_AVG_PERIOD * 63))
1444                 return 0;
1445
1446         /* after bounds checking we can collapse to 32-bit */
1447         local_n = n;
1448
1449         /*
1450          * As y^PERIOD = 1/2, we can combine
1451          *    y^n = 1/2^(n/PERIOD) * k^(n%PERIOD)
1452          * With a look-up table which covers k^n (n<PERIOD)
1453          *
1454          * To achieve constant time decay_load.
1455          */
1456         if (unlikely(local_n >= LOAD_AVG_PERIOD)) {
1457                 val >>= local_n / LOAD_AVG_PERIOD;
1458                 local_n %= LOAD_AVG_PERIOD;
1459         }
1460
1461         val *= runnable_avg_yN_inv[local_n];
1462         /* We don't use SRR here since we always want to round down. */
1463         return val >> 32;
1464 }
1465
1466 /*
1467  * For updates fully spanning n periods, the contribution to runnable
1468  * average will be: \Sum 1024*y^n
1469  *
1470  * We can compute this reasonably efficiently by combining:
1471  *   y^PERIOD = 1/2 with precomputed \Sum 1024*y^n {for  n <PERIOD}
1472  */
1473 static u32 __compute_runnable_contrib(u64 n)
1474 {
1475         u32 contrib = 0;
1476
1477         if (likely(n <= LOAD_AVG_PERIOD))
1478                 return runnable_avg_yN_sum[n];
1479         else if (unlikely(n >= LOAD_AVG_MAX_N))
1480                 return LOAD_AVG_MAX;
1481
1482         /* Compute \Sum k^n combining precomputed values for k^i, \Sum k^j */
1483         do {
1484                 contrib /= 2; /* y^LOAD_AVG_PERIOD = 1/2 */
1485                 contrib += runnable_avg_yN_sum[LOAD_AVG_PERIOD];
1486
1487                 n -= LOAD_AVG_PERIOD;
1488         } while (n > LOAD_AVG_PERIOD);
1489
1490         contrib = decay_load(contrib, n);
1491         return contrib + runnable_avg_yN_sum[n];
1492 }
1493
1494 /*
1495  * We can represent the historical contribution to runnable average as the
1496  * coefficients of a geometric series.  To do this we sub-divide our runnable
1497  * history into segments of approximately 1ms (1024us); label the segment that
1498  * occurred N-ms ago p_N, with p_0 corresponding to the current period, e.g.
1499  *
1500  * [<- 1024us ->|<- 1024us ->|<- 1024us ->| ...
1501  *      p0            p1           p2
1502  *     (now)       (~1ms ago)  (~2ms ago)
1503  *
1504  * Let u_i denote the fraction of p_i that the entity was runnable.
1505  *
1506  * We then designate the fractions u_i as our co-efficients, yielding the
1507  * following representation of historical load:
1508  *   u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + u_3*y^3 + ...
1509  *
1510  * We choose y based on the with of a reasonably scheduling period, fixing:
1511  *   y^32 = 0.5
1512  *
1513  * This means that the contribution to load ~32ms ago (u_32) will be weighted
1514  * approximately half as much as the contribution to load within the last ms
1515  * (u_0).
1516  *
1517  * When a period "rolls over" and we have new u_0`, multiplying the previous
1518  * sum again by y is sufficient to update:
1519  *   load_avg = u_0` + y*(u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + ... )
1520  *            = u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + ... [re-labeling u_i --> u_{i+1}]
1521  */
1522 static __always_inline int __update_entity_runnable_avg(u64 now,
1523                                                         struct sched_avg *sa,
1524                                                         int runnable)
1525 {
1526         u64 delta, periods;
1527         u32 runnable_contrib;
1528         int delta_w, decayed = 0;
1529
1530         delta = now - sa->last_runnable_update;
1531         /*
1532          * This should only happen when time goes backwards, which it
1533          * unfortunately does during sched clock init when we swap over to TSC.
1534          */
1535         if ((s64)delta < 0) {
1536                 sa->last_runnable_update = now;
1537                 return 0;
1538         }
1539
1540         /*
1541          * Use 1024ns as the unit of measurement since it's a reasonable
1542          * approximation of 1us and fast to compute.
1543          */
1544         delta >>= 10;
1545         if (!delta)
1546                 return 0;
1547         sa->last_runnable_update = now;
1548
1549         /* delta_w is the amount already accumulated against our next period */
1550         delta_w = sa->runnable_avg_period % 1024;
1551         if (delta + delta_w >= 1024) {
1552                 /* period roll-over */
1553                 decayed = 1;
1554
1555                 /*
1556                  * Now that we know we're crossing a period boundary, figure
1557                  * out how much from delta we need to complete the current
1558                  * period and accrue it.
1559                  */
1560                 delta_w = 1024 - delta_w;
1561                 if (runnable)
1562                         sa->runnable_avg_sum += delta_w;
1563                 sa->runnable_avg_period += delta_w;
1564
1565                 delta -= delta_w;
1566
1567                 /* Figure out how many additional periods this update spans */
1568                 periods = delta / 1024;
1569                 delta %= 1024;
1570
1571                 sa->runnable_avg_sum = decay_load(sa->runnable_avg_sum,
1572                                                   periods + 1);
1573                 sa->runnable_avg_period = decay_load(sa->runnable_avg_period,
1574                                                      periods + 1);
1575
1576                 /* Efficiently calculate \sum (1..n_period) 1024*y^i */
1577                 runnable_contrib = __compute_runnable_contrib(periods);
1578                 if (runnable)
1579                         sa->runnable_avg_sum += runnable_contrib;
1580                 sa->runnable_avg_period += runnable_contrib;
1581         }
1582
1583         /* Remainder of delta accrued against u_0` */
1584         if (runnable)
1585                 sa->runnable_avg_sum += delta;
1586         sa->runnable_avg_period += delta;
1587
1588         return decayed;
1589 }
1590
1591 /* Synchronize an entity's decay with its parenting cfs_rq.*/
1592 static inline u64 __synchronize_entity_decay(struct sched_entity *se)
1593 {
1594         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1595         u64 decays = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
1596
1597         decays -= se->avg.decay_count;
1598         if (!decays)
1599                 return 0;
1600
1601         se->avg.load_avg_contrib = decay_load(se->avg.load_avg_contrib, decays);
1602         se->avg.decay_count = 0;
1603
1604         return decays;
1605 }
1606
1607 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1608 static inline void __update_cfs_rq_tg_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
1609                                                  int force_update)
1610 {
1611         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1612         long tg_contrib;
1613
1614         tg_contrib = cfs_rq->runnable_load_avg + cfs_rq->blocked_load_avg;
1615         tg_contrib -= cfs_rq->tg_load_contrib;
1616
1617         if (force_update || abs(tg_contrib) > cfs_rq->tg_load_contrib / 8) {
1618                 atomic_long_add(tg_contrib, &tg->load_avg);
1619                 cfs_rq->tg_load_contrib += tg_contrib;
1620         }
1621 }
1622
1623 /*
1624  * Aggregate cfs_rq runnable averages into an equivalent task_group
1625  * representation for computing load contributions.
1626  */
1627 static inline void __update_tg_runnable_avg(struct sched_avg *sa,
1628                                                   struct cfs_rq *cfs_rq)
1629 {
1630         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1631         long contrib;
1632
1633         /* The fraction of a cpu used by this cfs_rq */
1634         contrib = div_u64(sa->runnable_avg_sum << NICE_0_SHIFT,
1635                           sa->runnable_avg_period + 1);
1636         contrib -= cfs_rq->tg_runnable_contrib;
1637
1638         if (abs(contrib) > cfs_rq->tg_runnable_contrib / 64) {
1639                 atomic_add(contrib, &tg->runnable_avg);
1640                 cfs_rq->tg_runnable_contrib += contrib;
1641         }
1642 }
1643
1644 static inline void __update_group_entity_contrib(struct sched_entity *se)
1645 {
1646         struct cfs_rq *cfs_rq = group_cfs_rq(se);
1647         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1648         int runnable_avg;
1649
1650         u64 contrib;
1651
1652         contrib = cfs_rq->tg_load_contrib * tg->shares;
1653         se->avg.load_avg_contrib = div_u64(contrib,
1654                                      atomic_long_read(&tg->load_avg) + 1);
1655
1656         /*
1657          * For group entities we need to compute a correction term in the case
1658          * that they are consuming <1 cpu so that we would contribute the same
1659          * load as a task of equal weight.
1660          *
1661          * Explicitly co-ordinating this measurement would be expensive, but
1662          * fortunately the sum of each cpus contribution forms a usable
1663          * lower-bound on the true value.
1664          *
1665          * Consider the aggregate of 2 contributions.  Either they are disjoint
1666          * (and the sum represents true value) or they are disjoint and we are
1667          * understating by the aggregate of their overlap.
1668          *
1669          * Extending this to N cpus, for a given overlap, the maximum amount we
1670          * understand is then n_i(n_i+1)/2 * w_i where n_i is the number of
1671          * cpus that overlap for this interval and w_i is the interval width.
1672          *
1673          * On a small machine; the first term is well-bounded which bounds the
1674          * total error since w_i is a subset of the period.  Whereas on a
1675          * larger machine, while this first term can be larger, if w_i is the
1676          * of consequential size guaranteed to see n_i*w_i quickly converge to
1677          * our upper bound of 1-cpu.
1678          */
1679         runnable_avg = atomic_read(&tg->runnable_avg);
1680         if (runnable_avg < NICE_0_LOAD) {
1681                 se->avg.load_avg_contrib *= runnable_avg;
1682                 se->avg.load_avg_contrib >>= NICE_0_SHIFT;
1683         }
1684 }
1685 #else
1686 static inline void __update_cfs_rq_tg_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
1687                                                  int force_update) {}
1688 static inline void __update_tg_runnable_avg(struct sched_avg *sa,
1689                                                   struct cfs_rq *cfs_rq) {}
1690 static inline void __update_group_entity_contrib(struct sched_entity *se) {}
1691 #endif
1692
1693 static inline void __update_task_entity_contrib(struct sched_entity *se)
1694 {
1695         u32 contrib;
1696
1697         /* avoid overflowing a 32-bit type w/ SCHED_LOAD_SCALE */
1698         contrib = se->avg.runnable_avg_sum * scale_load_down(se->load.weight);
1699         contrib /= (se->avg.runnable_avg_period + 1);
1700         se->avg.load_avg_contrib = scale_load(contrib);
1701 }
1702
1703 /* Compute the current contribution to load_avg by se, return any delta */
1704 static long __update_entity_load_avg_contrib(struct sched_entity *se)
1705 {
1706         long old_contrib = se->avg.load_avg_contrib;
1707
1708         if (entity_is_task(se)) {
1709                 __update_task_entity_contrib(se);
1710         } else {
1711                 __update_tg_runnable_avg(&se->avg, group_cfs_rq(se));
1712                 __update_group_entity_contrib(se);
1713         }
1714
1715         return se->avg.load_avg_contrib - old_contrib;
1716 }
1717
1718 static inline void subtract_blocked_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
1719                                                  long load_contrib)
1720 {
1721         if (likely(load_contrib < cfs_rq->blocked_load_avg))
1722                 cfs_rq->blocked_load_avg -= load_contrib;
1723         else
1724                 cfs_rq->blocked_load_avg = 0;
1725 }
1726
1727 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq);
1728
1729 /* Update a sched_entity's runnable average */
1730 static inline void update_entity_load_avg(struct sched_entity *se,
1731                                           int update_cfs_rq)
1732 {
1733         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1734         long contrib_delta;
1735         u64 now;
1736
1737         /*
1738          * For a group entity we need to use their owned cfs_rq_clock_task() in
1739          * case they are the parent of a throttled hierarchy.
1740          */
1741         if (entity_is_task(se))
1742                 now = cfs_rq_clock_task(cfs_rq);
1743         else
1744                 now = cfs_rq_clock_task(group_cfs_rq(se));
1745
1746         if (!__update_entity_runnable_avg(now, &se->avg, se->on_rq))
1747                 return;
1748
1749         contrib_delta = __update_entity_load_avg_contrib(se);
1750
1751         if (!update_cfs_rq)
1752                 return;
1753
1754         if (se->on_rq)
1755                 cfs_rq->runnable_load_avg += contrib_delta;
1756         else
1757                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, -contrib_delta);
1758 }
1759
1760 /*
1761  * Decay the load contributed by all blocked children and account this so that
1762  * their contribution may appropriately discounted when they wake up.
1763  */
1764 static void update_cfs_rq_blocked_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int force_update)
1765 {
1766         u64 now = cfs_rq_clock_task(cfs_rq) >> 20;
1767         u64 decays;
1768
1769         decays = now - cfs_rq->last_decay;
1770         if (!decays && !force_update)
1771                 return;
1772
1773         if (atomic_long_read(&cfs_rq->removed_load)) {
1774                 unsigned long removed_load;
1775                 removed_load = atomic_long_xchg(&cfs_rq->removed_load, 0);
1776                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, removed_load);
1777         }
1778
1779         if (decays) {
1780                 cfs_rq->blocked_load_avg = decay_load(cfs_rq->blocked_load_avg,
1781                                                       decays);
1782                 atomic64_add(decays, &cfs_rq->decay_counter);
1783                 cfs_rq->last_decay = now;
1784         }
1785
1786         __update_cfs_rq_tg_load_contrib(cfs_rq, force_update);
1787 }
1788
1789 static inline void update_rq_runnable_avg(struct rq *rq, int runnable)
1790 {
1791         __update_entity_runnable_avg(rq_clock_task(rq), &rq->avg, runnable);
1792         __update_tg_runnable_avg(&rq->avg, &rq->cfs);
1793 }
1794
1795 /* Add the load generated by se into cfs_rq's child load-average */
1796 static inline void enqueue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1797                                                   struct sched_entity *se,
1798                                                   int wakeup)
1799 {
1800         /*
1801          * We track migrations using entity decay_count <= 0, on a wake-up
1802          * migration we use a negative decay count to track the remote decays
1803          * accumulated while sleeping.
1804          *
1805          * Newly forked tasks are enqueued with se->avg.decay_count == 0, they
1806          * are seen by enqueue_entity_load_avg() as a migration with an already
1807          * constructed load_avg_contrib.
1808          */
1809         if (unlikely(se->avg.decay_count <= 0)) {
1810                 se->avg.last_runnable_update = rq_clock_task(rq_of(cfs_rq));
1811                 if (se->avg.decay_count) {
1812                         /*
1813                          * In a wake-up migration we have to approximate the
1814                          * time sleeping.  This is because we can't synchronize
1815                          * clock_task between the two cpus, and it is not
1816                          * guaranteed to be read-safe.  Instead, we can
1817                          * approximate this using our carried decays, which are
1818                          * explicitly atomically readable.
1819                          */
1820                         se->avg.last_runnable_update -= (-se->avg.decay_count)
1821                                                         << 20;
1822                         update_entity_load_avg(se, 0);
1823                         /* Indicate that we're now synchronized and on-rq */
1824                         se->avg.decay_count = 0;
1825                 }
1826                 wakeup = 0;
1827         } else {
1828                 /*
1829                  * Task re-woke on same cpu (or else migrate_task_rq_fair()
1830                  * would have made count negative); we must be careful to avoid
1831                  * double-accounting blocked time after synchronizing decays.
1832                  */
1833                 se->avg.last_runnable_update += __synchronize_entity_decay(se)
1834                                                         << 20;
1835         }
1836
1837         /* migrated tasks did not contribute to our blocked load */
1838         if (wakeup) {
1839                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, se->avg.load_avg_contrib);
1840                 update_entity_load_avg(se, 0);
1841         }
1842
1843         cfs_rq->runnable_load_avg += se->avg.load_avg_contrib;
1844         /* we force update consideration on load-balancer moves */
1845         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, !wakeup);
1846 }
1847
1848 /*
1849  * Remove se's load from this cfs_rq child load-average, if the entity is
1850  * transitioning to a blocked state we track its projected decay using
1851  * blocked_load_avg.
1852  */
1853 static inline void dequeue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1854                                                   struct sched_entity *se,
1855                                                   int sleep)
1856 {
1857         update_entity_load_avg(se, 1);
1858         /* we force update consideration on load-balancer moves */
1859         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, !sleep);
1860
1861         cfs_rq->runnable_load_avg -= se->avg.load_avg_contrib;
1862         if (sleep) {
1863                 cfs_rq->blocked_load_avg += se->avg.load_avg_contrib;
1864                 se->avg.decay_count = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
1865         } /* migrations, e.g. sleep=0 leave decay_count == 0 */
1866 }
1867
1868 /*
1869  * Update the rq's load with the elapsed running time before entering
1870  * idle. if the last scheduled task is not a CFS task, idle_enter will
1871  * be the only way to update the runnable statistic.
1872  */
1873 void idle_enter_fair(struct rq *this_rq)
1874 {
1875         update_rq_runnable_avg(this_rq, 1);
1876 }
1877
1878 /*
1879  * Update the rq's load with the elapsed idle time before a task is
1880  * scheduled. if the newly scheduled task is not a CFS task, idle_exit will
1881  * be the only way to update the runnable statistic.
1882  */
1883 void idle_exit_fair(struct rq *this_rq)
1884 {
1885         update_rq_runnable_avg(this_rq, 0);
1886 }
1887
1888 #else
1889 static inline void update_entity_load_avg(struct sched_entity *se,
1890                                           int update_cfs_rq) {}
1891 static inline void update_rq_runnable_avg(struct rq *rq, int runnable) {}
1892 static inline void enqueue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1893                                            struct sched_entity *se,
1894                                            int wakeup) {}
1895 static inline void dequeue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1896                                            struct sched_entity *se,
1897                                            int sleep) {}
1898 static inline void update_cfs_rq_blocked_load(struct cfs_rq *cfs_rq,
1899                                               int force_update) {}
1900 #endif
1901
1902 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1903 {
1904 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1905         struct task_struct *tsk = NULL;
1906
1907         if (entity_is_task(se))
1908                 tsk = task_of(se);
1909
1910         if (se->statistics.sleep_start) {
1911                 u64 delta = rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - se->statistics.sleep_start;
1912
1913                 if ((s64)delta < 0)
1914                         delta = 0;
1915
1916                 if (unlikely(delta > se->statistics.sleep_max))
1917                         se->statistics.sleep_max = delta;
1918
1919                 se->statistics.sleep_start = 0;
1920                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
1921
1922                 if (tsk) {
1923                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 1);
1924                         trace_sched_stat_sleep(tsk, delta);
1925                 }
1926         }
1927         if (se->statistics.block_start) {
1928                 u64 delta = rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - se->statistics.block_start;
1929
1930                 if ((s64)delta < 0)
1931                         delta = 0;
1932
1933                 if (unlikely(delta > se->statistics.block_max))
1934                         se->statistics.block_max = delta;
1935
1936                 se->statistics.block_start = 0;
1937                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
1938
1939                 if (tsk) {
1940                         if (tsk->in_iowait) {
1941                                 se->statistics.iowait_sum += delta;
1942                                 se->statistics.iowait_count++;
1943                                 trace_sched_stat_iowait(tsk, delta);
1944                         }
1945
1946                         trace_sched_stat_blocked(tsk, delta);
1947
1948                         /*
1949                          * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by
1950                          * 20 to get a milliseconds-range estimation of the
1951                          * amount of time that the task spent sleeping:
1952                          */
1953                         if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
1954                                 profile_hits(SLEEP_PROFILING,
1955                                                 (void *)get_wchan(tsk),
1956                                                 delta >> 20);
1957                         }
1958                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 0);
1959                 }
1960         }
1961 #endif
1962 }
1963
1964 static void check_spread(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1965 {
1966 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1967         s64 d = se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
1968
1969         if (d < 0)
1970                 d = -d;
1971
1972         if (d > 3*sysctl_sched_latency)
1973                 schedstat_inc(cfs_rq, nr_spread_over);
1974 #endif
1975 }
1976
1977 static void
1978 place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
1979 {
1980         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
1981
1982         /*
1983          * The 'current' period is already promised to the current tasks,
1984          * however the extra weight of the new task will slow them down a
1985          * little, place the new task so that it fits in the slot that
1986          * stays open at the end.
1987          */
1988         if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
1989                 vruntime += sched_vslice(cfs_rq, se);
1990
1991         /* sleeps up to a single latency don't count. */
1992         if (!initial) {
1993                 unsigned long thresh = sysctl_sched_latency;
1994
1995                 /*
1996                  * Halve their sleep time's effect, to allow
1997                  * for a gentler effect of sleepers:
1998                  */
1999                 if (sched_feat(GENTLE_FAIR_SLEEPERS))
2000                         thresh >>= 1;
2001
2002                 vruntime -= thresh;
2003         }
2004
2005         /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
2006         se->vruntime = max_vruntime(se->vruntime, vruntime);
2007 }
2008
2009 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq);
2010
2011 static void
2012 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
2013 {
2014         /*
2015          * Update the normalized vruntime before updating min_vruntime
2016          * through calling update_curr().
2017          */
2018         if (!(flags & ENQUEUE_WAKEUP) || (flags & ENQUEUE_WAKING))
2019                 se->vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
2020
2021         /*
2022          * Update run-time statistics of the 'current'.
2023          */
2024         update_curr(cfs_rq);
2025         enqueue_entity_load_avg(cfs_rq, se, flags & ENQUEUE_WAKEUP);
2026         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
2027         update_cfs_shares(cfs_rq);
2028
2029         if (flags & ENQUEUE_WAKEUP) {
2030                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
2031                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
2032         }
2033
2034         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
2035         check_spread(cfs_rq, se);
2036         if (se != cfs_rq->curr)
2037                 __enqueue_entity(cfs_rq, se);
2038         se->on_rq = 1;
2039
2040         if (cfs_rq->nr_running == 1) {
2041                 list_add_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
2042                 check_enqueue_throttle(cfs_rq);
2043         }
2044 }
2045
2046 static void __clear_buddies_last(struct sched_entity *se)
2047 {
2048         for_each_sched_entity(se) {
2049                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2050                 if (cfs_rq->last == se)
2051                         cfs_rq->last = NULL;
2052                 else
2053                         break;
2054         }
2055 }
2056
2057 static void __clear_buddies_next(struct sched_entity *se)
2058 {
2059         for_each_sched_entity(se) {
2060                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2061                 if (cfs_rq->next == se)
2062                         cfs_rq->next = NULL;
2063                 else
2064                         break;
2065         }
2066 }
2067
2068 static void __clear_buddies_skip(struct sched_entity *se)
2069 {
2070         for_each_sched_entity(se) {
2071                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2072                 if (cfs_rq->skip == se)
2073                         cfs_rq->skip = NULL;
2074                 else
2075                         break;
2076         }
2077 }
2078
2079 static void clear_buddies(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
2080 {
2081         if (cfs_rq->last == se)
2082                 __clear_buddies_last(se);
2083
2084         if (cfs_rq->next == se)
2085                 __clear_buddies_next(se);
2086
2087         if (cfs_rq->skip == se)
2088                 __clear_buddies_skip(se);
2089 }
2090
2091 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq);
2092
2093 static void
2094 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
2095 {
2096         /*
2097          * Update run-time statistics of the 'current'.
2098          */
2099         update_curr(cfs_rq);
2100         dequeue_entity_load_avg(cfs_rq, se, flags & DEQUEUE_SLEEP);
2101
2102         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
2103         if (flags & DEQUEUE_SLEEP) {
2104 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2105                 if (entity_is_task(se)) {
2106                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
2107
2108                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
2109                                 se->statistics.sleep_start = rq_clock(rq_of(cfs_rq));
2110                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
2111                                 se->statistics.block_start = rq_clock(rq_of(cfs_rq));
2112                 }
2113 #endif
2114         }
2115
2116         clear_buddies(cfs_rq, se);
2117
2118         if (se != cfs_rq->curr)
2119                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
2120         se->on_rq = 0;
2121         account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
2122
2123         /*
2124          * Normalize the entity after updating the min_vruntime because the
2125          * update can refer to the ->curr item and we need to reflect this
2126          * movement in our normalized position.
2127          */
2128         if (!(flags & DEQUEUE_SLEEP))
2129                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
2130
2131         /* return excess runtime on last dequeue */
2132         return_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2133
2134         update_min_vruntime(cfs_rq);
2135         update_cfs_shares(cfs_rq);
2136 }
2137
2138 /*
2139  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
2140  */
2141 static void
2142 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
2143 {
2144         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
2145         struct sched_entity *se;
2146         s64 delta;
2147
2148         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
2149         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
2150         if (delta_exec > ideal_runtime) {
2151                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2152                 /*
2153                  * The current task ran long enough, ensure it doesn't get
2154                  * re-elected due to buddy favours.
2155                  */
2156                 clear_buddies(cfs_rq, curr);
2157                 return;
2158         }
2159
2160         /*
2161          * Ensure that a task that missed wakeup preemption by a
2162          * narrow margin doesn't have to wait for a full slice.
2163          * This also mitigates buddy induced latencies under load.
2164          */
2165         if (delta_exec < sysctl_sched_min_granularity)
2166                 return;
2167
2168         se = __pick_first_entity(cfs_rq);
2169         delta = curr->vruntime - se->vruntime;
2170
2171         if (delta < 0)
2172                 return;
2173
2174         if (delta > ideal_runtime)
2175                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2176 }
2177
2178 static void
2179 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
2180 {
2181         /* 'current' is not kept within the tree. */
2182         if (se->on_rq) {
2183                 /*
2184                  * Any task has to be enqueued before it get to execute on
2185                  * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
2186                  * runqueue.
2187                  */
2188                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
2189                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
2190         }
2191
2192         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
2193         cfs_rq->curr = se;
2194 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2195         /*
2196          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
2197          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
2198          * when there are only lesser-weight tasks around):
2199          */
2200         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
2201                 se->statistics.slice_max = max(se->statistics.slice_max,
2202                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
2203         }
2204 #endif
2205         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
2206 }
2207
2208 static int
2209 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se);
2210
2211 /*
2212  * Pick the next process, keeping these things in mind, in this order:
2213  * 1) keep things fair between processes/task groups
2214  * 2) pick the "next" process, since someone really wants that to run
2215  * 3) pick the "last" process, for cache locality
2216  * 4) do not run the "skip" process, if something else is available
2217  */
2218 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
2219 {
2220         struct sched_entity *se = __pick_first_entity(cfs_rq);
2221         struct sched_entity *left = se;
2222
2223         /*
2224          * Avoid running the skip buddy, if running something else can
2225          * be done without getting too unfair.
2226          */
2227         if (cfs_rq->skip == se) {
2228                 struct sched_entity *second = __pick_next_entity(se);
2229                 if (second && wakeup_preempt_entity(second, left) < 1)
2230                         se = second;
2231         }
2232
2233         /*
2234          * Prefer last buddy, try to return the CPU to a preempted task.
2235          */
2236         if (cfs_rq->last && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->last, left) < 1)
2237                 se = cfs_rq->last;
2238
2239         /*
2240          * Someone really wants this to run. If it's not unfair, run it.
2241          */
2242         if (cfs_rq->next && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->next, left) < 1)
2243                 se = cfs_rq->next;
2244
2245         clear_buddies(cfs_rq, se);
2246
2247         return se;
2248 }
2249
2250 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq);
2251
2252 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
2253 {
2254         /*
2255          * If still on the runqueue then deactivate_task()
2256          * was not called and update_curr() has to be done:
2257          */
2258         if (prev->on_rq)
2259                 update_curr(cfs_rq);
2260
2261         /* throttle cfs_rqs exceeding runtime */
2262         check_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2263
2264         check_spread(cfs_rq, prev);
2265         if (prev->on_rq) {
2266                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
2267                 /* Put 'current' back into the tree. */
2268                 __enqueue_entity(cfs_rq, prev);
2269                 /* in !on_rq case, update occurred at dequeue */
2270                 update_entity_load_avg(prev, 1);
2271         }
2272         cfs_rq->curr = NULL;
2273 }
2274
2275 static void
2276 entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr, int queued)
2277 {
2278         /*
2279          * Update run-time statistics of the 'current'.
2280          */
2281         update_curr(cfs_rq);
2282
2283         /*
2284          * Ensure that runnable average is periodically updated.
2285          */
2286         update_entity_load_avg(curr, 1);
2287         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 1);
2288         update_cfs_shares(cfs_rq);
2289
2290 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
2291         /*
2292          * queued ticks are scheduled to match the slice, so don't bother
2293          * validating it and just reschedule.
2294          */
2295         if (queued) {
2296                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2297                 return;
2298         }
2299         /*
2300          * don't let the period tick interfere with the hrtick preemption
2301          */
2302         if (!sched_feat(DOUBLE_TICK) &&
2303                         hrtimer_active(&rq_of(cfs_rq)->hrtick_timer))
2304                 return;
2305 #endif
2306
2307         if (cfs_rq->nr_running > 1)
2308                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
2309 }
2310
2311
2312 /**************************************************
2313  * CFS bandwidth control machinery
2314  */
2315
2316 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
2317
2318 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
2319 static struct static_key __cfs_bandwidth_used;
2320
2321 static inline bool cfs_bandwidth_used(void)
2322 {
2323         return static_key_false(&__cfs_bandwidth_used);
2324 }
2325
2326 void account_cfs_bandwidth_used(int enabled, int was_enabled)
2327 {
2328         /* only need to count groups transitioning between enabled/!enabled */
2329         if (enabled && !was_enabled)
2330                 static_key_slow_inc(&__cfs_bandwidth_used);
2331         else if (!enabled && was_enabled)
2332                 static_key_slow_dec(&__cfs_bandwidth_used);
2333 }
2334 #else /* HAVE_JUMP_LABEL */
2335 static bool cfs_bandwidth_used(void)
2336 {
2337         return true;
2338 }
2339
2340 void account_cfs_bandwidth_used(int enabled, int was_enabled) {}
2341 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
2342
2343 /*
2344  * default period for cfs group bandwidth.
2345  * default: 0.1s, units: nanoseconds
2346  */
2347 static inline u64 default_cfs_period(void)
2348 {
2349         return 100000000ULL;
2350 }
2351
2352 static inline u64 sched_cfs_bandwidth_slice(void)
2353 {
2354         return (u64)sysctl_sched_cfs_bandwidth_slice * NSEC_PER_USEC;
2355 }
2356
2357 /*
2358  * Replenish runtime according to assigned quota and update expiration time.
2359  * We use sched_clock_cpu directly instead of rq->clock to avoid adding
2360  * additional synchronization around rq->lock.
2361  *
2362  * requires cfs_b->lock
2363  */
2364 void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2365 {
2366         u64 now;
2367
2368         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
2369                 return;
2370
2371         now = sched_clock_cpu(smp_processor_id());
2372         cfs_b->runtime = cfs_b->quota;
2373         cfs_b->runtime_expires = now + ktime_to_ns(cfs_b->period);
2374 }
2375
2376 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
2377 {
2378         return &tg->cfs_bandwidth;
2379 }
2380
2381 /* rq->task_clock normalized against any time this cfs_rq has spent throttled */
2382 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq)
2383 {
2384         if (unlikely(cfs_rq->throttle_count))
2385                 return cfs_rq->throttled_clock_task;
2386
2387         return rq_clock_task(rq_of(cfs_rq)) - cfs_rq->throttled_clock_task_time;
2388 }
2389
2390 /* returns 0 on failure to allocate runtime */
2391 static int assign_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2392 {
2393         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
2394         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
2395         u64 amount = 0, min_amount, expires;
2396
2397         /* note: this is a positive sum as runtime_remaining <= 0 */
2398         min_amount = sched_cfs_bandwidth_slice() - cfs_rq->runtime_remaining;
2399
2400         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2401         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
2402                 amount = min_amount;
2403         else {
2404                 /*
2405                  * If the bandwidth pool has become inactive, then at least one
2406                  * period must have elapsed since the last consumption.
2407                  * Refresh the global state and ensure bandwidth timer becomes
2408                  * active.
2409                  */
2410                 if (!cfs_b->timer_active) {
2411                         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
2412                         __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
2413                 }
2414
2415                 if (cfs_b->runtime > 0) {
2416                         amount = min(cfs_b->runtime, min_amount);
2417                         cfs_b->runtime -= amount;
2418                         cfs_b->idle = 0;
2419                 }
2420         }
2421         expires = cfs_b->runtime_expires;
2422         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2423
2424         cfs_rq->runtime_remaining += amount;
2425         /*
2426          * we may have advanced our local expiration to account for allowed
2427          * spread between our sched_clock and the one on which runtime was
2428          * issued.
2429          */
2430         if ((s64)(expires - cfs_rq->runtime_expires) > 0)
2431                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
2432
2433         return cfs_rq->runtime_remaining > 0;
2434 }
2435
2436 /*
2437  * Note: This depends on the synchronization provided by sched_clock and the
2438  * fact that rq->clock snapshots this value.
2439  */
2440 static void expire_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2441 {
2442         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2443
2444         /* if the deadline is ahead of our clock, nothing to do */
2445         if (likely((s64)(rq_clock(rq_of(cfs_rq)) - cfs_rq->runtime_expires) < 0))
2446                 return;
2447
2448         if (cfs_rq->runtime_remaining < 0)
2449                 return;
2450
2451         /*
2452          * If the local deadline has passed we have to consider the
2453          * possibility that our sched_clock is 'fast' and the global deadline
2454          * has not truly expired.
2455          *
2456          * Fortunately we can check determine whether this the case by checking
2457          * whether the global deadline has advanced.
2458          */
2459
2460         if ((s64)(cfs_rq->runtime_expires - cfs_b->runtime_expires) >= 0) {
2461                 /* extend local deadline, drift is bounded above by 2 ticks */
2462                 cfs_rq->runtime_expires += TICK_NSEC;
2463         } else {
2464                 /* global deadline is ahead, expiration has passed */
2465                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
2466         }
2467 }
2468
2469 static void __account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
2470                                      unsigned long delta_exec)
2471 {
2472         /* dock delta_exec before expiring quota (as it could span periods) */
2473         cfs_rq->runtime_remaining -= delta_exec;
2474         expire_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2475
2476         if (likely(cfs_rq->runtime_remaining > 0))
2477                 return;
2478
2479         /*
2480          * if we're unable to extend our runtime we resched so that the active
2481          * hierarchy can be throttled
2482          */
2483         if (!assign_cfs_rq_runtime(cfs_rq) && likely(cfs_rq->curr))
2484                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2485 }
2486
2487 static __always_inline
2488 void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long delta_exec)
2489 {
2490         if (!cfs_bandwidth_used() || !cfs_rq->runtime_enabled)
2491                 return;
2492
2493         __account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
2494 }
2495
2496 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
2497 {
2498         return cfs_bandwidth_used() && cfs_rq->throttled;
2499 }
2500
2501 /* check whether cfs_rq, or any parent, is throttled */
2502 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq)
2503 {
2504         return cfs_bandwidth_used() && cfs_rq->throttle_count;
2505 }
2506
2507 /*
2508  * Ensure that neither of the group entities corresponding to src_cpu or
2509  * dest_cpu are members of a throttled hierarchy when performing group
2510  * load-balance operations.
2511  */
2512 static inline int throttled_lb_pair(struct task_group *tg,
2513                                     int src_cpu, int dest_cpu)
2514 {
2515         struct cfs_rq *src_cfs_rq, *dest_cfs_rq;
2516
2517         src_cfs_rq = tg->cfs_rq[src_cpu];
2518         dest_cfs_rq = tg->cfs_rq[dest_cpu];
2519
2520         return throttled_hierarchy(src_cfs_rq) ||
2521                throttled_hierarchy(dest_cfs_rq);
2522 }
2523
2524 /* updated child weight may affect parent so we have to do this bottom up */
2525 static int tg_unthrottle_up(struct task_group *tg, void *data)
2526 {
2527         struct rq *rq = data;
2528         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu_of(rq)];
2529
2530         cfs_rq->throttle_count--;
2531 #ifdef CONFIG_SMP
2532         if (!cfs_rq->throttle_count) {
2533                 /* adjust cfs_rq_clock_task() */
2534                 cfs_rq->throttled_clock_task_time += rq_clock_task(rq) -
2535                                              cfs_rq->throttled_clock_task;
2536         }
2537 #endif
2538
2539         return 0;
2540 }
2541
2542 static int tg_throttle_down(struct task_group *tg, void *data)
2543 {
2544         struct rq *rq = data;
2545         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu_of(rq)];
2546
2547         /* group is entering throttled state, stop time */
2548         if (!cfs_rq->throttle_count)
2549                 cfs_rq->throttled_clock_task = rq_clock_task(rq);
2550         cfs_rq->throttle_count++;
2551
2552         return 0;
2553 }
2554
2555 static void throttle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
2556 {
2557         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2558         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2559         struct sched_entity *se;
2560         long task_delta, dequeue = 1;
2561
2562         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
2563
2564         /* freeze hierarchy runnable averages while throttled */
2565         rcu_read_lock();
2566         walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_throttle_down, tg_nop, (void *)rq);
2567         rcu_read_unlock();
2568
2569         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
2570         for_each_sched_entity(se) {
2571                 struct cfs_rq *qcfs_rq = cfs_rq_of(se);
2572                 /* throttled entity or throttle-on-deactivate */
2573                 if (!se->on_rq)
2574                         break;
2575
2576                 if (dequeue)
2577                         dequeue_entity(qcfs_rq, se, DEQUEUE_SLEEP);
2578                 qcfs_rq->h_nr_running -= task_delta;
2579
2580                 if (qcfs_rq->load.weight)
2581                         dequeue = 0;
2582         }
2583
2584         if (!se)
2585                 rq->nr_running -= task_delta;
2586
2587         cfs_rq->throttled = 1;
2588         cfs_rq->throttled_clock = rq_clock(rq);
2589         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2590         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->throttled_list, &cfs_b->throttled_cfs_rq);
2591         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2592 }
2593
2594 void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
2595 {
2596         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2597         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2598         struct sched_entity *se;
2599         int enqueue = 1;
2600         long task_delta;
2601
2602         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq)];
2603
2604         cfs_rq->throttled = 0;
2605
2606         update_rq_clock(rq);
2607
2608         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2609         cfs_b->throttled_time += rq_clock(rq) - cfs_rq->throttled_clock;
2610         list_del_rcu(&cfs_rq->throttled_list);
2611         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2612
2613         /* update hierarchical throttle state */
2614         walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_nop, tg_unthrottle_up, (void *)rq);
2615
2616         if (!cfs_rq->load.weight)
2617                 return;
2618
2619         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
2620         for_each_sched_entity(se) {
2621                 if (se->on_rq)
2622                         enqueue = 0;
2623
2624                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2625                 if (enqueue)
2626                         enqueue_entity(cfs_rq, se, ENQUEUE_WAKEUP);
2627                 cfs_rq->h_nr_running += task_delta;
2628
2629                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2630                         break;
2631         }
2632
2633         if (!se)
2634                 rq->nr_running += task_delta;
2635
2636         /* determine whether we need to wake up potentially idle cpu */
2637         if (rq->curr == rq->idle && rq->cfs.nr_running)
2638                 resched_task(rq->curr);
2639 }
2640
2641 static u64 distribute_cfs_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b,
2642                 u64 remaining, u64 expires)
2643 {
2644         struct cfs_rq *cfs_rq;
2645         u64 runtime = remaining;
2646
2647         rcu_read_lock();
2648         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &cfs_b->throttled_cfs_rq,
2649                                 throttled_list) {
2650                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2651
2652                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2653                 if (!cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2654                         goto next;
2655
2656                 runtime = -cfs_rq->runtime_remaining + 1;
2657                 if (runtime > remaining)
2658                         runtime = remaining;
2659                 remaining -= runtime;
2660
2661                 cfs_rq->runtime_remaining += runtime;
2662                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
2663
2664                 /* we check whether we're throttled above */
2665                 if (cfs_rq->runtime_remaining > 0)
2666                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
2667
2668 next:
2669                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2670
2671                 if (!remaining)
2672                         break;
2673         }
2674         rcu_read_unlock();
2675
2676         return remaining;
2677 }
2678
2679 /*
2680  * Responsible for refilling a task_group's bandwidth and unthrottling its
2681  * cfs_rqs as appropriate. If there has been no activity within the last
2682  * period the timer is deactivated until scheduling resumes; cfs_b->idle is
2683  * used to track this state.
2684  */
2685 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun)
2686 {
2687         u64 runtime, runtime_expires;
2688         int idle = 1, throttled;
2689
2690         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2691         /* no need to continue the timer with no bandwidth constraint */
2692         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
2693                 goto out_unlock;
2694
2695         throttled = !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2696         /* idle depends on !throttled (for the case of a large deficit) */
2697         idle = cfs_b->idle && !throttled;
2698         cfs_b->nr_periods += overrun;
2699
2700         /* if we're going inactive then everything else can be deferred */
2701         if (idle)
2702                 goto out_unlock;
2703
2704         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
2705
2706         if (!throttled) {
2707                 /* mark as potentially idle for the upcoming period */
2708                 cfs_b->idle = 1;
2709                 goto out_unlock;
2710         }
2711
2712         /* account preceding periods in which throttling occurred */
2713         cfs_b->nr_throttled += overrun;
2714
2715         /*
2716          * There are throttled entities so we must first use the new bandwidth
2717          * to unthrottle them before making it generally available.  This
2718          * ensures that all existing debts will be paid before a new cfs_rq is
2719          * allowed to run.
2720          */
2721         runtime = cfs_b->runtime;
2722         runtime_expires = cfs_b->runtime_expires;
2723         cfs_b->runtime = 0;
2724
2725         /*
2726          * This check is repeated as we are holding onto the new bandwidth
2727          * while we unthrottle.  This can potentially race with an unthrottled
2728          * group trying to acquire new bandwidth from the global pool.
2729          */
2730         while (throttled && runtime > 0) {
2731                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2732                 /* we can't nest cfs_b->lock while distributing bandwidth */
2733                 runtime = distribute_cfs_runtime(cfs_b, runtime,
2734                                                  runtime_expires);
2735                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2736
2737                 throttled = !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2738         }
2739
2740         /* return (any) remaining runtime */
2741         cfs_b->runtime = runtime;
2742         /*
2743          * While we are ensured activity in the period following an
2744          * unthrottle, this also covers the case in which the new bandwidth is
2745          * insufficient to cover the existing bandwidth deficit.  (Forcing the
2746          * timer to remain active while there are any throttled entities.)
2747          */
2748         cfs_b->idle = 0;
2749 out_unlock:
2750         if (idle)
2751                 cfs_b->timer_active = 0;
2752         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2753
2754         return idle;
2755 }
2756
2757 /* a cfs_rq won't donate quota below this amount */
2758 static const u64 min_cfs_rq_runtime = 1 * NSEC_PER_MSEC;
2759 /* minimum remaining period time to redistribute slack quota */
2760 static const u64 min_bandwidth_expiration = 2 * NSEC_PER_MSEC;
2761 /* how long we wait to gather additional slack before distributing */
2762 static const u64 cfs_bandwidth_slack_period = 5 * NSEC_PER_MSEC;
2763
2764 /* are we near the end of the current quota period? */
2765 static int runtime_refresh_within(struct cfs_bandwidth *cfs_b, u64 min_expire)
2766 {
2767         struct hrtimer *refresh_timer = &cfs_b->period_timer;
2768         u64 remaining;
2769
2770         /* if the call-back is running a quota refresh is already occurring */
2771         if (hrtimer_callback_running(refresh_timer))
2772                 return 1;
2773
2774         /* is a quota refresh about to occur? */
2775         remaining = ktime_to_ns(hrtimer_expires_remaining(refresh_timer));
2776         if (remaining < min_expire)
2777                 return 1;
2778
2779         return 0;
2780 }
2781
2782 static void start_cfs_slack_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2783 {
2784         u64 min_left = cfs_bandwidth_slack_period + min_bandwidth_expiration;
2785
2786         /* if there's a quota refresh soon don't bother with slack */
2787         if (runtime_refresh_within(cfs_b, min_left))
2788                 return;
2789
2790         start_bandwidth_timer(&cfs_b->slack_timer,
2791                                 ns_to_ktime(cfs_bandwidth_slack_period));
2792 }
2793
2794 /* we know any runtime found here is valid as update_curr() precedes return */
2795 static void __return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2796 {
2797         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2798         s64 slack_runtime = cfs_rq->runtime_remaining - min_cfs_rq_runtime;
2799
2800         if (slack_runtime <= 0)
2801                 return;
2802
2803         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2804         if (cfs_b->quota != RUNTIME_INF &&
2805             cfs_rq->runtime_expires == cfs_b->runtime_expires) {
2806                 cfs_b->runtime += slack_runtime;
2807
2808                 /* we are under rq->lock, defer unthrottling using a timer */
2809                 if (cfs_b->runtime > sched_cfs_bandwidth_slice() &&
2810                     !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq))
2811                         start_cfs_slack_bandwidth(cfs_b);
2812         }
2813         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2814
2815         /* even if it's not valid for return we don't want to try again */
2816         cfs_rq->runtime_remaining -= slack_runtime;
2817 }
2818
2819 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2820 {
2821         if (!cfs_bandwidth_used())
2822                 return;
2823
2824         if (!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->nr_running)
2825                 return;
2826
2827         __return_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2828 }
2829
2830 /*
2831  * This is done with a timer (instead of inline with bandwidth return) since
2832  * it's necessary to juggle rq->locks to unthrottle their respective cfs_rqs.
2833  */
2834 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2835 {
2836         u64 runtime = 0, slice = sched_cfs_bandwidth_slice();
2837         u64 expires;
2838
2839         /* confirm we're still not at a refresh boundary */
2840         if (runtime_refresh_within(cfs_b, min_bandwidth_expiration))
2841                 return;
2842
2843         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2844         if (cfs_b->quota != RUNTIME_INF && cfs_b->runtime > slice) {
2845                 runtime = cfs_b->runtime;
2846                 cfs_b->runtime = 0;
2847         }
2848         expires = cfs_b->runtime_expires;
2849         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2850
2851         if (!runtime)
2852                 return;
2853
2854         runtime = distribute_cfs_runtime(cfs_b, runtime, expires);
2855
2856         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2857         if (expires == cfs_b->runtime_expires)
2858                 cfs_b->runtime = runtime;
2859         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2860 }
2861
2862 /*
2863  * When a group wakes up we want to make sure that its quota is not already
2864  * expired/exceeded, otherwise it may be allowed to steal additional ticks of
2865  * runtime as update_curr() throttling can not not trigger until it's on-rq.
2866  */
2867 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq)
2868 {
2869         if (!cfs_bandwidth_used())
2870                 return;
2871
2872         /* an active group must be handled by the update_curr()->put() path */
2873         if (!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->curr)
2874                 return;
2875
2876         /* ensure the group is not already throttled */
2877         if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2878                 return;
2879
2880         /* update runtime allocation */
2881         account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
2882         if (cfs_rq->runtime_remaining <= 0)
2883                 throttle_cfs_rq(cfs_rq);
2884 }
2885
2886 /* conditionally throttle active cfs_rq's from put_prev_entity() */
2887 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2888 {
2889         if (!cfs_bandwidth_used())
2890                 return;
2891
2892         if (likely(!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->runtime_remaining > 0))
2893                 return;
2894
2895         /*
2896          * it's possible for a throttled entity to be forced into a running
2897          * state (e.g. set_curr_task), in this case we're finished.
2898          */
2899         if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2900                 return;
2901
2902         throttle_cfs_rq(cfs_rq);
2903 }
2904
2905 static enum hrtimer_restart sched_cfs_slack_timer(struct hrtimer *timer)
2906 {
2907         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
2908                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, slack_timer);
2909         do_sched_cfs_slack_timer(cfs_b);
2910
2911         return HRTIMER_NORESTART;
2912 }
2913
2914 static enum hrtimer_restart sched_cfs_period_timer(struct hrtimer *timer)
2915 {
2916         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
2917                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, period_timer);
2918         ktime_t now;
2919         int overrun;
2920         int idle = 0;
2921
2922         for (;;) {
2923                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
2924                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, cfs_b->period);
2925
2926                 if (!overrun)
2927                         break;
2928
2929                 idle = do_sched_cfs_period_timer(cfs_b, overrun);
2930         }
2931
2932         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
2933 }
2934
2935 void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2936 {
2937         raw_spin_lock_init(&cfs_b->lock);
2938         cfs_b->runtime = 0;
2939         cfs_b->quota = RUNTIME_INF;
2940         cfs_b->period = ns_to_ktime(default_cfs_period());
2941
2942         INIT_LIST_HEAD(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2943         hrtimer_init(&cfs_b->period_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
2944         cfs_b->period_timer.function = sched_cfs_period_timer;
2945         hrtimer_init(&cfs_b->slack_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
2946         cfs_b->slack_timer.function = sched_cfs_slack_timer;
2947 }
2948
2949 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2950 {
2951         cfs_rq->runtime_enabled = 0;
2952         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->throttled_list);
2953 }
2954
2955 /* requires cfs_b->lock, may release to reprogram timer */
2956 void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2957 {
2958         /*
2959          * The timer may be active because we're trying to set a new bandwidth
2960          * period or because we're racing with the tear-down path
2961          * (timer_active==0 becomes visible before the hrtimer call-back
2962          * terminates).  In either case we ensure that it's re-programmed
2963          */
2964         while (unlikely(hrtimer_active(&cfs_b->period_timer))) {
2965                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2966                 /* ensure cfs_b->lock is available while we wait */
2967                 hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
2968
2969                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2970                 /* if someone else restarted the timer then we're done */
2971                 if (cfs_b->timer_active)
2972                         return;
2973         }
2974
2975         cfs_b->timer_active = 1;
2976         start_bandwidth_timer(&cfs_b->period_timer, cfs_b->period);
2977 }
2978
2979 static void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2980 {
2981         hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
2982         hrtimer_cancel(&cfs_b->slack_timer);
2983 }
2984
2985 static void __maybe_unused unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq)
2986 {
2987         struct cfs_rq *cfs_rq;
2988
2989         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
2990                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2991
2992                 if (!cfs_rq->runtime_enabled)
2993                         continue;
2994
2995                 /*
2996                  * clock_task is not advancing so we just need to make sure
2997                  * there's some valid quota amount
2998                  */
2999                 cfs_rq->runtime_remaining = cfs_b->quota;
3000                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3001                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
3002         }
3003 }
3004
3005 #else /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
3006 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq)
3007 {
3008         return rq_clock_task(rq_of(cfs_rq));
3009 }
3010
3011 static void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
3012                                      unsigned long delta_exec) {}
3013 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
3014 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
3015 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
3016
3017 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
3018 {
3019         return 0;
3020 }
3021
3022 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq)
3023 {
3024         return 0;
3025 }
3026
3027 static inline int throttled_lb_pair(struct task_group *tg,
3028                                     int src_cpu, int dest_cpu)
3029 {
3030         return 0;
3031 }
3032
3033 void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
3034
3035 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3036 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
3037 #endif
3038
3039 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
3040 {
3041         return NULL;
3042 }
3043 static inline void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
3044 static inline void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq) {}
3045
3046 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
3047
3048 /**************************************************
3049  * CFS operations on tasks:
3050  */
3051
3052 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
3053 static void hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3054 {
3055         struct sched_entity *se = &p->se;
3056         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3057
3058         WARN_ON(task_rq(p) != rq);
3059
3060         if (cfs_rq->nr_running > 1) {
3061                 u64 slice = sched_slice(cfs_rq, se);
3062                 u64 ran = se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime;
3063                 s64 delta = slice - ran;
3064
3065                 if (delta < 0) {
3066                         if (rq->curr == p)
3067                                 resched_task(p);
3068                         return;
3069                 }
3070
3071                 /*
3072                  * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
3073                  * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
3074                  */
3075                 if (rq->curr != p)
3076                         delta = max_t(s64, 10000LL, delta);
3077
3078                 hrtick_start(rq, delta);
3079         }
3080 }
3081
3082 /*
3083  * called from enqueue/dequeue and updates the hrtick when the
3084  * current task is from our class and nr_running is low enough
3085  * to matter.
3086  */
3087 static void hrtick_update(struct rq *rq)
3088 {
3089         struct task_struct *curr = rq->curr;
3090
3091         if (!hrtick_enabled(rq) || curr->sched_class != &fair_sched_class)
3092                 return;
3093
3094         if (cfs_rq_of(&curr->se)->nr_running < sched_nr_latency)
3095                 hrtick_start_fair(rq, curr);
3096 }
3097 #else /* !CONFIG_SCHED_HRTICK */
3098 static inline void
3099 hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3100 {
3101 }
3102
3103 static inline void hrtick_update(struct rq *rq)
3104 {
3105 }
3106 #endif
3107
3108 /*
3109  * The enqueue_task method is called before nr_running is
3110  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
3111  * then put the task into the rbtree:
3112  */
3113 static void
3114 enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
3115 {
3116         struct cfs_rq *cfs_rq;
3117         struct sched_entity *se = &p->se;
3118
3119         for_each_sched_entity(se) {
3120                 if (se->on_rq)
3121                         break;
3122                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3123                 enqueue_entity(cfs_rq, se, flags);
3124
3125                 /*
3126                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
3127                  *
3128                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
3129                  * post the final h_nr_running increment below.
3130                 */
3131                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3132                         break;
3133                 cfs_rq->h_nr_running++;
3134
3135                 flags = ENQUEUE_WAKEUP;
3136         }
3137
3138         for_each_sched_entity(se) {
3139                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3140                 cfs_rq->h_nr_running++;
3141
3142                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3143                         break;
3144
3145                 update_cfs_shares(cfs_rq);
3146                 update_entity_load_avg(se, 1);
3147         }
3148
3149         if (!se) {
3150                 update_rq_runnable_avg(rq, rq->nr_running);
3151                 inc_nr_running(rq);
3152         }
3153         hrtick_update(rq);
3154 }
3155
3156 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se);
3157
3158 /*
3159  * The dequeue_task method is called before nr_running is
3160  * decreased. We remove the task from the rbtree and
3161  * update the fair scheduling stats:
3162  */
3163 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
3164 {
3165         struct cfs_rq *cfs_rq;
3166         struct sched_entity *se = &p->se;
3167         int task_sleep = flags & DEQUEUE_SLEEP;
3168
3169         for_each_sched_entity(se) {
3170                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3171                 dequeue_entity(cfs_rq, se, flags);
3172
3173                 /*
3174                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
3175                  *
3176                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
3177                  * post the final h_nr_running decrement below.
3178                 */
3179                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3180                         break;
3181                 cfs_rq->h_nr_running--;
3182
3183                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
3184                 if (cfs_rq->load.weight) {
3185                         /*
3186                          * Bias pick_next to pick a task from this cfs_rq, as
3187                          * p is sleeping when it is within its sched_slice.
3188                          */
3189                         if (task_sleep && parent_entity(se))
3190                                 set_next_buddy(parent_entity(se));
3191
3192                         /* avoid re-evaluating load for this entity */
3193                         se = parent_entity(se);
3194                         break;
3195                 }
3196                 flags |= DEQUEUE_SLEEP;
3197         }
3198
3199         for_each_sched_entity(se) {
3200                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3201                 cfs_rq->h_nr_running--;
3202
3203                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3204                         break;
3205
3206                 update_cfs_shares(cfs_rq);
3207                 update_entity_load_avg(se, 1);
3208         }
3209
3210         if (!se) {
3211                 dec_nr_running(rq);
3212                 update_rq_runnable_avg(rq, 1);
3213         }
3214         hrtick_update(rq);
3215 }
3216
3217 #ifdef CONFIG_SMP
3218 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
3219 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
3220 {
3221         return cpu_rq(cpu)->cfs.runnable_load_avg;
3222 }
3223
3224 /*
3225  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
3226  * according to the scheduling class and "nice" value.
3227  *
3228  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
3229  * balance conservatively.
3230  */
3231 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
3232 {
3233         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3234         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
3235
3236         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
3237                 return total;
3238
3239         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
3240 }
3241
3242 /*
3243  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
3244  * according to the scheduling class and "nice" value.
3245  */
3246 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
3247 {
3248         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3249         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
3250
3251         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
3252                 return total;
3253
3254         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
3255 }
3256
3257 static unsigned long power_of(int cpu)
3258 {
3259         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
3260 }
3261
3262 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
3263 {
3264         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3265         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
3266         unsigned long load_avg = rq->cfs.runnable_load_avg;
3267
3268         if (nr_running)
3269                 return load_avg / nr_running;
3270
3271         return 0;
3272 }
3273
3274 static void record_wakee(struct task_struct *p)
3275 {
3276         /*
3277          * Rough decay (wiping) for cost saving, don't worry
3278          * about the boundary, really active task won't care
3279          * about the loss.
3280          */
3281         if (jiffies > current->wakee_flip_decay_ts + HZ) {
3282                 current->wakee_flips = 0;
3283                 current->wakee_flip_decay_ts = jiffies;
3284         }
3285
3286         if (current->last_wakee != p) {
3287                 current->last_wakee = p;
3288                 current->wakee_flips++;
3289         }
3290 }
3291
3292 static void task_waking_fair(struct task_struct *p)
3293 {
3294         struct sched_entity *se = &p->se;
3295         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3296         u64 min_vruntime;
3297
3298 #ifndef CONFIG_64BIT
3299         u64 min_vruntime_copy;
3300
3301         do {
3302                 min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime_copy;
3303                 smp_rmb();
3304                 min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
3305         } while (min_vruntime != min_vruntime_copy);
3306 #else
3307         min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
3308 #endif
3309
3310         se->vruntime -= min_vruntime;
3311         record_wakee(p);
3312 }
3313
3314 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3315 /*
3316  * effective_load() calculates the load change as seen from the root_task_group
3317  *
3318  * Adding load to a group doesn't make a group heavier, but can cause movement
3319  * of group shares between cpus. Assuming the shares were perfectly aligned one
3320  * can calculate the shift in shares.
3321  *
3322  * Calculate the effective load difference if @wl is added (subtracted) to @tg
3323  * on this @cpu and results in a total addition (subtraction) of @wg to the
3324  * total group weight.
3325  *
3326  * Given a runqueue weight distribution (rw_i) we can compute a shares
3327  * distribution (s_i) using:
3328  *
3329  *   s_i = rw_i / \Sum rw_j                                             (1)
3330  *
3331  * Suppose we have 4 CPUs and our @tg is a direct child of the root group and
3332  * has 7 equal weight tasks, distributed as below (rw_i), with the resulting
3333  * shares distribution (s_i):
3334  *
3335  *   rw_i = {   2,   4,   1,   0 }
3336  *   s_i  = { 2/7, 4/7, 1/7,   0 }
3337  *
3338  * As per wake_affine() we're interested in the load of two CPUs (the CPU the
3339  * task used to run on and the CPU the waker is running on), we need to
3340  * compute the effect of waking a task on either CPU and, in case of a sync
3341  * wakeup, compute the effect of the current task going to sleep.
3342  *
3343  * So for a change of @wl to the local @cpu with an overall group weight change
3344  * of @wl we can compute the new shares distribution (s'_i) using:
3345  *
3346  *   s'_i = (rw_i + @wl) / (@wg + \Sum rw_j)                            (2)
3347  *
3348  * Suppose we're interested in CPUs 0 and 1, and want to compute the load
3349  * differences in waking a task to CPU 0. The additional task changes the
3350  * weight and shares distributions like:
3351  *
3352  *   rw'_i = {   3,   4,   1,   0 }
3353  *   s'_i  = { 3/8, 4/8, 1/8,   0 }
3354  *
3355  * We can then compute the difference in effective weight by using:
3356  *
3357  *   dw_i = S * (s'_i - s_i)                                            (3)
3358  *
3359  * Where 'S' is the group weight as seen by its parent.
3360  *
3361  * Therefore the effective change in loads on CPU 0 would be 5/56 (3/8 - 2/7)
3362  * times the weight of the group. The effect on CPU 1 would be -4/56 (4/8 -
3363  * 4/7) times the weight of the group.
3364  */
3365 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu, long wl, long wg)
3366 {
3367         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
3368
3369         if (!tg->parent || !wl) /* the trivial, non-cgroup case */
3370                 return wl;
3371
3372         for_each_sched_entity(se) {
3373                 long w, W;
3374
3375                 tg = se->my_q->tg;
3376
3377                 /*
3378                  * W = @wg + \Sum rw_j
3379                  */
3380                 W = wg + calc_tg_weight(tg, se->my_q);
3381
3382                 /*
3383                  * w = rw_i + @wl
3384                  */
3385                 w = se->my_q->load.weight + wl;
3386
3387                 /*
3388                  * wl = S * s'_i; see (2)
3389                  */
3390                 if (W > 0 && w < W)
3391                         wl = (w * tg->shares) / W;
3392                 else
3393                         wl = tg->shares;
3394
3395                 /*
3396                  * Per the above, wl is the new se->load.weight value; since
3397                  * those are clipped to [MIN_SHARES, ...) do so now. See
3398                  * calc_cfs_shares().
3399                  */
3400                 if (wl < MIN_SHARES)
3401                         wl = MIN_SHARES;
3402
3403                 /*
3404                  * wl = dw_i = S * (s'_i - s_i); see (3)
3405                  */
3406                 wl -= se->load.weight;
3407
3408                 /*
3409                  * Recursively apply this logic to all parent groups to compute
3410                  * the final effective load change on the root group. Since
3411                  * only the @tg group gets extra weight, all parent groups can
3412                  * only redistribute existing shares. @wl is the shift in shares
3413                  * resulting from this level per the above.
3414                  */
3415                 wg = 0;
3416         }
3417
3418         return wl;
3419 }
3420 #else
3421
3422 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu, long wl, long wg)
3423 {
3424         return wl;
3425 }
3426
3427 #endif
3428
3429 static int wake_wide(struct task_struct *p)
3430 {
3431         int factor = this_cpu_read(sd_llc_size);
3432
3433         /*
3434          * Yeah, it's the switching-frequency, could means many wakee or
3435          * rapidly switch, use factor here will just help to automatically
3436          * adjust the loose-degree, so bigger node will lead to more pull.
3437          */
3438         if (p->wakee_flips > factor) {
3439                 /*
3440                  * wakee is somewhat hot, it needs certain amount of cpu
3441                  * resource, so if waker is far more hot, prefer to leave
3442                  * it alone.
3443                  */
3444                 if (current->wakee_flips > (factor * p->wakee_flips))
3445                         return 1;
3446         }
3447
3448         return 0;
3449 }
3450
3451 static int wake_affine(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int sync)
3452 {
3453         s64 this_load, load;
3454         int idx, this_cpu, prev_cpu;
3455         unsigned long tl_per_task;
3456         struct task_group *tg;
3457         unsigned long weight;
3458         int balanced;
3459
3460         /*
3461          * If we wake multiple tasks be careful to not bounce
3462          * ourselves around too much.
3463          */
3464         if (wake_wide(p))
3465                 return 0;
3466
3467         idx       = sd->wake_idx;
3468         this_cpu  = smp_processor_id();
3469         prev_cpu  = task_cpu(p);
3470         load      = source_load(prev_cpu, idx);
3471         this_load = target_load(this_cpu, idx);
3472
3473         /*
3474          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
3475          * effect of the currently running task from the load
3476          * of the current CPU:
3477          */
3478         if (sync) {
3479                 tg = task_group(current);
3480                 weight = current->se.load.weight;
3481
3482                 this_load += effective_load(tg, this_cpu, -weight, -weight);
3483                 load += effective_load(tg, prev_cpu, 0, -weight);
3484         }
3485
3486         tg = task_group(p);
3487         weight = p->se.load.weight;
3488
3489         /*
3490          * In low-load situations, where prev_cpu is idle and this_cpu is idle
3491          * due to the sync cause above having dropped this_load to 0, we'll
3492          * always have an imbalance, but there's really nothing you can do
3493          * about that, so that's good too.
3494          *
3495          * Otherwise check if either cpus are near enough in load to allow this
3496          * task to be woken on this_cpu.
3497          */
3498         if (this_load > 0) {
3499                 s64 this_eff_load, prev_eff_load;
3500
3501                 this_eff_load = 100;
3502                 this_eff_load *= power_of(prev_cpu);
3503                 this_eff_load *= this_load +
3504                         effective_load(tg, this_cpu, weight, weight);
3505
3506                 prev_eff_load = 100 + (sd->imbalance_pct - 100) / 2;
3507                 prev_eff_load *= power_of(this_cpu);
3508                 prev_eff_load *= load + effective_load(tg, prev_cpu, 0, weight);
3509
3510                 balanced = this_eff_load <= prev_eff_load;
3511         } else
3512                 balanced = true;
3513
3514         /*
3515          * If the currently running task will sleep within
3516          * a reasonable amount of time then attract this newly
3517          * woken task:
3518          */
3519         if (sync && balanced)
3520                 return 1;
3521
3522         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine_attempts);
3523         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3524
3525         if (balanced ||
3526             (this_load <= load &&
3527              this_load + target_load(prev_cpu, idx) <= tl_per_task)) {
3528                 /*
3529                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
3530                  * p is cache cold in this domain, and
3531                  * there is no bad imbalance.
3532                  */
3533                 schedstat_inc(sd, ttwu_move_affine);
3534                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine);
3535
3536                 return 1;
3537         }
3538         return 0;
3539 }
3540
3541 /*
3542  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
3543  * domain.
3544  */
3545 static struct sched_group *
3546 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p,
3547                   int this_cpu, int load_idx)
3548 {
3549         struct sched_group *idlest = NULL, *group = sd->groups;
3550         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
3551         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
3552
3553         do {
3554                 unsigned long load, avg_load;
3555                 int local_group;
3556                 int i;
3557
3558                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
3559                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
3560                                         tsk_cpus_allowed(p)))
3561                         continue;
3562
3563                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3564                                                sched_group_cpus(group));
3565
3566                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3567                 avg_load = 0;
3568
3569                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3570                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3571                         if (local_group)
3572                                 load = source_load(i, load_idx);
3573                         else
3574                                 load = target_load(i, load_idx);
3575
3576                         avg_load += load;
3577                 }
3578
3579                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3580                 avg_load = (avg_load * SCHED_POWER_SCALE) / group->sgp->power;
3581
3582                 if (local_group) {
3583                         this_load = avg_load;
3584                 } else if (avg_load < min_load) {
3585                         min_load = avg_load;
3586                         idlest = group;
3587                 }
3588         } while (group = group->next, group != sd->groups);
3589
3590         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
3591                 return NULL;
3592         return idlest;
3593 }
3594
3595 /*
3596  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
3597  */
3598 static int
3599 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
3600 {
3601         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
3602         int idlest = -1;
3603         int i;
3604
3605         /* Traverse only the allowed CPUs */
3606         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), tsk_cpus_allowed(p)) {
3607                 load = weighted_cpuload(i);
3608
3609                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
3610                         min_load = load;
3611                         idlest = i;
3612                 }
3613         }
3614
3615         return idlest;
3616 }
3617
3618 /*
3619  * Try and locate an idle CPU in the sched_domain.
3620  */
3621 static int select_idle_sibling(struct task_struct *p, int target)
3622 {
3623         struct sched_domain *sd;
3624         struct sched_group *sg;
3625         int i = task_cpu(p);
3626
3627         if (idle_cpu(target))
3628                 return target;
3629
3630         /*
3631          * If the prevous cpu is cache affine and idle, don't be stupid.
3632          */
3633         if (i != target && cpus_share_cache(i, target) && idle_cpu(i))
3634                 return i;
3635
3636         /*
3637          * Otherwise, iterate the domains and find an elegible idle cpu.
3638          */
3639         sd = rcu_dereference(per_cpu(sd_llc, target));
3640         for_each_lower_domain(sd) {
3641                 sg = sd->groups;
3642                 do {
3643                         if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(sg),
3644                                                 tsk_cpus_allowed(p)))
3645                                 goto next;
3646
3647                         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(sg)) {
3648                                 if (i == target || !idle_cpu(i))
3649                                         goto next;
3650                         }
3651
3652                         target = cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg),
3653                                         tsk_cpus_allowed(p));
3654                         goto done;
3655 next:
3656                         sg = sg->next;
3657                 } while (sg != sd->groups);
3658         }
3659 done:
3660         return target;
3661 }
3662
3663 /*
3664  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
3665  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
3666  * SD_BALANCE_EXEC.
3667  *
3668  * Balance, ie. select the least loaded group.
3669  *
3670  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
3671  *
3672  * preempt must be disabled.
3673  */
3674 static int
3675 select_task_rq_fair(struct task_struct *p, int sd_flag, int wake_flags)
3676 {
3677         struct sched_domain *tmp, *affine_sd = NULL, *sd = NULL;
3678         int cpu = smp_processor_id();
3679         int prev_cpu = task_cpu(p);
3680         int new_cpu = cpu;
3681         int want_affine = 0;
3682         int sync = wake_flags & WF_SYNC;
3683
3684         if (p->nr_cpus_allowed == 1)
3685                 return prev_cpu;
3686
3687         if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE) {
3688                 if (cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
3689                         want_affine = 1;
3690                 new_cpu = prev_cpu;
3691         }
3692
3693         rcu_read_lock();
3694         for_each_domain(cpu, tmp) {
3695                 if (!(tmp->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3696                         continue;
3697
3698                 /*
3699                  * If both cpu and prev_cpu are part of this domain,
3700                  * cpu is a valid SD_WAKE_AFFINE target.
3701                  */
3702                 if (want_affine && (tmp->flags & SD_WAKE_AFFINE) &&
3703                     cpumask_test_cpu(prev_cpu, sched_domain_span(tmp))) {
3704                         affine_sd = tmp;
3705                         break;
3706                 }
3707
3708                 if (tmp->flags & sd_flag)
3709                         sd = tmp;
3710         }
3711
3712         if (affine_sd) {
3713                 if (cpu != prev_cpu && wake_affine(affine_sd, p, sync))
3714                         prev_cpu = cpu;
3715
3716                 new_cpu = select_idle_sibling(p, prev_cpu);
3717                 goto unlock;
3718         }
3719
3720         while (sd) {
3721                 int load_idx = sd->forkexec_idx;
3722                 struct sched_group *group;
3723                 int weight;
3724
3725                 if (!(sd->flags & sd_flag)) {
3726                         sd = sd->child;
3727                         continue;
3728                 }
3729
3730                 if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE)
3731                         load_idx = sd->wake_idx;
3732
3733                 group = find_idlest_group(sd, p, cpu, load_idx);
3734                 if (!group) {
3735                         sd = sd->child;
3736                         continue;
3737                 }
3738
3739                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, p, cpu);
3740                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
3741                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
3742                         sd = sd->child;
3743                         continue;
3744                 }
3745
3746                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
3747                 cpu = new_cpu;
3748                 weight = sd->span_weight;
3749                 sd = NULL;
3750                 for_each_domain(cpu, tmp) {
3751                         if (weight <= tmp->span_weight)
3752                                 break;
3753                         if (tmp->flags & sd_flag)
3754                                 sd = tmp;
3755                 }
3756                 /* while loop will break here if sd == NULL */
3757         }
3758 unlock:
3759         rcu_read_unlock();
3760
3761         return new_cpu;
3762 }
3763
3764 /*
3765  * Called immediately before a task is migrated to a new cpu; task_cpu(p) and
3766  * cfs_rq_of(p) references at time of call are still valid and identify the
3767  * previous cpu.  However, the caller only guarantees p->pi_lock is held; no
3768  * other assumptions, including the state of rq->lock, should be made.
3769  */
3770 static void
3771 migrate_task_rq_fair(struct task_struct *p, int next_cpu)
3772 {
3773         struct sched_entity *se = &p->se;
3774         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3775
3776         /*
3777          * Load tracking: accumulate removed load so that it can be processed
3778          * when we next update owning cfs_rq under rq->lock.  Tasks contribute
3779          * to blocked load iff they have a positive decay-count.  It can never
3780          * be negative here since on-rq tasks have decay-count == 0.
3781          */
3782         if (se->avg.decay_count) {
3783                 se->avg.decay_count = -__synchronize_entity_decay(se);
3784                 atomic_long_add(se->avg.load_avg_contrib,
3785                                                 &cfs_rq->removed_load);
3786         }
3787 }
3788 #endif /* CONFIG_SMP */
3789
3790 static unsigned long
3791 wakeup_gran(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
3792 {
3793         unsigned long gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
3794
3795         /*
3796          * Since its curr running now, convert the gran from real-time
3797          * to virtual-time in his units.
3798          *
3799          * By using 'se' instead of 'curr' we penalize light tasks, so
3800          * they get preempted easier. That is, if 'se' < 'curr' then
3801          * the resulting gran will be larger, therefore penalizing the
3802          * lighter, if otoh 'se' > 'curr' then the resulting gran will
3803          * be smaller, again penalizing the lighter task.
3804          *
3805          * This is especially important for buddies when the leftmost
3806          * task is higher priority than the buddy.
3807          */
3808         return calc_delta_fair(gran, se);
3809 }
3810
3811 /*
3812  * Should 'se' preempt 'curr'.
3813  *
3814  *             |s1
3815  *        |s2
3816  *   |s3
3817  *         g
3818  *      |<--->|c
3819  *
3820  *  w(c, s1) = -1
3821  *  w(c, s2) =  0
3822  *  w(c, s3) =  1
3823  *
3824  */
3825 static int
3826 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
3827 {
3828         s64 gran, vdiff = curr->vruntime - se->vruntime;
3829
3830         if (vdiff <= 0)
3831                 return -1;
3832
3833         gran = wakeup_gran(curr, se);
3834         if (vdiff > gran)
3835                 return 1;
3836
3837         return 0;
3838 }
3839
3840 static void set_last_buddy(struct sched_entity *se)
3841 {
3842         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
3843                 return;
3844
3845         for_each_sched_entity(se)
3846                 cfs_rq_of(se)->last = se;
3847 }
3848
3849 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se)
3850 {
3851         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
3852                 return;
3853
3854         for_each_sched_entity(se)
3855                 cfs_rq_of(se)->next = se;
3856 }
3857
3858 static void set_skip_buddy(struct sched_entity *se)
3859 {
3860         for_each_sched_entity(se)
3861                 cfs_rq_of(se)->skip = se;
3862 }
3863
3864 /*
3865  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
3866  */
3867 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
3868 {
3869         struct task_struct *curr = rq->curr;
3870         struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
3871         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
3872         int scale = cfs_rq->nr_running >= sched_nr_latency;
3873         int next_buddy_marked = 0;
3874
3875         if (unlikely(se == pse))
3876                 return;
3877
3878         /*
3879          * This is possible from callers such as move_task(), in which we
3880          * unconditionally check_prempt_curr() after an enqueue (which may have
3881          * lead to a throttle).  This both saves work and prevents false
3882          * next-buddy nomination below.
3883          */
3884         if (unlikely(throttled_hierarchy(cfs_rq_of(pse))))
3885                 return;
3886
3887         if (sched_feat(NEXT_BUDDY) && scale && !(wake_flags & WF_FORK)) {
3888                 set_next_buddy(pse);
3889                 next_buddy_marked = 1;
3890         }
3891
3892         /*
3893          * We can come here with TIF_NEED_RESCHED already set from new task
3894          * wake up path.
3895          *
3896          * Note: this also catches the edge-case of curr being in a throttled
3897          * group (e.g. via set_curr_task), since update_curr() (in the
3898          * enqueue of curr) will have resulted in resched being set.  This
3899          * prevents us from potentially nominating it as a false LAST_BUDDY
3900          * below.
3901          */
3902         if (test_tsk_need_resched(curr))
3903                 return;
3904
3905         /* Idle tasks are by definition preempted by non-idle tasks. */
3906         if (unlikely(curr->policy == SCHED_IDLE) &&
3907             likely(p->policy != SCHED_IDLE))
3908                 goto preempt;
3909
3910         /*
3911          * Batch and idle tasks do not preempt non-idle tasks (their preemption
3912          * is driven by the tick):
3913          */
3914         if (unlikely(p->policy != SCHED_NORMAL) || !sched_feat(WAKEUP_PREEMPTION))
3915                 return;
3916
3917         find_matching_se(&se, &pse);
3918         update_curr(cfs_rq_of(se));
3919         BUG_ON(!pse);
3920         if (wakeup_preempt_entity(se, pse) == 1) {
3921                 /*
3922                  * Bias pick_next to pick the sched entity that is
3923                  * triggering this preemption.
3924                  */
3925                 if (!next_buddy_marked)
3926                         set_next_buddy(pse);
3927                 goto preempt;
3928         }
3929
3930         return;
3931
3932 preempt:
3933         resched_task(curr);
3934         /*
3935          * Only set the backward buddy when the current task is still
3936          * on the rq. This can happen when a wakeup gets interleaved
3937          * with schedule on the ->pre_schedule() or idle_balance()
3938          * point, either of which can * drop the rq lock.
3939          *
3940          * Also, during early boot the idle thread is in the fair class,
3941          * for obvious reasons its a bad idea to schedule back to it.
3942          */
3943         if (unlikely(!se->on_rq || curr == rq->idle))
3944                 return;
3945
3946         if (sched_feat(LAST_BUDDY) && scale && entity_is_task(se))
3947                 set_last_buddy(se);
3948 }
3949
3950 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
3951 {
3952         struct task_struct *p;
3953         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
3954         struct sched_entity *se;
3955
3956         if (!cfs_rq->nr_running)
3957                 return NULL;
3958
3959         do {
3960                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
3961                 set_next_entity(cfs_rq, se);
3962                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
3963         } while (cfs_rq);
3964
3965         p = task_of(se);
3966         if (hrtick_enabled(rq))
3967                 hrtick_start_fair(rq, p);
3968
3969         return p;
3970 }
3971
3972 /*
3973  * Account for a descheduled task:
3974  */
3975 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3976 {
3977         struct sched_entity *se = &prev->se;
3978         struct cfs_rq *cfs_rq;
3979
3980         for_each_sched_entity(se) {
3981                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3982                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
3983         }
3984 }
3985
3986 /*
3987  * sched_yield() is very simple
3988  *
3989  * The magic of dealing with the ->skip buddy is in pick_next_entity.
3990  */
3991 static void yield_task_fair(struct rq *rq)
3992 {
3993         struct task_struct *curr = rq->curr;
3994         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
3995         struct sched_entity *se = &curr->se;
3996
3997         /*
3998          * Are we the only task in the tree?
3999          */
4000         if (unlikely(rq->nr_running == 1))
4001                 return;
4002
4003         clear_buddies(cfs_rq, se);
4004
4005         if (curr->policy != SCHED_BATCH) {
4006                 update_rq_clock(rq);
4007                 /*
4008                  * Update run-time statistics of the 'current'.
4009                  */
4010                 update_curr(cfs_rq);
4011                 /*
4012                  * Tell update_rq_clock() that we've just updated,
4013                  * so we don't do microscopic update in schedule()
4014                  * and double the fastpath cost.
4015                  */
4016                  rq->skip_clock_update = 1;
4017         }
4018
4019         set_skip_buddy(se);
4020 }
4021
4022 static bool yield_to_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt)
4023 {
4024         struct sched_entity *se = &p->se;
4025
4026         /* throttled hierarchies are not runnable */
4027         if (!se->on_rq || throttled_hierarchy(cfs_rq_of(se)))
4028                 return false;
4029
4030         /* Tell the scheduler that we'd really like pse to run next. */
4031         set_next_buddy(se);
4032
4033         yield_task_fair(rq);
4034
4035         return true;
4036 }
4037
4038 #ifdef CONFIG_SMP
4039 /**************************************************
4040  * Fair scheduling class load-balancing methods.
4041  *
4042  * BASICS
4043  *
4044  * The purpose of load-balancing is to achieve the same basic fairness the
4045  * per-cpu scheduler provides, namely provide a proportional amount of compute
4046  * time to each task. This is expressed in the following equation:
4047  *
4048  *   W_i,n/P_i == W_j,n/P_j for all i,j                               (1)
4049  *
4050  * Where W_i,n is the n-th weight average for cpu i. The instantaneous weight
4051  * W_i,0 is defined as:
4052  *
4053  *   W_i,0 = \Sum_j w_i,j                                             (2)
4054  *
4055  * Where w_i,j is the weight of the j-th runnable task on cpu i. This weight
4056  * is derived from the nice value as per prio_to_weight[].
4057  *
4058  * The weight average is an exponential decay average of the instantaneous
4059  * weight:
4060  *
4061  *   W'_i,n = (2^n - 1) / 2^n * W_i,n + 1 / 2^n * W_i,0               (3)
4062  *
4063  * P_i is the cpu power (or compute capacity) of cpu i, typically it is the
4064  * fraction of 'recent' time available for SCHED_OTHER task execution. But it
4065  * can also include other factors [XXX].
4066  *
4067  * To achieve this balance we define a measure of imbalance which follows
4068  * directly from (1):
4069  *
4070  *   imb_i,j = max{ avg(W/P), W_i/P_i } - min{ avg(W/P), W_j/P_j }    (4)
4071  *
4072  * We them move tasks around to minimize the imbalance. In the continuous
4073  * function space it is obvious this converges, in the discrete case we get
4074  * a few fun cases generally called infeasible weight scenarios.
4075  *
4076  * [XXX expand on:
4077  *     - infeasible weights;
4078  *     - local vs global optima in the discrete case. ]
4079  *
4080  *
4081  * SCHED DOMAINS
4082  *
4083  * In order to solve the imbalance equation (4), and avoid the obvious O(n^2)
4084  * for all i,j solution, we create a tree of cpus that follows the hardware
4085  * topology where each level pairs two lower groups (or better). This results
4086  * in O(log n) layers. Furthermore we reduce the number of cpus going up the
4087  * tree to only the first of the previous level and we decrease the frequency
4088  * of load-balance at each level inv. proportional to the number of cpus in
4089  * the groups.
4090  *
4091  * This yields:
4092  *
4093  *     log_2 n     1     n
4094  *   \Sum       { --- * --- * 2^i } = O(n)                            (5)
4095  *     i = 0      2^i   2^i
4096  *                               `- size of each group
4097  *         |         |     `- number of cpus doing load-balance
4098  *         |         `- freq
4099  *         `- sum over all levels
4100  *
4101  * Coupled with a limit on how many tasks we can migrate every balance pass,
4102  * this makes (5) the runtime complexity of the balancer.
4103  *
4104  * An important property here is that each CPU is still (indirectly) connected
4105  * to every other cpu in at most O(log n) steps:
4106  *
4107  * The adjacency matrix of the resulting graph is given by:
4108  *
4109  *             log_2 n     
4110  *   A_i,j = \Union     (i % 2^k == 0) && i / 2^(k+1) == j / 2^(k+1)  (6)
4111  *             k = 0
4112  *
4113  * And you'll find that:
4114  *
4115  *   A^(log_2 n)_i,j != 0  for all i,j                                (7)
4116  *
4117  * Showing there's indeed a path between every cpu in at most O(log n) steps.
4118  * The task movement gives a factor of O(m), giving a convergence complexity
4119  * of:
4120  *
4121  *   O(nm log n),  n := nr_cpus, m := nr_tasks                        (8)
4122  *
4123  *
4124  * WORK CONSERVING
4125  *
4126  * In order to avoid CPUs going idle while there's still work to do, new idle
4127  * balancing is more aggressive and has the newly idle cpu iterate up the domain
4128  * tree itself instead of relying on other CPUs to bring it work.
4129  *
4130  * This adds some complexity to both (5) and (8) but it reduces the total idle
4131  * time.
4132  *
4133  * [XXX more?]
4134  *
4135  *
4136  * CGROUPS
4137  *
4138  * Cgroups make a horror show out of (2), instead of a simple sum we get:
4139  *
4140  *                                s_k,i
4141  *   W_i,0 = \Sum_j \Prod_k w_k * -----                               (9)
4142  *                                 S_k
4143  *
4144  * Where
4145  *
4146  *   s_k,i = \Sum_j w_i,j,k  and  S_k = \Sum_i s_k,i                 (10)
4147  *
4148  * w_i,j,k is the weight of the j-th runnable task in the k-th cgroup on cpu i.
4149  *
4150  * The big problem is S_k, its a global sum needed to compute a local (W_i)
4151  * property.
4152  *
4153  * [XXX write more on how we solve this.. _after_ merging pjt's patches that
4154  *      rewrite all of this once again.]
4155  */ 
4156
4157 static unsigned long __read_mostly max_load_balance_interval = HZ/10;
4158
4159 #define LBF_ALL_PINNED  0x01
4160 #define LBF_NEED_BREAK  0x02
4161 #define LBF_DST_PINNED  0x04
4162 #define LBF_SOME_PINNED 0x08
4163
4164 struct lb_env {
4165         struct sched_domain     *sd;
4166
4167         struct rq               *src_rq;
4168         int                     src_cpu;
4169
4170         int                     dst_cpu;
4171         struct rq               *dst_rq;
4172
4173         struct cpumask          *dst_grpmask;
4174         int                     new_dst_cpu;
4175         enum cpu_idle_type      idle;
4176         long                    imbalance;
4177         /* The set of CPUs under consideration for load-balancing */
4178         struct cpumask          *cpus;
4179
4180         unsigned int            flags;
4181
4182         unsigned int            loop;
4183         unsigned int            loop_break;
4184         unsigned int            loop_max;
4185 };
4186
4187 /*
4188  * move_task - move a task from one runqueue to another runqueue.
4189  * Both runqueues must be locked.
4190  */
4191 static void move_task(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
4192 {
4193         deactivate_task(env->src_rq, p, 0);
4194         set_task_cpu(p, env->dst_cpu);
4195         activate_task(env->dst_rq, p, 0);
4196         check_preempt_curr(env->dst_rq, p, 0);
4197 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4198         if (p->numa_preferred_nid != -1) {
4199                 int src_nid = cpu_to_node(env->src_cpu);
4200                 int dst_nid = cpu_to_node(env->dst_cpu);
4201
4202                 /*
4203                  * If the load balancer has moved the task then limit
4204                  * migrations from taking place in the short term in
4205                  * case this is a short-lived migration.
4206                  */
4207                 if (src_nid != dst_nid && dst_nid != p->numa_preferred_nid)
4208                         p->numa_migrate_seq = 0;
4209         }
4210 #endif
4211 }
4212
4213 /*
4214  * Is this task likely cache-hot:
4215  */
4216 static int
4217 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
4218 {
4219         s64 delta;
4220
4221         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
4222                 return 0;
4223
4224         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
4225                 return 0;
4226
4227         /*
4228          * Buddy candidates are cache hot:
4229          */
4230         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
4231                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
4232                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
4233                 return 1;
4234
4235         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
4236                 return 1;
4237         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
4238                 return 0;
4239
4240         delta = now - p->se.exec_start;
4241
4242         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
4243 }
4244
4245 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
4246 /* Returns true if the destination node has incurred more faults */
4247 static bool migrate_improves_locality(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
4248 {
4249         int src_nid, dst_nid;
4250
4251         if (!sched_feat(NUMA_FAVOUR_HIGHER) || !p->numa_faults ||
4252             !(env->sd->flags & SD_NUMA)) {
4253                 return false;
4254         }
4255
4256         src_nid = cpu_to_node(env->src_cpu);
4257         dst_nid = cpu_to_node(env->dst_cpu);
4258
4259         if (src_nid == dst_nid ||
4260             p->numa_migrate_seq >= sysctl_numa_balancing_settle_count)
4261                 return false;
4262
4263         if (dst_nid == p->numa_preferred_nid ||
4264             task_faults(p, dst_nid) > task_faults(p, src_nid))
4265                 return true;
4266
4267         return false;
4268 }
4269
4270
4271 static bool migrate_degrades_locality(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
4272 {
4273         int src_nid, dst_nid;
4274
4275         if (!sched_feat(NUMA) || !sched_feat(NUMA_RESIST_LOWER))
4276                 return false;
4277
4278         if (!p->numa_faults || !(env->sd->flags & SD_NUMA))
4279                 return false;
4280
4281         src_nid = cpu_to_node(env->src_cpu);
4282         dst_nid = cpu_to_node(env->dst_cpu);
4283
4284         if (src_nid == dst_nid ||
4285             p->numa_migrate_seq >= sysctl_numa_balancing_settle_count)
4286                 return false;
4287
4288         if (task_faults(p, dst_nid) < task_faults(p, src_nid))
4289                 return true;
4290
4291         return false;
4292 }
4293
4294 #else
4295 static inline bool migrate_improves_locality(struct task_struct *p,
4296                                              struct lb_env *env)
4297 {
4298         return false;
4299 }
4300
4301 static inline bool migrate_degrades_locality(struct task_struct *p,
4302                                              struct lb_env *env)
4303 {
4304         return false;
4305 }
4306 #endif
4307
4308 /*
4309  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
4310  */
4311 static
4312 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
4313 {
4314         int tsk_cache_hot = 0;
4315         /*
4316          * We do not migrate tasks that are:
4317          * 1) throttled_lb_pair, or
4318          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
4319          * 3) running (obviously), or
4320          * 4) are cache-hot on their current CPU.
4321          */
4322         if (throttled_lb_pair(task_group(p), env->src_cpu, env->dst_cpu))
4323                 return 0;
4324
4325         if (!cpumask_test_cpu(env->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(p))) {
4326                 int cpu;
4327
4328                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_affine);
4329
4330                 env->flags |= LBF_SOME_PINNED;
4331
4332                 /*
4333                  * Remember if this task can be migrated to any other cpu in
4334                  * our sched_group. We may want to revisit it if we couldn't
4335                  * meet load balance goals by pulling other tasks on src_cpu.
4336                  *
4337                  * Also avoid computing new_dst_cpu if we have already computed
4338                  * one in current iteration.
4339                  */
4340                 if (!env->dst_grpmask || (env->flags & LBF_DST_PINNED))
4341                         return 0;
4342
4343                 /* Prevent to re-select dst_cpu via env's cpus */
4344                 for_each_cpu_and(cpu, env->dst_grpmask, env->cpus) {
4345                         if (cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p))) {
4346                                 env->flags |= LBF_DST_PINNED;
4347                                 env->new_dst_cpu = cpu;
4348                                 break;
4349                         }
4350                 }
4351
4352                 return 0;
4353         }
4354
4355         /* Record that we found atleast one task that could run on dst_cpu */
4356         env->flags &= ~LBF_ALL_PINNED;
4357
4358         if (task_running(env->src_rq, p)) {
4359                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_running);
4360                 return 0;
4361         }
4362
4363         /*
4364          * Aggressive migration if:
4365          * 1) destination numa is preferred
4366          * 2) task is cache cold, or
4367          * 3) too many balance attempts have failed.
4368          */
4369         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq_clock_task(env->src_rq), env->sd);
4370         if (!tsk_cache_hot)
4371                 tsk_cache_hot = migrate_degrades_locality(p, env);
4372
4373         if (migrate_improves_locality(p, env)) {
4374 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4375                 if (tsk_cache_hot) {
4376                         schedstat_inc(env->sd, lb_hot_gained[env->idle]);
4377                         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_forced_migrations);
4378                 }
4379 #endif
4380                 return 1;
4381         }
4382
4383         if (!tsk_cache_hot ||
4384                 env->sd->nr_balance_failed > env->sd->cache_nice_tries) {
4385
4386                 if (tsk_cache_hot) {
4387                         schedstat_inc(env->sd, lb_hot_gained[env->idle]);
4388                         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_forced_migrations);
4389                 }
4390
4391                 return 1;
4392         }
4393
4394         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_hot);
4395         return 0;
4396 }
4397
4398 /*
4399  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
4400  * part of active balancing operations within "domain".
4401  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
4402  *
4403  * Called with both runqueues locked.
4404  */
4405 static int move_one_task(struct lb_env *env)
4406 {
4407         struct task_struct *p, *n;
4408
4409         list_for_each_entry_safe(p, n, &env->src_rq->cfs_tasks, se.group_node) {
4410                 if (!can_migrate_task(p, env))
4411                         continue;
4412
4413                 move_task(p, env);
4414                 /*
4415                  * Right now, this is only the second place move_task()
4416                  * is called, so we can safely collect move_task()
4417                  * stats here rather than inside move_task().
4418                  */
4419                 schedstat_inc(env->sd, lb_gained[env->idle]);
4420                 return 1;
4421         }
4422         return 0;
4423 }
4424
4425 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p);
4426
4427 static const unsigned int sched_nr_migrate_break = 32;
4428
4429 /*
4430  * move_tasks tries to move up to imbalance weighted load from busiest to
4431  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
4432  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
4433  *
4434  * Called with both runqueues locked.
4435  */
4436 static int move_tasks(struct lb_env *env)
4437 {
4438         struct list_head *tasks = &env->src_rq->cfs_tasks;
4439         struct task_struct *p;
4440         unsigned long load;
4441         int pulled = 0;
4442
4443         if (env->imbalance <= 0)
4444                 return 0;
4445
4446         while (!list_empty(tasks)) {
4447                 p = list_first_entry(tasks, struct task_struct, se.group_node);
4448
4449                 env->loop++;
4450                 /* We've more or less seen every task there is, call it quits */
4451                 if (env->loop > env->loop_max)
4452                         break;
4453
4454                 /* take a breather every nr_migrate tasks */
4455                 if (env->loop > env->loop_break) {
4456                         env->loop_break += sched_nr_migrate_break;
4457                         env->flags |= LBF_NEED_BREAK;
4458                         break;
4459                 }
4460
4461                 if (!can_migrate_task(p, env))
4462                         goto next;
4463
4464                 load = task_h_load(p);
4465
4466                 if (sched_feat(LB_MIN) && load < 16 && !env->sd->nr_balance_failed)
4467                         goto next;
4468
4469                 if ((load / 2) > env->imbalance)
4470                         goto next;
4471
4472                 move_task(p, env);
4473                 pulled++;
4474                 env->imbalance -= load;
4475
4476 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4477                 /*
4478                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
4479                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
4480                  * the critical section.
4481                  */
4482                 if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE)
4483                         break;
4484 #endif
4485
4486                 /*
4487                  * We only want to steal up to the prescribed amount of
4488                  * weighted load.
4489                  */
4490                 if (env->imbalance <= 0)
4491                         break;
4492
4493                 continue;
4494 next:
4495                 list_move_tail(&p->se.group_node, tasks);
4496         }
4497
4498         /*
4499          * Right now, this is one of only two places move_task() is called,
4500          * so we can safely collect move_task() stats here rather than
4501          * inside move_task().
4502          */
4503         schedstat_add(env->sd, lb_gained[env->idle], pulled);
4504
4505         return pulled;
4506 }
4507
4508 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4509 /*
4510  * update tg->load_weight by folding this cpu's load_avg
4511  */
4512 static void __update_blocked_averages_cpu(struct task_group *tg, int cpu)
4513 {
4514         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
4515         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
4516
4517         /* throttled entities do not contribute to load */
4518         if (throttled_hierarchy(cfs_rq))
4519                 return;
4520
4521         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 1);
4522
4523         if (se) {
4524                 update_entity_load_avg(se, 1);
4525                 /*
4526                  * We pivot on our runnable average having decayed to zero for
4527                  * list removal.  This generally implies that all our children
4528                  * have also been removed (modulo rounding error or bandwidth
4529                  * control); however, such cases are rare and we can fix these
4530                  * at enqueue.
4531                  *
4532                  * TODO: fix up out-of-order children on enqueue.
4533                  */
4534                 if (!se->avg.runnable_avg_sum && !cfs_rq->nr_running)
4535                         list_del_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
4536         } else {
4537                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
4538                 update_rq_runnable_avg(rq, rq->nr_running);
4539         }
4540 }
4541
4542 static void update_blocked_averages(int cpu)
4543 {
4544         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4545         struct cfs_rq *cfs_rq;
4546         unsigned long flags;
4547
4548         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4549         update_rq_clock(rq);
4550         /*
4551          * Iterates the task_group tree in a bottom up fashion, see
4552          * list_add_leaf_cfs_rq() for details.
4553          */
4554         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
4555                 /*
4556                  * Note: We may want to consider periodically releasing
4557                  * rq->lock about these updates so that creating many task
4558                  * groups does not result in continually extending hold time.
4559                  */
4560                 __update_blocked_averages_cpu(cfs_rq->tg, rq->cpu);
4561         }
4562
4563         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4564 }
4565
4566 /*
4567  * Compute the hierarchical load factor for cfs_rq and all its ascendants.
4568  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
4569  * group is a fraction of its parents load.
4570  */
4571 static void update_cfs_rq_h_load(struct cfs_rq *cfs_rq)
4572 {
4573         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
4574         struct sched_entity *se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq)];
4575         unsigned long now = jiffies;
4576         unsigned long load;
4577
4578         if (cfs_rq->last_h_load_update == now)
4579                 return;
4580
4581         cfs_rq->h_load_next = NULL;
4582         for_each_sched_entity(se) {
4583                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
4584                 cfs_rq->h_load_next = se;
4585                 if (cfs_rq->last_h_load_update == now)
4586                         break;
4587         }
4588
4589         if (!se) {
4590                 cfs_rq->h_load = cfs_rq->runnable_load_avg;
4591                 cfs_rq->last_h_load_update = now;
4592         }
4593
4594         while ((se = cfs_rq->h_load_next) != NULL) {
4595                 load = cfs_rq->h_load;
4596                 load = div64_ul(load * se->avg.load_avg_contrib,
4597                                 cfs_rq->runnable_load_avg + 1);
4598                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
4599                 cfs_rq->h_load = load;
4600                 cfs_rq->last_h_load_update = now;
4601         }
4602 }
4603
4604 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p)
4605 {
4606         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
4607
4608         update_cfs_rq_h_load(cfs_rq);
4609         return div64_ul(p->se.avg.load_avg_contrib * cfs_rq->h_load,
4610                         cfs_rq->runnable_load_avg + 1);
4611 }
4612 #else
4613 static inline void update_blocked_averages(int cpu)
4614 {
4615 }
4616
4617 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p)
4618 {
4619         return p->se.avg.load_avg_contrib;
4620 }
4621 #endif
4622
4623 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
4624 /*
4625  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
4626  */
4627 struct sg_lb_stats {
4628         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
4629         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
4630         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
4631         unsigned long load_per_task;
4632         unsigned long group_power;
4633         unsigned int sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
4634         unsigned int group_capacity;
4635         unsigned int idle_cpus;
4636         unsigned int group_weight;
4637         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
4638         int group_has_capacity; /* Is there extra capacity in the group? */
4639 };
4640
4641 /*
4642  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
4643  *               during load balancing.
4644  */
4645 struct sd_lb_stats {
4646         struct sched_group *busiest;    /* Busiest group in this sd */
4647         struct sched_group *local;      /* Local group in this sd */
4648         unsigned long total_load;       /* Total load of all groups in sd */
4649         unsigned long total_pwr;        /* Total power of all groups in sd */
4650         unsigned long avg_load; /* Average load across all groups in sd */
4651
4652         struct sg_lb_stats busiest_stat;/* Statistics of the busiest group */
4653         struct sg_lb_stats local_stat;  /* Statistics of the local group */
4654 };
4655
4656 static inline void init_sd_lb_stats(struct sd_lb_stats *sds)
4657 {
4658         /*
4659          * Skimp on the clearing to avoid duplicate work. We can avoid clearing
4660          * local_stat because update_sg_lb_stats() does a full clear/assignment.
4661          * We must however clear busiest_stat::avg_load because
4662          * update_sd_pick_busiest() reads this before assignment.
4663          */
4664         *sds = (struct sd_lb_stats){
4665                 .busiest = NULL,
4666                 .local = NULL,
4667                 .total_load = 0UL,
4668                 .total_pwr = 0UL,
4669                 .busiest_stat = {
4670                         .avg_load = 0UL,
4671                 },
4672         };
4673 }
4674
4675 /**
4676  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
4677  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
4678  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
4679  *
4680  * Return: The load index.
4681  */
4682 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
4683                                         enum cpu_idle_type idle)
4684 {
4685         int load_idx;
4686
4687         switch (idle) {
4688         case CPU_NOT_IDLE:
4689                 load_idx = sd->busy_idx;
4690                 break;
4691
4692         case CPU_NEWLY_IDLE:
4693                 load_idx = sd->newidle_idx;
4694                 break;
4695         default:
4696                 load_idx = sd->idle_idx;
4697                 break;
4698         }
4699
4700         return load_idx;
4701 }
4702
4703 static unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4704 {
4705         return SCHED_POWER_SCALE;
4706 }
4707
4708 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4709 {
4710         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
4711 }
4712
4713 static unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4714 {
4715         unsigned long weight = sd->span_weight;
4716         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
4717
4718         smt_gain /= weight;
4719
4720         return smt_gain;
4721 }
4722
4723 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4724 {
4725         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
4726 }
4727
4728 static unsigned long scale_rt_power(int cpu)
4729 {
4730         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4731         u64 total, available, age_stamp, avg;
4732
4733         /*
4734          * Since we're reading these variables without serialization make sure
4735          * we read them once before doing sanity checks on them.
4736          */
4737         age_stamp = ACCESS_ONCE(rq->age_stamp);
4738         avg = ACCESS_ONCE(rq->rt_avg);
4739
4740         total = sched_avg_period() + (rq_clock(rq) - age_stamp);
4741
4742         if (unlikely(total < avg)) {
4743                 /* Ensures that power won't end up being negative */
4744                 available = 0;
4745         } else {
4746                 available = total - avg;
4747         }
4748
4749         if (unlikely((s64)total < SCHED_POWER_SCALE))
4750                 total = SCHED_POWER_SCALE;
4751
4752         total >>= SCHED_POWER_SHIFT;
4753
4754         return div_u64(available, total);
4755 }
4756
4757 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4758 {
4759         unsigned long weight = sd->span_weight;
4760         unsigned long power = SCHED_POWER_SCALE;
4761         struct sched_group *sdg = sd->groups;
4762
4763         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
4764                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
4765                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
4766                 else
4767                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
4768
4769                 power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
4770         }
4771
4772         sdg->sgp->power_orig = power;
4773
4774         if (sched_feat(ARCH_POWER))
4775                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
4776         else
4777                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
4778
4779         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
4780
4781         power *= scale_rt_power(cpu);
4782         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
4783
4784         if (!power)
4785                 power = 1;
4786
4787         cpu_rq(cpu)->cpu_power = power;
4788         sdg->sgp->power = power;
4789 }
4790
4791 void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
4792 {
4793         struct sched_domain *child = sd->child;
4794         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
4795         unsigned long power, power_orig;
4796         unsigned long interval;
4797
4798         interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4799         interval = clamp(interval, 1UL, max_load_balance_interval);
4800         sdg->sgp->next_update = jiffies + interval;
4801
4802         if (!child) {
4803                 update_cpu_power(sd, cpu);
4804                 return;
4805         }
4806
4807         power_orig = power = 0;
4808
4809         if (child->flags & SD_OVERLAP) {
4810                 /*
4811                  * SD_OVERLAP domains cannot assume that child groups
4812                  * span the current group.
4813                  */
4814
4815                 for_each_cpu(cpu, sched_group_cpus(sdg)) {
4816                         struct sched_group *sg = cpu_rq(cpu)->sd->groups;
4817
4818                         power_orig += sg->sgp->power_orig;
4819                         power += sg->sgp->power;
4820                 }
4821         } else  {
4822                 /*
4823                  * !SD_OVERLAP domains can assume that child groups
4824                  * span the current group.
4825                  */ 
4826
4827                 group = child->groups;
4828                 do {
4829                         power_orig += group->sgp->power_orig;
4830                         power += group->sgp->power;
4831                         group = group->next;
4832                 } while (group != child->groups);
4833         }
4834
4835         sdg->sgp->power_orig = power_orig;
4836         sdg->sgp->power = power;
4837 }
4838
4839 /*
4840  * Try and fix up capacity for tiny siblings, this is needed when
4841  * things like SD_ASYM_PACKING need f_b_g to select another sibling
4842  * which on its own isn't powerful enough.
4843  *
4844  * See update_sd_pick_busiest() and check_asym_packing().
4845  */
4846 static inline int
4847 fix_small_capacity(struct sched_domain *sd, struct sched_group *group)
4848 {
4849         /*
4850          * Only siblings can have significantly less than SCHED_POWER_SCALE
4851          */
4852         if (!(sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER))
4853                 return 0;
4854
4855         /*
4856          * If ~90% of the cpu_power is still there, we're good.
4857          */
4858         if (group->sgp->power * 32 > group->sgp->power_orig * 29)
4859                 return 1;
4860
4861         return 0;
4862 }
4863
4864 /*
4865  * Group imbalance indicates (and tries to solve) the problem where balancing
4866  * groups is inadequate due to tsk_cpus_allowed() constraints.
4867  *
4868  * Imagine a situation of two groups of 4 cpus each and 4 tasks each with a
4869  * cpumask covering 1 cpu of the first group and 3 cpus of the second group.
4870  * Something like:
4871  *
4872  *      { 0 1 2 3 } { 4 5 6 7 }
4873  *              *     * * *
4874  *
4875  * If we were to balance group-wise we'd place two tasks in the first group and
4876  * two tasks in the second group. Clearly this is undesired as it will overload
4877  * cpu 3 and leave one of the cpus in the second group unused.
4878  *
4879  * The current solution to this issue is detecting the skew in the first group
4880  * by noticing the lower domain failed to reach balance and had difficulty
4881  * moving tasks due to affinity constraints.
4882  *
4883  * When this is so detected; this group becomes a candidate for busiest; see
4884  * update_sd_pick_busiest(). And calculcate_imbalance() and
4885  * find_busiest_group() avoid some of the usual balance conditions to allow it
4886  * to create an effective group imbalance.
4887  *
4888  * This is a somewhat tricky proposition since the next run might not find the
4889  * group imbalance and decide the groups need to be balanced again. A most
4890  * subtle and fragile situation.
4891  */
4892
4893 static inline int sg_imbalanced(struct sched_group *group)
4894 {
4895         return group->sgp->imbalance;
4896 }
4897
4898 /*
4899  * Compute the group capacity.
4900  *
4901  * Avoid the issue where N*frac(smt_power) >= 1 creates 'phantom' cores by
4902  * first dividing out the smt factor and computing the actual number of cores
4903  * and limit power unit capacity with that.
4904  */
4905 static inline int sg_capacity(struct lb_env *env, struct sched_group *group)
4906 {
4907         unsigned int capacity, smt, cpus;
4908         unsigned int power, power_orig;
4909
4910         power = group->sgp->power;
4911         power_orig = group->sgp->power_orig;
4912         cpus = group->group_weight;
4913
4914         /* smt := ceil(cpus / power), assumes: 1 < smt_power < 2 */
4915         smt = DIV_ROUND_UP(SCHED_POWER_SCALE * cpus, power_orig);
4916         capacity = cpus / smt; /* cores */
4917
4918         capacity = min_t(unsigned, capacity, DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_POWER_SCALE));
4919         if (!capacity)
4920                 capacity = fix_small_capacity(env->sd, group);
4921
4922         return capacity;
4923 }
4924
4925 /**
4926  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
4927  * @env: The load balancing environment.
4928  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
4929  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
4930  * @local_group: Does group contain this_cpu.
4931  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
4932  */
4933 static inline void update_sg_lb_stats(struct lb_env *env,
4934                         struct sched_group *group, int load_idx,
4935                         int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
4936 {
4937         unsigned long nr_running;
4938         unsigned long load;
4939         int i;
4940
4941         memset(sgs, 0, sizeof(*sgs));
4942
4943         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), env->cpus) {
4944                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
4945
4946                 nr_running = rq->nr_running;
4947
4948                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
4949                 if (local_group)
4950                         load = target_load(i, load_idx);
4951                 else
4952                         load = source_load(i, load_idx);
4953
4954                 sgs->group_load += load;
4955                 sgs->sum_nr_running += nr_running;
4956                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
4957                 if (idle_cpu(i))
4958                         sgs->idle_cpus++;
4959         }
4960
4961         /* Adjust by relative CPU power of the group */
4962         sgs->group_power = group->sgp->power;
4963         sgs->avg_load = (sgs->group_load*SCHED_POWER_SCALE) / sgs->group_power;
4964
4965         if (sgs->sum_nr_running)
4966                 sgs->load_per_task = sgs->sum_weighted_load / sgs->sum_nr_running;
4967
4968         sgs->group_weight = group->group_weight;
4969
4970         sgs->group_imb = sg_imbalanced(group);
4971         sgs->group_capacity = sg_capacity(env, group);
4972
4973         if (sgs->group_capacity > sgs->sum_nr_running)
4974                 sgs->group_has_capacity = 1;
4975 }
4976
4977 /**
4978  * update_sd_pick_busiest - return 1 on busiest group
4979  * @env: The load balancing environment.
4980  * @sds: sched_domain statistics
4981  * @sg: sched_group candidate to be checked for being the busiest
4982  * @sgs: sched_group statistics
4983  *
4984  * Determine if @sg is a busier group than the previously selected
4985  * busiest group.
4986  *
4987  * Return: %true if @sg is a busier group than the previously selected
4988  * busiest group. %false otherwise.
4989  */
4990 static bool update_sd_pick_busiest(struct lb_env *env,
4991                                    struct sd_lb_stats *sds,
4992                                    struct sched_group *sg,
4993                                    struct sg_lb_stats *sgs)
4994 {
4995         if (sgs->avg_load <= sds->busiest_stat.avg_load)
4996                 return false;
4997
4998         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity)
4999                 return true;
5000
5001         if (sgs->group_imb)
5002                 return true;
5003
5004         /*
5005          * ASYM_PACKING needs to move all the work to the lowest
5006          * numbered CPUs in the group, therefore mark all groups
5007          * higher than ourself as busy.
5008          */
5009         if ((env->sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && sgs->sum_nr_running &&
5010             env->dst_cpu < group_first_cpu(sg)) {
5011                 if (!sds->busiest)
5012                         return true;
5013
5014                 if (group_first_cpu(sds->busiest) > group_first_cpu(sg))
5015                         return true;
5016         }
5017
5018         return false;
5019 }
5020
5021 /**
5022  * update_sd_lb_stats - Update sched_domain's statistics for load balancing.
5023  * @env: The load balancing environment.
5024  * @balance: Should we balance.
5025  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
5026  */
5027 static inline void update_sd_lb_stats(struct lb_env *env,
5028                                         struct sd_lb_stats *sds)
5029 {
5030         struct sched_domain *child = env->sd->child;
5031         struct sched_group *sg = env->sd->groups;
5032         struct sg_lb_stats tmp_sgs;
5033         int load_idx, prefer_sibling = 0;
5034
5035         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5036                 prefer_sibling = 1;
5037
5038         load_idx = get_sd_load_idx(env->sd, env->idle);
5039
5040         do {
5041                 struct sg_lb_stats *sgs = &tmp_sgs;
5042                 int local_group;
5043
5044                 local_group = cpumask_test_cpu(env->dst_cpu, sched_group_cpus(sg));
5045                 if (local_group) {
5046                         sds->local = sg;
5047                         sgs = &sds->local_stat;
5048
5049                         if (env->idle != CPU_NEWLY_IDLE ||
5050                             time_after_eq(jiffies, sg->sgp->next_update))
5051                                 update_group_power(env->sd, env->dst_cpu);
5052                 }
5053
5054                 update_sg_lb_stats(env, sg, load_idx, local_group, sgs);
5055
5056                 if (local_group)
5057                         goto next_group;
5058
5059                 /*
5060                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
5061                  * first, lower the sg capacity to one so that we'll try
5062                  * and move all the excess tasks away. We lower the capacity
5063                  * of a group only if the local group has the capacity to fit
5064                  * these excess tasks, i.e. nr_running < group_capacity. The
5065                  * extra check prevents the case where you always pull from the
5066                  * heaviest group when it is already under-utilized (possible
5067                  * with a large weight task outweighs the tasks on the system).
5068                  */
5069                 if (prefer_sibling && sds->local &&
5070                     sds->local_stat.group_has_capacity)
5071                         sgs->group_capacity = min(sgs->group_capacity, 1U);
5072
5073                 if (update_sd_pick_busiest(env, sds, sg, sgs)) {
5074                         sds->busiest = sg;
5075                         sds->busiest_stat = *sgs;
5076                 }
5077
5078 next_group:
5079                 /* Now, start updating sd_lb_stats */
5080                 sds->total_load += sgs->group_load;
5081                 sds->total_pwr += sgs->group_power;
5082
5083                 sg = sg->next;
5084         } while (sg != env->sd->groups);
5085 }
5086
5087 /**
5088  * check_asym_packing - Check to see if the group is packed into the
5089  *                      sched doman.
5090  *
5091  * This is primarily intended to used at the sibling level.  Some
5092  * cores like POWER7 prefer to use lower numbered SMT threads.  In the
5093  * case of POWER7, it can move to lower SMT modes only when higher
5094  * threads are idle.  When in lower SMT modes, the threads will
5095  * perform better since they share less core resources.  Hence when we
5096  * have idle threads, we want them to be the higher ones.
5097  *
5098  * This packing function is run on idle threads.  It checks to see if
5099  * the busiest CPU in this domain (core in the P7 case) has a higher
5100  * CPU number than the packing function is being run on.  Here we are
5101  * assuming lower CPU number will be equivalent to lower a SMT thread
5102  * number.
5103  *
5104  * Return: 1 when packing is required and a task should be moved to
5105  * this CPU.  The amount of the imbalance is returned in *imbalance.
5106  *
5107  * @env: The load balancing environment.
5108  * @sds: Statistics of the sched_domain which is to be packed
5109  */
5110 static int check_asym_packing(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
5111 {
5112         int busiest_cpu;
5113
5114         if (!(env->sd->flags & SD_ASYM_PACKING))
5115                 return 0;
5116
5117         if (!sds->busiest)
5118                 return 0;
5119
5120         busiest_cpu = group_first_cpu(sds->busiest);
5121         if (env->dst_cpu > busiest_cpu)
5122                 return 0;
5123
5124         env->imbalance = DIV_ROUND_CLOSEST(
5125                 sds->busiest_stat.avg_load * sds->busiest_stat.group_power,
5126                 SCHED_POWER_SCALE);
5127
5128         return 1;
5129 }
5130
5131 /**
5132  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
5133  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
5134  *                      load balancing.
5135  * @env: The load balancing environment.
5136  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
5137  */
5138 static inline
5139 void fix_small_imbalance(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
5140 {
5141         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
5142         unsigned int imbn = 2;
5143         unsigned long scaled_busy_load_per_task;
5144         struct sg_lb_stats *local, *busiest;
5145
5146         local = &sds->local_stat;
5147         busiest = &sds->busiest_stat;
5148
5149         if (!local->sum_nr_running)
5150                 local->load_per_task = cpu_avg_load_per_task(env->dst_cpu);
5151         else if (busiest->load_per_task > local->load_per_task)
5152                 imbn = 1;
5153
5154         scaled_busy_load_per_task =
5155                 (busiest->load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
5156                 busiest->group_power;
5157
5158         if (busiest->avg_load + scaled_busy_load_per_task >=
5159             local->avg_load + (scaled_busy_load_per_task * imbn)) {
5160                 env->imbalance = busiest->load_per_task;
5161                 return;
5162         }
5163
5164         /*
5165          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
5166          * however we may be able to increase total CPU power used by
5167          * moving them.
5168          */
5169
5170         pwr_now += busiest->group_power *
5171                         min(busiest->load_per_task, busiest->avg_load);
5172         pwr_now += local->group_power *
5173                         min(local->load_per_task, local->avg_load);
5174         pwr_now /= SCHED_POWER_SCALE;
5175
5176         /* Amount of load we'd subtract */
5177         tmp = (busiest->load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
5178                 busiest->group_power;
5179         if (busiest->avg_load > tmp) {
5180                 pwr_move += busiest->group_power *
5181                             min(busiest->load_per_task,
5182                                 busiest->avg_load - tmp);
5183         }
5184
5185         /* Amount of load we'd add */
5186         if (busiest->avg_load * busiest->group_power <
5187             busiest->load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) {
5188                 tmp = (busiest->avg_load * busiest->group_power) /
5189                       local->group_power;
5190         } else {
5191                 tmp = (busiest->load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
5192                       local->group_power;
5193         }
5194         pwr_move += local->group_power *
5195                     min(local->load_per_task, local->avg_load + tmp);
5196         pwr_move /= SCHED_POWER_SCALE;
5197
5198         /* Move if we gain throughput */
5199         if (pwr_move > pwr_now)
5200                 env->imbalance = busiest->load_per_task;
5201 }
5202
5203 /**
5204  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
5205  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
5206  * @env: load balance environment
5207  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
5208  */
5209 static inline void calculate_imbalance(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
5210 {
5211         unsigned long max_pull, load_above_capacity = ~0UL;
5212         struct sg_lb_stats *local, *busiest;
5213
5214         local = &sds->local_stat;
5215         busiest = &sds->busiest_stat;
5216
5217         if (busiest->group_imb) {
5218                 /*
5219                  * In the group_imb case we cannot rely on group-wide averages
5220                  * to ensure cpu-load equilibrium, look at wider averages. XXX
5221                  */
5222                 busiest->load_per_task =
5223                         min(busiest->load_per_task, sds->avg_load);
5224         }
5225
5226         /*
5227          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
5228          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
5229          * its cpu_power, while calculating max_load..)
5230          */
5231         if (busiest->avg_load <= sds->avg_load ||
5232             local->avg_load >= sds->avg_load) {
5233                 env->imbalance = 0;
5234                 return fix_small_imbalance(env, sds);
5235         }
5236
5237         if (!busiest->group_imb) {
5238                 /*
5239                  * Don't want to pull so many tasks that a group would go idle.
5240                  * Except of course for the group_imb case, since then we might
5241                  * have to drop below capacity to reach cpu-load equilibrium.
5242                  */
5243                 load_above_capacity =
5244                         (busiest->sum_nr_running - busiest->group_capacity);
5245
5246                 load_above_capacity *= (SCHED_LOAD_SCALE * SCHED_POWER_SCALE);
5247                 load_above_capacity /= busiest->group_power;
5248         }
5249
5250         /*
5251          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
5252          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
5253          * reduce the max loaded cpu below the average load. At the same time,
5254          * we also don't want to reduce the group load below the group capacity
5255          * (so that we can implement power-savings policies etc). Thus we look
5256          * for the minimum possible imbalance.
5257          */
5258         max_pull = min(busiest->avg_load - sds->avg_load, load_above_capacity);
5259
5260         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
5261         env->imbalance = min(
5262                 max_pull * busiest->group_power,
5263                 (sds->avg_load - local->avg_load) * local->group_power
5264         ) / SCHED_POWER_SCALE;
5265
5266         /*
5267          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
5268          * there is no guarantee that any tasks will be moved so we'll have
5269          * a think about bumping its value to force at least one task to be
5270          * moved
5271          */
5272         if (env->imbalance < busiest->load_per_task)
5273                 return fix_small_imbalance(env, sds);
5274 }
5275
5276 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
5277
5278 /**
5279  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
5280  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
5281  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
5282  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
5283  * such a group exists.
5284  *
5285  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
5286  * to restore balance.
5287  *
5288  * @env: The load balancing environment.
5289  *
5290  * Return:      - The busiest group if imbalance exists.
5291  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
5292  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
5293  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
5294  */
5295 static struct sched_group *find_busiest_group(struct lb_env *env)
5296 {
5297         struct sg_lb_stats *local, *busiest;
5298         struct sd_lb_stats sds;
5299
5300         init_sd_lb_stats(&sds);
5301
5302         /*
5303          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
5304          * this level.
5305          */
5306         update_sd_lb_stats(env, &sds);
5307         local = &sds.local_stat;
5308         busiest = &sds.busiest_stat;
5309
5310         if ((env->idle == CPU_IDLE || env->idle == CPU_NEWLY_IDLE) &&
5311             check_asym_packing(env, &sds))
5312                 return sds.busiest;
5313
5314         /* There is no busy sibling group to pull tasks from */
5315         if (!sds.busiest || busiest->sum_nr_running == 0)
5316                 goto out_balanced;
5317
5318         sds.avg_load = (SCHED_POWER_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
5319
5320         /*
5321          * If the busiest group is imbalanced the below checks don't
5322          * work because they assume all things are equal, which typically
5323          * isn't true due to cpus_allowed constraints and the like.
5324          */
5325         if (busiest->group_imb)
5326                 goto force_balance;
5327
5328         /* SD_BALANCE_NEWIDLE trumps SMP nice when underutilized */
5329         if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE && local->group_has_capacity &&
5330             !busiest->group_has_capacity)
5331                 goto force_balance;
5332
5333         /*
5334          * If the local group is more busy than the selected busiest group
5335          * don't try and pull any tasks.
5336          */
5337         if (local->avg_load >= busiest->avg_load)
5338                 goto out_balanced;
5339
5340         /*
5341          * Don't pull any tasks if this group is already above the domain
5342          * average load.
5343          */
5344         if (local->avg_load >= sds.avg_load)
5345                 goto out_balanced;
5346
5347         if (env->idle == CPU_IDLE) {
5348                 /*
5349                  * This cpu is idle. If the busiest group load doesn't
5350                  * have more tasks than the number of available cpu's and
5351                  * there is no imbalance between this and busiest group
5352                  * wrt to idle cpu's, it is balanced.
5353                  */
5354                 if ((local->idle_cpus < busiest->idle_cpus) &&
5355                     busiest->sum_nr_running <= busiest->group_weight)
5356                         goto out_balanced;
5357         } else {
5358                 /*
5359                  * In the CPU_NEWLY_IDLE, CPU_NOT_IDLE cases, use
5360                  * imbalance_pct to be conservative.
5361                  */
5362                 if (100 * busiest->avg_load <=
5363                                 env->sd->imbalance_pct * local->avg_load)
5364                         goto out_balanced;
5365         }
5366
5367 force_balance:
5368         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
5369         calculate_imbalance(env, &sds);
5370         return sds.busiest;
5371
5372 out_balanced:
5373         env->imbalance = 0;
5374         return NULL;
5375 }
5376
5377 /*
5378  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
5379  */
5380 static struct rq *find_busiest_queue(struct lb_env *env,
5381                                      struct sched_group *group)
5382 {
5383         struct rq *busiest = NULL, *rq;
5384         unsigned long busiest_load = 0, busiest_power = 1;
5385         int i;
5386
5387         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), env->cpus) {
5388                 unsigned long power = power_of(i);
5389                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power,
5390                                                            SCHED_POWER_SCALE);
5391                 unsigned long wl;
5392
5393                 if (!capacity)
5394                         capacity = fix_small_capacity(env->sd, group);
5395
5396                 rq = cpu_rq(i);
5397                 wl = weighted_cpuload(i);
5398
5399                 /*
5400                  * When comparing with imbalance, use weighted_cpuload()
5401                  * which is not scaled with the cpu power.
5402                  */
5403                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > env->imbalance)
5404                         continue;
5405
5406                 /*
5407                  * For the load comparisons with the other cpu's, consider
5408                  * the weighted_cpuload() scaled with the cpu power, so that
5409                  * the load can be moved away from the cpu that is potentially
5410                  * running at a lower capacity.
5411                  *
5412                  * Thus we're looking for max(wl_i / power_i), crosswise
5413                  * multiplication to rid ourselves of the division works out
5414                  * to: wl_i * power_j > wl_j * power_i;  where j is our
5415                  * previous maximum.
5416                  */
5417                 if (wl * busiest_power > busiest_load * power) {
5418                         busiest_load = wl;
5419                         busiest_power = power;
5420                         busiest = rq;
5421                 }
5422         }
5423
5424         return busiest;
5425 }
5426
5427 /*
5428  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
5429  * so long as it is large enough.
5430  */
5431 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
5432
5433 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
5434 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
5435
5436 static int need_active_balance(struct lb_env *env)
5437 {
5438         struct sched_domain *sd = env->sd;
5439
5440         if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE) {
5441
5442                 /*
5443                  * ASYM_PACKING needs to force migrate tasks from busy but
5444                  * higher numbered CPUs in order to pack all tasks in the
5445                  * lowest numbered CPUs.
5446                  */
5447                 if ((sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && env->src_cpu > env->dst_cpu)
5448                         return 1;
5449         }
5450
5451         return unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2);
5452 }
5453
5454 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data);
5455
5456 static int should_we_balance(struct lb_env *env)
5457 {
5458         struct sched_group *sg = env->sd->groups;
5459         struct cpumask *sg_cpus, *sg_mask;
5460         int cpu, balance_cpu = -1;
5461
5462         /*
5463          * In the newly idle case, we will allow all the cpu's
5464          * to do the newly idle load balance.
5465          */
5466         if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE)
5467                 return 1;
5468
5469         sg_cpus = sched_group_cpus(sg);
5470         sg_mask = sched_group_mask(sg);
5471         /* Try to find first idle cpu */
5472         for_each_cpu_and(cpu, sg_cpus, env->cpus) {
5473                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, sg_mask) || !idle_cpu(cpu))
5474                         continue;
5475
5476                 balance_cpu = cpu;
5477                 break;
5478         }
5479
5480         if (balance_cpu == -1)
5481                 balance_cpu = group_balance_cpu(sg);
5482
5483         /*
5484          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
5485          * is eligible for doing load balancing at this and above domains.
5486          */
5487         return balance_cpu == env->dst_cpu;
5488 }
5489
5490 /*
5491  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
5492  * tasks if there is an imbalance.
5493  */
5494 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
5495                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
5496                         int *continue_balancing)
5497 {
5498         int ld_moved, cur_ld_moved, active_balance = 0;
5499         struct sched_domain *sd_parent = sd->parent;
5500         struct sched_group *group;
5501         struct rq *busiest;
5502         unsigned long flags;
5503         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_mask);
5504
5505         struct lb_env env = {
5506                 .sd             = sd,
5507                 .dst_cpu        = this_cpu,
5508                 .dst_rq         = this_rq,
5509                 .dst_grpmask    = sched_group_cpus(sd->groups),
5510                 .idle           = idle,
5511                 .loop_break     = sched_nr_migrate_break,
5512                 .cpus           = cpus,
5513         };
5514
5515         /*
5516          * For NEWLY_IDLE load_balancing, we don't need to consider
5517          * other cpus in our group
5518          */
5519         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
5520                 env.dst_grpmask = NULL;
5521
5522         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
5523
5524         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
5525
5526 redo:
5527         if (!should_we_balance(&env)) {
5528                 *continue_balancing = 0;
5529                 goto out_balanced;
5530         }
5531
5532         group = find_busiest_group(&env);
5533         if (!group) {
5534                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
5535                 goto out_balanced;
5536         }
5537
5538         busiest = find_busiest_queue(&env, group);
5539         if (!busiest) {
5540                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
5541                 goto out_balanced;
5542         }
5543
5544         BUG_ON(busiest == env.dst_rq);
5545
5546         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], env.imbalance);
5547
5548         ld_moved = 0;
5549         if (busiest->nr_running > 1) {
5550                 /*
5551                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
5552                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
5553                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
5554                  * correctly treated as an imbalance.
5555                  */
5556                 env.flags |= LBF_ALL_PINNED;
5557                 env.src_cpu   = busiest->cpu;
5558                 env.src_rq    = busiest;
5559                 env.loop_max  = min(sysctl_sched_nr_migrate, busiest->nr_running);
5560
5561 more_balance:
5562                 local_irq_save(flags);
5563                 double_rq_lock(env.dst_rq, busiest);
5564
5565                 /*
5566                  * cur_ld_moved - load moved in current iteration
5567                  * ld_moved     - cumulative load moved across iterations
5568                  */
5569                 cur_ld_moved = move_tasks(&env);
5570                 ld_moved += cur_ld_moved;
5571                 double_rq_unlock(env.dst_rq, busiest);
5572                 local_irq_restore(flags);
5573
5574                 /*
5575                  * some other cpu did the load balance for us.
5576                  */
5577                 if (cur_ld_moved && env.dst_cpu != smp_processor_id())
5578                         resched_cpu(env.dst_cpu);
5579
5580                 if (env.flags & LBF_NEED_BREAK) {
5581                         env.flags &= ~LBF_NEED_BREAK;
5582                         goto more_balance;
5583                 }
5584
5585                 /*
5586                  * Revisit (affine) tasks on src_cpu that couldn't be moved to
5587                  * us and move them to an alternate dst_cpu in our sched_group
5588                  * where they can run. The upper limit on how many times we
5589                  * iterate on same src_cpu is dependent on number of cpus in our
5590                  * sched_group.
5591                  *
5592                  * This changes load balance semantics a bit on who can move
5593                  * load to a given_cpu. In addition to the given_cpu itself
5594                  * (or a ilb_cpu acting on its behalf where given_cpu is
5595                  * nohz-idle), we now have balance_cpu in a position to move
5596                  * load to given_cpu. In rare situations, this may cause
5597                  * conflicts (balance_cpu and given_cpu/ilb_cpu deciding
5598                  * _independently_ and at _same_ time to move some load to
5599                  * given_cpu) causing exceess load to be moved to given_cpu.
5600                  * This however should not happen so much in practice and
5601                  * moreover subsequent load balance cycles should correct the
5602                  * excess load moved.
5603                  */
5604                 if ((env.flags & LBF_DST_PINNED) && env.imbalance > 0) {
5605
5606                         /* Prevent to re-select dst_cpu via env's cpus */
5607                         cpumask_clear_cpu(env.dst_cpu, env.cpus);
5608
5609                         env.dst_rq       = cpu_rq(env.new_dst_cpu);
5610                         env.dst_cpu      = env.new_dst_cpu;
5611                         env.flags       &= ~LBF_DST_PINNED;
5612                         env.loop         = 0;
5613                         env.loop_break   = sched_nr_migrate_break;
5614
5615                         /*
5616                          * Go back to "more_balance" rather than "redo" since we
5617                          * need to continue with same src_cpu.
5618                          */
5619                         goto more_balance;
5620                 }
5621
5622                 /*
5623                  * We failed to reach balance because of affinity.
5624                  */
5625                 if (sd_parent) {
5626                         int *group_imbalance = &sd_parent->groups->sgp->imbalance;
5627
5628                         if ((env.flags & LBF_SOME_PINNED) && env.imbalance > 0) {
5629                                 *group_imbalance = 1;
5630                         } else if (*group_imbalance)
5631                                 *group_imbalance = 0;
5632                 }
5633
5634                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
5635                 if (unlikely(env.flags & LBF_ALL_PINNED)) {
5636                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
5637                         if (!cpumask_empty(cpus)) {
5638                                 env.loop = 0;
5639                                 env.loop_break = sched_nr_migrate_break;
5640                                 goto redo;
5641                         }
5642                         goto out_balanced;
5643                 }
5644         }
5645
5646         if (!ld_moved) {
5647                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
5648                 /*
5649                  * Increment the failure counter only on periodic balance.
5650                  * We do not want newidle balance, which can be very
5651                  * frequent, pollute the failure counter causing
5652                  * excessive cache_hot migrations and active balances.
5653                  */
5654                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE)
5655                         sd->nr_balance_failed++;
5656
5657                 if (need_active_balance(&env)) {
5658                         raw_spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
5659
5660                         /* don't kick the active_load_balance_cpu_stop,
5661                          * if the curr task on busiest cpu can't be
5662                          * moved to this_cpu
5663                          */
5664                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
5665                                         tsk_cpus_allowed(busiest->curr))) {
5666                                 raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock,
5667                                                             flags);
5668                                 env.flags |= LBF_ALL_PINNED;
5669                                 goto out_one_pinned;
5670                         }
5671
5672                         /*
5673                          * ->active_balance synchronizes accesses to
5674                          * ->active_balance_work.  Once set, it's cleared
5675                          * only after active load balance is finished.
5676                          */
5677                         if (!busiest->active_balance) {
5678                                 busiest->active_balance = 1;
5679                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
5680                                 active_balance = 1;
5681                         }
5682                         raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
5683
5684                         if (active_balance) {
5685                                 stop_one_cpu_nowait(cpu_of(busiest),
5686                                         active_load_balance_cpu_stop, busiest,
5687                                         &busiest->active_balance_work);
5688                         }
5689
5690                         /*
5691                          * We've kicked active balancing, reset the failure
5692                          * counter.
5693                          */
5694                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
5695                 }
5696         } else
5697                 sd->nr_balance_failed = 0;
5698
5699         if (likely(!active_balance)) {
5700                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
5701                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
5702         } else {
5703                 /*
5704                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
5705                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
5706                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
5707                  * move_tasks).
5708                  */
5709                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
5710                         sd->balance_interval *= 2;
5711         }
5712
5713         goto out;
5714
5715 out_balanced:
5716         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
5717
5718         sd->nr_balance_failed = 0;
5719
5720 out_one_pinned:
5721         /* tune up the balancing interval */
5722         if (((env.flags & LBF_ALL_PINNED) &&
5723                         sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
5724                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
5725                 sd->balance_interval *= 2;
5726
5727         ld_moved = 0;
5728 out:
5729         return ld_moved;
5730 }
5731
5732 /*
5733  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
5734  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
5735  */
5736 void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
5737 {
5738         struct sched_domain *sd;
5739         int pulled_task = 0;
5740         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
5741         u64 curr_cost = 0;
5742
5743         this_rq->idle_stamp = rq_clock(this_rq);
5744
5745         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
5746                 return;
5747
5748         /*
5749          * Drop the rq->lock, but keep IRQ/preempt disabled.
5750          */
5751         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
5752
5753         update_blocked_averages(this_cpu);
5754         rcu_read_lock();
5755         for_each_domain(this_cpu, sd) {
5756                 unsigned long interval;
5757                 int continue_balancing = 1;
5758                 u64 t0, domain_cost;
5759
5760                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
5761                         continue;
5762
5763                 if (this_rq->avg_idle < curr_cost + sd->max_newidle_lb_cost)
5764                         break;
5765
5766                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE) {
5767                         t0 = sched_clock_cpu(this_cpu);
5768
5769                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
5770                         pulled_task = load_balance(this_cpu, this_rq,
5771                                                    sd, CPU_NEWLY_IDLE,
5772                                                    &continue_balancing);
5773
5774                         domain_cost = sched_clock_cpu(this_cpu) - t0;
5775                         if (domain_cost > sd->max_newidle_lb_cost)
5776                                 sd->max_newidle_lb_cost = domain_cost;
5777
5778                         curr_cost += domain_cost;
5779                 }
5780
5781                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
5782                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
5783                         next_balance = sd->last_balance + interval;
5784                 if (pulled_task) {
5785                         this_rq->idle_stamp = 0;
5786                         break;
5787                 }
5788         }
5789         rcu_read_unlock();
5790
5791         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
5792
5793         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
5794                 /*
5795                  * We are going idle. next_balance may be set based on
5796                  * a busy processor. So reset next_balance.
5797                  */
5798                 this_rq->next_balance = next_balance;
5799         }
5800
5801         if (curr_cost > this_rq->max_idle_balance_cost)
5802                 this_rq->max_idle_balance_cost = curr_cost;
5803 }
5804
5805 /*
5806  * active_load_balance_cpu_stop is run by cpu stopper. It pushes
5807  * running tasks off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at
5808  * least 1 task to be running on each physical CPU where possible, and
5809  * avoids physical / logical imbalances.
5810  */
5811 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data)
5812 {
5813         struct rq *busiest_rq = data;
5814         int busiest_cpu = cpu_of(busiest_rq);
5815         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
5816         struct rq *target_rq = cpu_rq(target_cpu);
5817         struct sched_domain *sd;
5818
5819         raw_spin_lock_irq(&busiest_rq->lock);
5820
5821         /* make sure the requested cpu hasn't gone down in the meantime */
5822         if (unlikely(busiest_cpu != smp_processor_id() ||
5823                      !busiest_rq->active_balance))
5824                 goto out_unlock;
5825
5826         /* Is there any task to move? */
5827         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
5828                 goto out_unlock;
5829
5830         /*
5831          * This condition is "impossible", if it occurs
5832          * we need to fix it. Originally reported by
5833          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
5834          */
5835         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
5836
5837         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
5838         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
5839
5840         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
5841         rcu_read_lock();
5842         for_each_domain(target_cpu, sd) {
5843                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
5844                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
5845                                 break;
5846         }
5847
5848         if (likely(sd)) {
5849                 struct lb_env env = {
5850                         .sd             = sd,
5851                         .dst_cpu        = target_cpu,
5852                         .dst_rq         = target_rq,
5853                         .src_cpu        = busiest_rq->cpu,
5854                         .src_rq         = busiest_rq,
5855                         .idle           = CPU_IDLE,
5856                 };
5857
5858                 schedstat_inc(sd, alb_count);
5859
5860                 if (move_one_task(&env))
5861                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
5862                 else
5863                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
5864         }
5865         rcu_read_unlock();
5866         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
5867 out_unlock:
5868         busiest_rq->active_balance = 0;
5869         raw_spin_unlock_irq(&busiest_rq->lock);
5870         return 0;
5871 }
5872
5873 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
5874 /*
5875  * idle load balancing details
5876  * - When one of the busy CPUs notice that there may be an idle rebalancing
5877  *   needed, they will kick the idle load balancer, which then does idle
5878  *   load balancing for all the idle CPUs.
5879  */
5880 static struct {
5881         cpumask_var_t idle_cpus_mask;
5882         atomic_t nr_cpus;
5883         unsigned long next_balance;     /* in jiffy units */
5884 } nohz ____cacheline_aligned;
5885
5886 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
5887 {
5888         int ilb = cpumask_first(nohz.idle_cpus_mask);
5889
5890         if (ilb < nr_cpu_ids && idle_cpu(ilb))
5891                 return ilb;
5892
5893         return nr_cpu_ids;
5894 }
5895
5896 /*
5897  * Kick a CPU to do the nohz balancing, if it is time for it. We pick the
5898  * nohz_load_balancer CPU (if there is one) otherwise fallback to any idle
5899  * CPU (if there is one).
5900  */
5901 static void nohz_balancer_kick(int cpu)
5902 {
5903         int ilb_cpu;
5904
5905         nohz.next_balance++;
5906
5907         ilb_cpu = find_new_ilb(cpu);
5908
5909         if (ilb_cpu >= nr_cpu_ids)
5910                 return;
5911
5912         if (test_and_set_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(ilb_cpu)))
5913                 return;
5914         /*
5915          * Use smp_send_reschedule() instead of resched_cpu().
5916          * This way we generate a sched IPI on the target cpu which
5917          * is idle. And the softirq performing nohz idle load balance
5918          * will be run before returning from the IPI.
5919          */
5920         smp_send_reschedule(ilb_cpu);
5921         return;
5922 }
5923
5924 static inline void nohz_balance_exit_idle(int cpu)
5925 {
5926         if (unlikely(test_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu)))) {
5927                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
5928                 atomic_dec(&nohz.nr_cpus);
5929                 clear_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu));
5930         }
5931 }
5932
5933 static inline void set_cpu_sd_state_busy(void)
5934 {
5935         struct sched_domain *sd;
5936
5937         rcu_read_lock();
5938         sd = rcu_dereference_check_sched_domain(this_rq()->sd);
5939
5940         if (!sd || !sd->nohz_idle)
5941                 goto unlock;
5942         sd->nohz_idle = 0;
5943
5944         for (; sd; sd = sd->parent)
5945                 atomic_inc(&sd->groups->sgp->nr_busy_cpus);
5946 unlock:
5947         rcu_read_unlock();
5948 }
5949
5950 void set_cpu_sd_state_idle(void)
5951 {
5952         struct sched_domain *sd;
5953
5954         rcu_read_lock();
5955         sd = rcu_dereference_check_sched_domain(this_rq()->sd);
5956
5957         if (!sd || sd->nohz_idle)
5958                 goto unlock;
5959         sd->nohz_idle = 1;
5960
5961         for (; sd; sd = sd->parent)
5962                 atomic_dec(&sd->groups->sgp->nr_busy_cpus);
5963 unlock:
5964         rcu_read_unlock();
5965 }
5966
5967 /*
5968  * This routine will record that the cpu is going idle with tick stopped.
5969  * This info will be used in performing idle load balancing in the future.
5970  */
5971 void nohz_balance_enter_idle(int cpu)
5972 {
5973         /*
5974          * If this cpu is going down, then nothing needs to be done.
5975          */
5976         if (!cpu_active(cpu))
5977                 return;
5978
5979         if (test_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu)))
5980                 return;
5981
5982         cpumask_set_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
5983         atomic_inc(&nohz.nr_cpus);
5984         set_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu));
5985 }
5986
5987 static int sched_ilb_notifier(struct notifier_block *nfb,
5988                                         unsigned long action, void *hcpu)
5989 {
5990         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5991         case CPU_DYING:
5992                 nohz_balance_exit_idle(smp_processor_id());
5993                 return NOTIFY_OK;
5994         default:
5995                 return NOTIFY_DONE;
5996         }
5997 }
5998 #endif
5999
6000 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
6001
6002 /*
6003  * Scale the max load_balance interval with the number of CPUs in the system.
6004  * This trades load-balance latency on larger machines for less cross talk.
6005  */
6006 void update_max_interval(void)
6007 {
6008         max_load_balance_interval = HZ*num_online_cpus()/10;
6009 }
6010
6011 /*
6012  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
6013  * and initiates a balancing operation if so.
6014  *
6015  * Balancing parameters are set up in init_sched_domains.
6016  */
6017 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
6018 {
6019         int continue_balancing = 1;
6020         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6021         unsigned long interval;
6022         struct sched_domain *sd;
6023         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
6024         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
6025         int update_next_balance = 0;
6026         int need_serialize, need_decay = 0;
6027         u64 max_cost = 0;
6028
6029         update_blocked_averages(cpu);
6030
6031         rcu_read_lock();
6032         for_each_domain(cpu, sd) {
6033                 /*
6034                  * Decay the newidle max times here because this is a regular
6035                  * visit to all the domains. Decay ~1% per second.
6036                  */
6037                 if (time_after(jiffies, sd->next_decay_max_lb_cost)) {
6038                         sd->max_newidle_lb_cost =
6039                                 (sd->max_newidle_lb_cost * 253) / 256;
6040                         sd->next_decay_max_lb_cost = jiffies + HZ;
6041                         need_decay = 1;
6042                 }
6043                 max_cost += sd->max_newidle_lb_cost;
6044
6045                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
6046                         continue;
6047
6048                 /*
6049                  * Stop the load balance at this level. There is another
6050                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
6051                  * actively.
6052                  */
6053                 if (!continue_balancing) {
6054                         if (need_decay)
6055                                 continue;
6056                         break;
6057                 }
6058
6059                 interval = sd->balance_interval;
6060                 if (idle != CPU_IDLE)
6061                         interval *= sd->busy_factor;
6062
6063                 /* scale ms to jiffies */
6064                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
6065                 interval = clamp(interval, 1UL, max_load_balance_interval);
6066
6067                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
6068
6069                 if (need_serialize) {
6070                         if (!spin_trylock(&balancing))
6071                                 goto out;
6072                 }
6073
6074                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
6075                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &continue_balancing)) {
6076                                 /*
6077                                  * The LBF_DST_PINNED logic could have changed
6078                                  * env->dst_cpu, so we can't know our idle
6079                                  * state even if we migrated tasks. Update it.
6080                                  */
6081                                 idle = idle_cpu(cpu) ? CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
6082                         }
6083                         sd->last_balance = jiffies;
6084                 }
6085                 if (need_serialize)
6086                         spin_unlock(&balancing);
6087 out:
6088                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
6089                         next_balance = sd->last_balance + interval;
6090                         update_next_balance = 1;
6091                 }
6092         }
6093         if (need_decay) {
6094                 /*
6095                  * Ensure the rq-wide value also decays but keep it at a
6096                  * reasonable floor to avoid funnies with rq->avg_idle.
6097                  */
6098                 rq->max_idle_balance_cost =
6099                         max((u64)sysctl_sched_migration_cost, max_cost);
6100         }
6101         rcu_read_unlock();
6102
6103         /*
6104          * next_balance will be updated only when there is a need.
6105          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
6106          * updated.
6107          */
6108         if (likely(update_next_balance))
6109                 rq->next_balance = next_balance;
6110 }
6111
6112 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6113 /*
6114  * In CONFIG_NO_HZ_COMMON case, the idle balance kickee will do the
6115  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
6116  */
6117 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle)
6118 {
6119         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
6120         struct rq *rq;
6121         int balance_cpu;
6122
6123         if (idle != CPU_IDLE ||
6124             !test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(this_cpu)))
6125                 goto end;
6126
6127         for_each_cpu(balance_cpu, nohz.idle_cpus_mask) {
6128                 if (balance_cpu == this_cpu || !idle_cpu(balance_cpu))
6129                         continue;
6130
6131                 /*
6132                  * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
6133                  * work being done for other cpus. Next load
6134                  * balancing owner will pick it up.
6135                  */
6136                 if (need_resched())
6137                         break;
6138
6139                 rq = cpu_rq(balance_cpu);
6140
6141                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
6142                 update_rq_clock(rq);
6143                 update_idle_cpu_load(rq);
6144                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
6145
6146                 rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
6147
6148                 if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
6149                         this_rq->next_balance = rq->next_balance;
6150         }
6151         nohz.next_balance = this_rq->next_balance;
6152 end:
6153         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(this_cpu));
6154 }
6155
6156 /*
6157  * Current heuristic for kicking the idle load balancer in the presence
6158  * of an idle cpu is the system.
6159  *   - This rq has more than one task.
6160  *   - At any scheduler domain level, this cpu's scheduler group has multiple
6161  *     busy cpu's exceeding the group's power.
6162  *   - For SD_ASYM_PACKING, if the lower numbered cpu's in the scheduler
6163  *     domain span are idle.
6164  */
6165 static inline int nohz_kick_needed(struct rq *rq, int cpu)
6166 {
6167         unsigned long now = jiffies;
6168         struct sched_domain *sd;
6169
6170         if (unlikely(idle_cpu(cpu)))
6171                 return 0;
6172
6173        /*
6174         * We may be recently in ticked or tickless idle mode. At the first
6175         * busy tick after returning from idle, we will update the busy stats.
6176         */
6177         set_cpu_sd_state_busy();
6178         nohz_balance_exit_idle(cpu);
6179
6180         /*
6181          * None are in tickless mode and hence no need for NOHZ idle load
6182          * balancing.
6183          */
6184         if (likely(!atomic_read(&nohz.nr_cpus)))
6185                 return 0;
6186
6187         if (time_before(now, nohz.next_balance))
6188                 return 0;
6189
6190         if (rq->nr_running >= 2)
6191                 goto need_kick;
6192
6193         rcu_read_lock();
6194         for_each_domain(cpu, sd) {
6195                 struct sched_group *sg = sd->groups;
6196                 struct sched_group_power *sgp = sg->sgp;
6197                 int nr_busy = atomic_read(&sgp->nr_busy_cpus);
6198
6199                 if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES && nr_busy > 1)
6200                         goto need_kick_unlock;
6201
6202                 if (sd->flags & SD_ASYM_PACKING && nr_busy != sg->group_weight
6203                     && (cpumask_first_and(nohz.idle_cpus_mask,
6204                                           sched_domain_span(sd)) < cpu))
6205                         goto need_kick_unlock;
6206
6207                 if (!(sd->flags & (SD_SHARE_PKG_RESOURCES | SD_ASYM_PACKING)))
6208                         break;
6209         }
6210         rcu_read_unlock();
6211         return 0;
6212
6213 need_kick_unlock:
6214         rcu_read_unlock();
6215 need_kick:
6216         return 1;
6217 }
6218 #else
6219 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle) { }
6220 #endif
6221
6222 /*
6223  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
6224  * Also triggered for nohz idle balancing (with nohz_balancing_kick set).
6225  */
6226 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
6227 {
6228         int this_cpu = smp_processor_id();
6229         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
6230         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_balance ?
6231                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
6232
6233         rebalance_domains(this_cpu, idle);
6234
6235         /*
6236          * If this cpu has a pending nohz_balance_kick, then do the
6237          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
6238          * stopped.
6239          */
6240         nohz_idle_balance(this_cpu, idle);
6241 }
6242
6243 static inline int on_null_domain(int cpu)
6244 {
6245         return !rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
6246 }
6247
6248 /*
6249  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
6250  */
6251 void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
6252 {
6253         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
6254         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
6255             likely(!on_null_domain(cpu)))
6256                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
6257 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6258         if (nohz_kick_needed(rq, cpu) && likely(!on_null_domain(cpu)))
6259                 nohz_balancer_kick(cpu);
6260 #endif
6261 }
6262
6263 static void rq_online_fair(struct rq *rq)
6264 {
6265         update_sysctl();
6266 }
6267
6268 static void rq_offline_fair(struct rq *rq)
6269 {
6270         update_sysctl();
6271
6272         /* Ensure any throttled groups are reachable by pick_next_task */
6273         unthrottle_offline_cfs_rqs(rq);
6274 }
6275
6276 #endif /* CONFIG_SMP */
6277
6278 /*
6279  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
6280  */
6281 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr, int queued)
6282 {
6283         struct cfs_rq *cfs_rq;
6284         struct sched_entity *se = &curr->se;
6285
6286         for_each_sched_entity(se) {
6287                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
6288                 entity_tick(cfs_rq, se, queued);
6289         }
6290
6291         if (numabalancing_enabled)
6292                 task_tick_numa(rq, curr);
6293
6294         update_rq_runnable_avg(rq, 1);
6295 }
6296
6297 /*
6298  * called on fork with the child task as argument from the parent's context
6299  *  - child not yet on the tasklist
6300  *  - preemption disabled
6301  */
6302 static void task_fork_fair(struct task_struct *p)
6303 {
6304         struct cfs_rq *cfs_rq;
6305         struct sched_entity *se = &p->se, *curr;
6306         int this_cpu = smp_processor_id();
6307         struct rq *rq = this_rq();
6308         unsigned long flags;
6309
6310         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6311
6312         update_rq_clock(rq);
6313
6314         cfs_rq = task_cfs_rq(current);
6315         curr = cfs_rq->curr;
6316
6317         /*
6318          * Not only the cpu but also the task_group of the parent might have
6319          * been changed after parent->se.parent,cfs_rq were copied to
6320          * child->se.parent,cfs_rq. So call __set_task_cpu() to make those
6321          * of child point to valid ones.
6322          */
6323         rcu_read_lock();
6324         __set_task_cpu(p, this_cpu);
6325         rcu_read_unlock();
6326
6327         update_curr(cfs_rq);
6328
6329         if (curr)
6330                 se->vruntime = curr->vruntime;
6331         place_entity(cfs_rq, se, 1);
6332
6333         if (sysctl_sched_child_runs_first && curr && entity_before(curr, se)) {
6334                 /*
6335                  * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
6336                  * 'current' within the tree based on its new key value.
6337                  */
6338                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
6339                 resched_task(rq->curr);
6340         }
6341
6342         se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
6343
6344         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6345 }
6346
6347 /*
6348  * Priority of the task has changed. Check to see if we preempt
6349  * the current task.
6350  */
6351 static void
6352 prio_changed_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int oldprio)
6353 {
6354         if (!p->se.on_rq)
6355                 return;
6356
6357         /*
6358          * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
6359          * our priority decreased, or if we are not currently running on
6360          * this runqueue and our priority is higher than the current's
6361          */
6362         if (rq->curr == p) {
6363                 if (p->prio > oldprio)
6364                         resched_task(rq->curr);
6365         } else
6366                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
6367 }
6368
6369 static void switched_from_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6370 {
6371         struct sched_entity *se = &p->se;
6372         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
6373
6374         /*
6375          * Ensure the task's vruntime is normalized, so that when its
6376          * switched back to the fair class the enqueue_entity(.flags=0) will
6377          * do the right thing.
6378          *
6379          * If it was on_rq, then the dequeue_entity(.flags=0) will already
6380          * have normalized the vruntime, if it was !on_rq, then only when
6381          * the task is sleeping will it still have non-normalized vruntime.
6382          */
6383         if (!se->on_rq && p->state != TASK_RUNNING) {
6384                 /*
6385                  * Fix up our vruntime so that the current sleep doesn't
6386                  * cause 'unlimited' sleep bonus.
6387                  */
6388                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
6389                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
6390         }
6391
6392 #ifdef CONFIG_SMP
6393         /*
6394         * Remove our load from contribution when we leave sched_fair
6395         * and ensure we don't carry in an old decay_count if we
6396         * switch back.
6397         */
6398         if (se->avg.decay_count) {
6399                 __synchronize_entity_decay(se);
6400                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, se->avg.load_avg_contrib);
6401         }
6402 #endif
6403 }
6404
6405 /*
6406  * We switched to the sched_fair class.
6407  */
6408 static void switched_to_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
6409 {
6410         if (!p->se.on_rq)
6411                 return;
6412
6413         /*
6414          * We were most likely switched from sched_rt, so
6415          * kick off the schedule if running, otherwise just see
6416          * if we can still preempt the current task.
6417          */
6418         if (rq->curr == p)
6419                 resched_task(rq->curr);
6420         else
6421                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
6422 }
6423
6424 /* Account for a task changing its policy or group.
6425  *
6426  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
6427  * migrates between groups/classes.
6428  */
6429 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
6430 {
6431         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
6432
6433         for_each_sched_entity(se) {
6434                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
6435
6436                 set_next_entity(cfs_rq, se);
6437                 /* ensure bandwidth has been allocated on our new cfs_rq */
6438                 account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
6439         }
6440 }
6441
6442 void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
6443 {
6444         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
6445         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
6446 #ifndef CONFIG_64BIT
6447         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
6448 #endif
6449 #ifdef CONFIG_SMP
6450         atomic64_set(&cfs_rq->decay_counter, 1);
6451         atomic_long_set(&cfs_rq->removed_load, 0);
6452 #endif
6453 }
6454
6455 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6456 static void task_move_group_fair(struct task_struct *p, int on_rq)
6457 {
6458         struct cfs_rq *cfs_rq;
6459         /*
6460          * If the task was not on the rq at the time of this cgroup movement
6461          * it must have been asleep, sleeping tasks keep their ->vruntime
6462          * absolute on their old rq until wakeup (needed for the fair sleeper
6463          * bonus in place_entity()).
6464          *
6465          * If it was on the rq, we've just 'preempted' it, which does convert
6466          * ->vruntime to a relative base.
6467          *
6468          * Make sure both cases convert their relative position when migrating
6469          * to another cgroup's rq. This does somewhat interfere with the
6470          * fair sleeper stuff for the first placement, but who cares.
6471          */
6472         /*
6473          * When !on_rq, vruntime of the task has usually NOT been normalized.
6474          * But there are some cases where it has already been normalized:
6475          *
6476          * - Moving a forked child which is waiting for being woken up by
6477          *   wake_up_new_task().
6478          * - Moving a task which has been woken up by try_to_wake_up() and
6479          *   waiting for actually being woken up by sched_ttwu_pending().
6480          *
6481          * To prevent boost or penalty in the new cfs_rq caused by delta
6482          * min_vruntime between the two cfs_rqs, we skip vruntime adjustment.
6483          */
6484         if (!on_rq && (!p->se.sum_exec_runtime || p->state == TASK_WAKING))
6485                 on_rq = 1;
6486
6487         if (!on_rq)
6488                 p->se.vruntime -= cfs_rq_of(&p->se)->min_vruntime;
6489         set_task_rq(p, task_cpu(p));
6490         if (!on_rq) {
6491                 cfs_rq = cfs_rq_of(&p->se);
6492                 p->se.vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
6493 #ifdef CONFIG_SMP
6494                 /*
6495                  * migrate_task_rq_fair() will have removed our previous
6496                  * contribution, but we must synchronize for ongoing future
6497                  * decay.
6498                  */
6499                 p->se.avg.decay_count = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
6500                 cfs_rq->blocked_load_avg += p->se.avg.load_avg_contrib;
6501 #endif
6502         }
6503 }
6504
6505 void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
6506 {
6507         int i;
6508
6509         destroy_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
6510
6511         for_each_possible_cpu(i) {
6512                 if (tg->cfs_rq)
6513                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
6514                 if (tg->se)
6515                         kfree(tg->se[i]);
6516         }
6517
6518         kfree(tg->cfs_rq);
6519         kfree(tg->se);
6520 }
6521
6522 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6523 {
6524         struct cfs_rq *cfs_rq;
6525         struct sched_entity *se;
6526         int i;
6527
6528         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
6529         if (!tg->cfs_rq)
6530                 goto err;
6531         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
6532         if (!tg->se)
6533                 goto err;
6534
6535         tg->shares = NICE_0_LOAD;
6536
6537         init_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
6538
6539         for_each_possible_cpu(i) {
6540                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
6541                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
6542                 if (!cfs_rq)
6543                         goto err;
6544
6545                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
6546                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
6547                 if (!se)
6548                         goto err_free_rq;
6549
6550                 init_cfs_rq(cfs_rq);
6551                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, parent->se[i]);
6552         }
6553
6554         return 1;
6555
6556 err_free_rq:
6557         kfree(cfs_rq);
6558 err:
6559         return 0;
6560 }
6561
6562 void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
6563 {
6564         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6565         unsigned long flags;
6566
6567         /*
6568         * Only empty task groups can be destroyed; so we can speculatively
6569         * check on_list without danger of it being re-added.
6570         */
6571         if (!tg->cfs_rq[cpu]->on_list)
6572                 return;
6573
6574         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6575         list_del_leaf_cfs_rq(tg->cfs_rq[cpu]);
6576         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6577 }
6578
6579 void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
6580                         struct sched_entity *se, int cpu,
6581                         struct sched_entity *parent)
6582 {
6583         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6584
6585         cfs_rq->tg = tg;
6586         cfs_rq->rq = rq;
6587         init_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
6588
6589         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
6590         tg->se[cpu] = se;
6591
6592         /* se could be NULL for root_task_group */
6593         if (!se)
6594                 return;
6595
6596         if (!parent)
6597                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
6598         else
6599                 se->cfs_rq = parent->my_q;
6600
6601         se->my_q = cfs_rq;
6602         update_load_set(&se->load, 0);
6603         se->parent = parent;
6604 }
6605
6606 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
6607
6608 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
6609 {
6610         int i;
6611         unsigned long flags;
6612
6613         /*
6614          * We can't change the weight of the root cgroup.
6615          */
6616         if (!tg->se[0])
6617                 return -EINVAL;
6618
6619         shares = clamp(shares, scale_load(MIN_SHARES), scale_load(MAX_SHARES));
6620
6621         mutex_lock(&shares_mutex);
6622         if (tg->shares == shares)
6623                 goto done;
6624
6625         tg->shares = shares;
6626         for_each_possible_cpu(i) {
6627                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
6628                 struct sched_entity *se;
6629
6630                 se = tg->se[i];
6631                 /* Propagate contribution to hierarchy */
6632                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6633
6634                 /* Possible calls to update_curr() need rq clock */
6635                 update_rq_clock(rq);
6636                 for_each_sched_entity(se)
6637                         update_cfs_shares(group_cfs_rq(se));
6638                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6639         }
6640
6641 done:
6642         mutex_unlock(&shares_mutex);
6643         return 0;
6644 }
6645 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6646
6647 void free_fair_sched_group(struct task_group *tg) { }
6648
6649 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
6650 {
6651         return 1;
6652 }
6653
6654 void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu) { }
6655
6656 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
6657
6658
6659 static unsigned int get_rr_interval_fair(struct rq *rq, struct task_struct *task)
6660 {
6661         struct sched_entity *se = &task->se;
6662         unsigned int rr_interval = 0;
6663
6664         /*
6665          * Time slice is 0 for SCHED_OTHER tasks that are on an otherwise
6666          * idle runqueue:
6667          */
6668         if (rq->cfs.load.weight)
6669                 rr_interval = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(cfs_rq_of(se), se));
6670
6671         return rr_interval;
6672 }
6673
6674 /*
6675  * All the scheduling class methods:
6676  */
6677 const struct sched_class fair_sched_class = {
6678         .next                   = &idle_sched_class,
6679         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
6680         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
6681         .yield_task             = yield_task_fair,
6682         .yield_to_task          = yield_to_task_fair,
6683
6684         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
6685
6686         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
6687         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
6688
6689 #ifdef CONFIG_SMP
6690         .select_task_rq         = select_task_rq_fair,
6691         .migrate_task_rq        = migrate_task_rq_fair,
6692
6693         .rq_online              = rq_online_fair,
6694         .rq_offline             = rq_offline_fair,
6695
6696         .task_waking            = task_waking_fair,
6697 #endif
6698
6699         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
6700         .task_tick              = task_tick_fair,
6701         .task_fork              = task_fork_fair,
6702
6703         .prio_changed           = prio_changed_fair,
6704         .switched_from          = switched_from_fair,
6705         .switched_to            = switched_to_fair,
6706
6707         .get_rr_interval        = get_rr_interval_fair,
6708
6709 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6710         .task_move_group        = task_move_group_fair,
6711 #endif
6712 };
6713
6714 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6715 void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
6716 {
6717         struct cfs_rq *cfs_rq;
6718
6719         rcu_read_lock();
6720         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
6721                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
6722         rcu_read_unlock();
6723 }
6724 #endif
6725
6726 __init void init_sched_fair_class(void)
6727 {
6728 #ifdef CONFIG_SMP
6729         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
6730
6731 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6732         nohz.next_balance = jiffies;
6733         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
6734         cpu_notifier(sched_ilb_notifier, 0);
6735 #endif
6736 #endif /* SMP */
6737
6738 }