Merge tag 'v3.10.39' into linux-linaro-lsk
[firefly-linux-kernel-4.4.55.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 #include <linux/sysfs.h>
35 #include <linux/vmalloc.h>
36 #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE
37 /* Include cpufreq header to add a notifier so that cpu frequency
38  * scaling can track the current CPU frequency
39  */
40 #include <linux/cpufreq.h>
41 #endif /* CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE */
42
43 #include "sched.h"
44
45
46 /*
47  * Targeted preemption latency for CPU-bound tasks:
48  * (default: 6ms * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
49  *
50  * NOTE: this latency value is not the same as the concept of
51  * 'timeslice length' - timeslices in CFS are of variable length
52  * and have no persistent notion like in traditional, time-slice
53  * based scheduling concepts.
54  *
55  * (to see the precise effective timeslice length of your workload,
56  *  run vmstat and monitor the context-switches (cs) field)
57  */
58 unsigned int sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
59 unsigned int normalized_sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
60
61 /*
62  * The initial- and re-scaling of tunables is configurable
63  * (default SCHED_TUNABLESCALING_LOG = *(1+ilog(ncpus))
64  *
65  * Options are:
66  * SCHED_TUNABLESCALING_NONE - unscaled, always *1
67  * SCHED_TUNABLESCALING_LOG - scaled logarithmical, *1+ilog(ncpus)
68  * SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR - scaled linear, *ncpus
69  */
70 enum sched_tunable_scaling sysctl_sched_tunable_scaling
71         = SCHED_TUNABLESCALING_LOG;
72
73 /*
74  * Minimal preemption granularity for CPU-bound tasks:
75  * (default: 0.75 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
76  */
77 unsigned int sysctl_sched_min_granularity = 750000ULL;
78 unsigned int normalized_sysctl_sched_min_granularity = 750000ULL;
79
80 /*
81  * is kept at sysctl_sched_latency / sysctl_sched_min_granularity
82  */
83 static unsigned int sched_nr_latency = 8;
84
85 /*
86  * After fork, child runs first. If set to 0 (default) then
87  * parent will (try to) run first.
88  */
89 unsigned int sysctl_sched_child_runs_first __read_mostly;
90
91 /*
92  * SCHED_OTHER wake-up granularity.
93  * (default: 1 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
94  *
95  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
96  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
97  * have immediate wakeup/sleep latencies.
98  */
99 unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
100 unsigned int normalized_sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
101
102 const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost = 500000UL;
103
104 /*
105  * The exponential sliding  window over which load is averaged for shares
106  * distribution.
107  * (default: 10msec)
108  */
109 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_shares_window = 10000000UL;
110
111 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
112 /*
113  * Amount of runtime to allocate from global (tg) to local (per-cfs_rq) pool
114  * each time a cfs_rq requests quota.
115  *
116  * Note: in the case that the slice exceeds the runtime remaining (either due
117  * to consumption or the quota being specified to be smaller than the slice)
118  * we will always only issue the remaining available time.
119  *
120  * default: 5 msec, units: microseconds
121   */
122 unsigned int sysctl_sched_cfs_bandwidth_slice = 5000UL;
123 #endif
124
125 /*
126  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
127  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
128  * to users decreases. But the relationship is not linear,
129  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
130  * number of CPUs.
131  *
132  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
133  */
134 static int get_update_sysctl_factor(void)
135 {
136         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
137         unsigned int factor;
138
139         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
140         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
141                 factor = 1;
142                 break;
143         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
144                 factor = cpus;
145                 break;
146         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
147         default:
148                 factor = 1 + ilog2(cpus);
149                 break;
150         }
151
152         return factor;
153 }
154
155 static void update_sysctl(void)
156 {
157         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
158
159 #define SET_SYSCTL(name) \
160         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
161         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
162         SET_SYSCTL(sched_latency);
163         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
164 #undef SET_SYSCTL
165 }
166
167 void sched_init_granularity(void)
168 {
169         update_sysctl();
170 }
171
172 #if BITS_PER_LONG == 32
173 # define WMULT_CONST    (~0UL)
174 #else
175 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
176 #endif
177
178 #define WMULT_SHIFT     32
179
180 /*
181  * Shift right and round:
182  */
183 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
184
185 /*
186  * delta *= weight / lw
187  */
188 static unsigned long
189 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
190                 struct load_weight *lw)
191 {
192         u64 tmp;
193
194         /*
195          * weight can be less than 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION for task group sched
196          * entities since MIN_SHARES = 2. Treat weight as 1 if less than
197          * 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION.
198          */
199         if (likely(weight > (1UL << SCHED_LOAD_RESOLUTION)))
200                 tmp = (u64)delta_exec * scale_load_down(weight);
201         else
202                 tmp = (u64)delta_exec;
203
204         if (!lw->inv_weight) {
205                 unsigned long w = scale_load_down(lw->weight);
206
207                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(w >= WMULT_CONST))
208                         lw->inv_weight = 1;
209                 else if (unlikely(!w))
210                         lw->inv_weight = WMULT_CONST;
211                 else
212                         lw->inv_weight = WMULT_CONST / w;
213         }
214
215         /*
216          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
217          */
218         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
219                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
220                         WMULT_SHIFT/2);
221         else
222                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
223
224         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
225 }
226
227
228 const struct sched_class fair_sched_class;
229
230 /**************************************************************
231  * CFS operations on generic schedulable entities:
232  */
233
234 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
235
236 /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
237 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
238 {
239         return cfs_rq->rq;
240 }
241
242 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
243 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
244
245 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
246 {
247 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
248         WARN_ON_ONCE(!entity_is_task(se));
249 #endif
250         return container_of(se, struct task_struct, se);
251 }
252
253 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
254 #define for_each_sched_entity(se) \
255                 for (; se; se = se->parent)
256
257 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
258 {
259         return p->se.cfs_rq;
260 }
261
262 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
263 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
264 {
265         return se->cfs_rq;
266 }
267
268 /* runqueue "owned" by this group */
269 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
270 {
271         return grp->my_q;
272 }
273
274 static void update_cfs_rq_blocked_load(struct cfs_rq *cfs_rq,
275                                        int force_update);
276
277 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
278 {
279         if (!cfs_rq->on_list) {
280                 /*
281                  * Ensure we either appear before our parent (if already
282                  * enqueued) or force our parent to appear after us when it is
283                  * enqueued.  The fact that we always enqueue bottom-up
284                  * reduces this to two cases.
285                  */
286                 if (cfs_rq->tg->parent &&
287                     cfs_rq->tg->parent->cfs_rq[cpu_of(rq_of(cfs_rq))]->on_list) {
288                         list_add_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
289                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
290                 } else {
291                         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
292                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
293                 }
294
295                 cfs_rq->on_list = 1;
296                 /* We should have no load, but we need to update last_decay. */
297                 update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 0);
298         }
299 }
300
301 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
302 {
303         if (cfs_rq->on_list) {
304                 list_del_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list);
305                 cfs_rq->on_list = 0;
306         }
307 }
308
309 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
310 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
311         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
312
313 /* Do the two (enqueued) entities belong to the same group ? */
314 static inline int
315 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
316 {
317         if (se->cfs_rq == pse->cfs_rq)
318                 return 1;
319
320         return 0;
321 }
322
323 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
324 {
325         return se->parent;
326 }
327
328 /* return depth at which a sched entity is present in the hierarchy */
329 static inline int depth_se(struct sched_entity *se)
330 {
331         int depth = 0;
332
333         for_each_sched_entity(se)
334                 depth++;
335
336         return depth;
337 }
338
339 static void
340 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
341 {
342         int se_depth, pse_depth;
343
344         /*
345          * preemption test can be made between sibling entities who are in the
346          * same cfs_rq i.e who have a common parent. Walk up the hierarchy of
347          * both tasks until we find their ancestors who are siblings of common
348          * parent.
349          */
350
351         /* First walk up until both entities are at same depth */
352         se_depth = depth_se(*se);
353         pse_depth = depth_se(*pse);
354
355         while (se_depth > pse_depth) {
356                 se_depth--;
357                 *se = parent_entity(*se);
358         }
359
360         while (pse_depth > se_depth) {
361                 pse_depth--;
362                 *pse = parent_entity(*pse);
363         }
364
365         while (!is_same_group(*se, *pse)) {
366                 *se = parent_entity(*se);
367                 *pse = parent_entity(*pse);
368         }
369 }
370
371 #else   /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
372
373 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
374 {
375         return container_of(se, struct task_struct, se);
376 }
377
378 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
379 {
380         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
381 }
382
383 #define entity_is_task(se)      1
384
385 #define for_each_sched_entity(se) \
386                 for (; se; se = NULL)
387
388 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
389 {
390         return &task_rq(p)->cfs;
391 }
392
393 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
394 {
395         struct task_struct *p = task_of(se);
396         struct rq *rq = task_rq(p);
397
398         return &rq->cfs;
399 }
400
401 /* runqueue "owned" by this group */
402 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
403 {
404         return NULL;
405 }
406
407 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
408 {
409 }
410
411 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
412 {
413 }
414
415 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
416                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
417
418 static inline int
419 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
420 {
421         return 1;
422 }
423
424 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
425 {
426         return NULL;
427 }
428
429 static inline void
430 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
431 {
432 }
433
434 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
435
436 static __always_inline
437 void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long delta_exec);
438
439 /**************************************************************
440  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
441  */
442
443 static inline u64 max_vruntime(u64 max_vruntime, u64 vruntime)
444 {
445         s64 delta = (s64)(vruntime - max_vruntime);
446         if (delta > 0)
447                 max_vruntime = vruntime;
448
449         return max_vruntime;
450 }
451
452 static inline u64 min_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
453 {
454         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
455         if (delta < 0)
456                 min_vruntime = vruntime;
457
458         return min_vruntime;
459 }
460
461 static inline int entity_before(struct sched_entity *a,
462                                 struct sched_entity *b)
463 {
464         return (s64)(a->vruntime - b->vruntime) < 0;
465 }
466
467 static void update_min_vruntime(struct cfs_rq *cfs_rq)
468 {
469         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
470
471         if (cfs_rq->curr)
472                 vruntime = cfs_rq->curr->vruntime;
473
474         if (cfs_rq->rb_leftmost) {
475                 struct sched_entity *se = rb_entry(cfs_rq->rb_leftmost,
476                                                    struct sched_entity,
477                                                    run_node);
478
479                 if (!cfs_rq->curr)
480                         vruntime = se->vruntime;
481                 else
482                         vruntime = min_vruntime(vruntime, se->vruntime);
483         }
484
485         /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
486         cfs_rq->min_vruntime = max_vruntime(cfs_rq->min_vruntime, vruntime);
487 #ifndef CONFIG_64BIT
488         smp_wmb();
489         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
490 #endif
491 }
492
493 /*
494  * Enqueue an entity into the rb-tree:
495  */
496 static void __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
497 {
498         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
499         struct rb_node *parent = NULL;
500         struct sched_entity *entry;
501         int leftmost = 1;
502
503         /*
504          * Find the right place in the rbtree:
505          */
506         while (*link) {
507                 parent = *link;
508                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
509                 /*
510                  * We dont care about collisions. Nodes with
511                  * the same key stay together.
512                  */
513                 if (entity_before(se, entry)) {
514                         link = &parent->rb_left;
515                 } else {
516                         link = &parent->rb_right;
517                         leftmost = 0;
518                 }
519         }
520
521         /*
522          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
523          * used):
524          */
525         if (leftmost)
526                 cfs_rq->rb_leftmost = &se->run_node;
527
528         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
529         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
530 }
531
532 static void __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
533 {
534         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node) {
535                 struct rb_node *next_node;
536
537                 next_node = rb_next(&se->run_node);
538                 cfs_rq->rb_leftmost = next_node;
539         }
540
541         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
542 }
543
544 struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
545 {
546         struct rb_node *left = cfs_rq->rb_leftmost;
547
548         if (!left)
549                 return NULL;
550
551         return rb_entry(left, struct sched_entity, run_node);
552 }
553
554 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct sched_entity *se)
555 {
556         struct rb_node *next = rb_next(&se->run_node);
557
558         if (!next)
559                 return NULL;
560
561         return rb_entry(next, struct sched_entity, run_node);
562 }
563
564 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
565 struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
566 {
567         struct rb_node *last = rb_last(&cfs_rq->tasks_timeline);
568
569         if (!last)
570                 return NULL;
571
572         return rb_entry(last, struct sched_entity, run_node);
573 }
574
575 /**************************************************************
576  * Scheduling class statistics methods:
577  */
578
579 int sched_proc_update_handler(struct ctl_table *table, int write,
580                 void __user *buffer, size_t *lenp,
581                 loff_t *ppos)
582 {
583         int ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
584         int factor = get_update_sysctl_factor();
585
586         if (ret || !write)
587                 return ret;
588
589         sched_nr_latency = DIV_ROUND_UP(sysctl_sched_latency,
590                                         sysctl_sched_min_granularity);
591
592 #define WRT_SYSCTL(name) \
593         (normalized_sysctl_##name = sysctl_##name / (factor))
594         WRT_SYSCTL(sched_min_granularity);
595         WRT_SYSCTL(sched_latency);
596         WRT_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
597 #undef WRT_SYSCTL
598
599         return 0;
600 }
601 #endif
602
603 /*
604  * delta /= w
605  */
606 static inline unsigned long
607 calc_delta_fair(unsigned long delta, struct sched_entity *se)
608 {
609         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
610                 delta = calc_delta_mine(delta, NICE_0_LOAD, &se->load);
611
612         return delta;
613 }
614
615 /*
616  * The idea is to set a period in which each task runs once.
617  *
618  * When there are too many tasks (sched_nr_latency) we have to stretch
619  * this period because otherwise the slices get too small.
620  *
621  * p = (nr <= nl) ? l : l*nr/nl
622  */
623 static u64 __sched_period(unsigned long nr_running)
624 {
625         u64 period = sysctl_sched_latency;
626         unsigned long nr_latency = sched_nr_latency;
627
628         if (unlikely(nr_running > nr_latency)) {
629                 period = sysctl_sched_min_granularity;
630                 period *= nr_running;
631         }
632
633         return period;
634 }
635
636 /*
637  * We calculate the wall-time slice from the period by taking a part
638  * proportional to the weight.
639  *
640  * s = p*P[w/rw]
641  */
642 static u64 sched_slice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
643 {
644         u64 slice = __sched_period(cfs_rq->nr_running + !se->on_rq);
645
646         for_each_sched_entity(se) {
647                 struct load_weight *load;
648                 struct load_weight lw;
649
650                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
651                 load = &cfs_rq->load;
652
653                 if (unlikely(!se->on_rq)) {
654                         lw = cfs_rq->load;
655
656                         update_load_add(&lw, se->load.weight);
657                         load = &lw;
658                 }
659                 slice = calc_delta_mine(slice, se->load.weight, load);
660         }
661         return slice;
662 }
663
664 /*
665  * We calculate the vruntime slice of a to-be-inserted task.
666  *
667  * vs = s/w
668  */
669 static u64 sched_vslice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
670 {
671         return calc_delta_fair(sched_slice(cfs_rq, se), se);
672 }
673
674 /*
675  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
676  * are not in our scheduling class.
677  */
678 static inline void
679 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
680               unsigned long delta_exec)
681 {
682         unsigned long delta_exec_weighted;
683
684         schedstat_set(curr->statistics.exec_max,
685                       max((u64)delta_exec, curr->statistics.exec_max));
686
687         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
688         schedstat_add(cfs_rq, exec_clock, delta_exec);
689         delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec, curr);
690
691         curr->vruntime += delta_exec_weighted;
692         update_min_vruntime(cfs_rq);
693 }
694
695 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
696 {
697         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
698         u64 now = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
699         unsigned long delta_exec;
700
701         if (unlikely(!curr))
702                 return;
703
704         /*
705          * Get the amount of time the current task was running
706          * since the last time we changed load (this cannot
707          * overflow on 32 bits):
708          */
709         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
710         if (!delta_exec)
711                 return;
712
713         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
714         curr->exec_start = now;
715
716         if (entity_is_task(curr)) {
717                 struct task_struct *curtask = task_of(curr);
718
719                 trace_sched_stat_runtime(curtask, delta_exec, curr->vruntime);
720                 cpuacct_charge(curtask, delta_exec);
721                 account_group_exec_runtime(curtask, delta_exec);
722         }
723
724         account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
725 }
726
727 static inline void
728 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
729 {
730         schedstat_set(se->statistics.wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
731 }
732
733 /*
734  * Task is being enqueued - update stats:
735  */
736 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
737 {
738         /*
739          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
740          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
741          */
742         if (se != cfs_rq->curr)
743                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
744 }
745
746 static void
747 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
748 {
749         schedstat_set(se->statistics.wait_max, max(se->statistics.wait_max,
750                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start));
751         schedstat_set(se->statistics.wait_count, se->statistics.wait_count + 1);
752         schedstat_set(se->statistics.wait_sum, se->statistics.wait_sum +
753                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start);
754 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
755         if (entity_is_task(se)) {
756                 trace_sched_stat_wait(task_of(se),
757                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start);
758         }
759 #endif
760         schedstat_set(se->statistics.wait_start, 0);
761 }
762
763 static inline void
764 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
765 {
766         /*
767          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
768          * waiting task:
769          */
770         if (se != cfs_rq->curr)
771                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
772 }
773
774 /*
775  * We are picking a new current task - update its stats:
776  */
777 static inline void
778 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
779 {
780         /*
781          * We are starting a new run period:
782          */
783         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
784 }
785
786 /**************************************************
787  * Scheduling class queueing methods:
788  */
789
790 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
791 /*
792  * numa task sample period in ms
793  */
794 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_min = 100;
795 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_max = 100*50;
796 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_reset = 100*600;
797
798 /* Portion of address space to scan in MB */
799 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_size = 256;
800
801 /* Scan @scan_size MB every @scan_period after an initial @scan_delay in ms */
802 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_delay = 1000;
803
804 static void task_numa_placement(struct task_struct *p)
805 {
806         int seq;
807
808         if (!p->mm)     /* for example, ksmd faulting in a user's mm */
809                 return;
810         seq = ACCESS_ONCE(p->mm->numa_scan_seq);
811         if (p->numa_scan_seq == seq)
812                 return;
813         p->numa_scan_seq = seq;
814
815         /* FIXME: Scheduling placement policy hints go here */
816 }
817
818 /*
819  * Got a PROT_NONE fault for a page on @node.
820  */
821 void task_numa_fault(int node, int pages, bool migrated)
822 {
823         struct task_struct *p = current;
824
825         if (!sched_feat_numa(NUMA))
826                 return;
827
828         /* FIXME: Allocate task-specific structure for placement policy here */
829
830         /*
831          * If pages are properly placed (did not migrate) then scan slower.
832          * This is reset periodically in case of phase changes
833          */
834         if (!migrated)
835                 p->numa_scan_period = min(sysctl_numa_balancing_scan_period_max,
836                         p->numa_scan_period + jiffies_to_msecs(10));
837
838         task_numa_placement(p);
839 }
840
841 static void reset_ptenuma_scan(struct task_struct *p)
842 {
843         ACCESS_ONCE(p->mm->numa_scan_seq)++;
844         p->mm->numa_scan_offset = 0;
845 }
846
847 /*
848  * The expensive part of numa migration is done from task_work context.
849  * Triggered from task_tick_numa().
850  */
851 void task_numa_work(struct callback_head *work)
852 {
853         unsigned long migrate, next_scan, now = jiffies;
854         struct task_struct *p = current;
855         struct mm_struct *mm = p->mm;
856         struct vm_area_struct *vma;
857         unsigned long start, end;
858         long pages;
859
860         WARN_ON_ONCE(p != container_of(work, struct task_struct, numa_work));
861
862         work->next = work; /* protect against double add */
863         /*
864          * Who cares about NUMA placement when they're dying.
865          *
866          * NOTE: make sure not to dereference p->mm before this check,
867          * exit_task_work() happens _after_ exit_mm() so we could be called
868          * without p->mm even though we still had it when we enqueued this
869          * work.
870          */
871         if (p->flags & PF_EXITING)
872                 return;
873
874         /*
875          * We do not care about task placement until a task runs on a node
876          * other than the first one used by the address space. This is
877          * largely because migrations are driven by what CPU the task
878          * is running on. If it's never scheduled on another node, it'll
879          * not migrate so why bother trapping the fault.
880          */
881         if (mm->first_nid == NUMA_PTE_SCAN_INIT)
882                 mm->first_nid = numa_node_id();
883         if (mm->first_nid != NUMA_PTE_SCAN_ACTIVE) {
884                 /* Are we running on a new node yet? */
885                 if (numa_node_id() == mm->first_nid &&
886                     !sched_feat_numa(NUMA_FORCE))
887                         return;
888
889                 mm->first_nid = NUMA_PTE_SCAN_ACTIVE;
890         }
891
892         /*
893          * Reset the scan period if enough time has gone by. Objective is that
894          * scanning will be reduced if pages are properly placed. As tasks
895          * can enter different phases this needs to be re-examined. Lacking
896          * proper tracking of reference behaviour, this blunt hammer is used.
897          */
898         migrate = mm->numa_next_reset;
899         if (time_after(now, migrate)) {
900                 p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_period_min;
901                 next_scan = now + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_period_reset);
902                 xchg(&mm->numa_next_reset, next_scan);
903         }
904
905         /*
906          * Enforce maximal scan/migration frequency..
907          */
908         migrate = mm->numa_next_scan;
909         if (time_before(now, migrate))
910                 return;
911
912         if (p->numa_scan_period == 0)
913                 p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_period_min;
914
915         next_scan = now + msecs_to_jiffies(p->numa_scan_period);
916         if (cmpxchg(&mm->numa_next_scan, migrate, next_scan) != migrate)
917                 return;
918
919         /*
920          * Do not set pte_numa if the current running node is rate-limited.
921          * This loses statistics on the fault but if we are unwilling to
922          * migrate to this node, it is less likely we can do useful work
923          */
924         if (migrate_ratelimited(numa_node_id()))
925                 return;
926
927         start = mm->numa_scan_offset;
928         pages = sysctl_numa_balancing_scan_size;
929         pages <<= 20 - PAGE_SHIFT; /* MB in pages */
930         if (!pages)
931                 return;
932
933         down_read(&mm->mmap_sem);
934         vma = find_vma(mm, start);
935         if (!vma) {
936                 reset_ptenuma_scan(p);
937                 start = 0;
938                 vma = mm->mmap;
939         }
940         for (; vma; vma = vma->vm_next) {
941                 if (!vma_migratable(vma))
942                         continue;
943
944                 /* Skip small VMAs. They are not likely to be of relevance */
945                 if (vma->vm_end - vma->vm_start < HPAGE_SIZE)
946                         continue;
947
948                 /*
949                  * Skip inaccessible VMAs to avoid any confusion between
950                  * PROT_NONE and NUMA hinting ptes
951                  */
952                 if (!(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC | VM_WRITE)))
953                         continue;
954
955                 do {
956                         start = max(start, vma->vm_start);
957                         end = ALIGN(start + (pages << PAGE_SHIFT), HPAGE_SIZE);
958                         end = min(end, vma->vm_end);
959                         pages -= change_prot_numa(vma, start, end);
960
961                         start = end;
962                         if (pages <= 0)
963                                 goto out;
964                 } while (end != vma->vm_end);
965         }
966
967 out:
968         /*
969          * It is possible to reach the end of the VMA list but the last few VMAs are
970          * not guaranteed to the vma_migratable. If they are not, we would find the
971          * !migratable VMA on the next scan but not reset the scanner to the start
972          * so check it now.
973          */
974         if (vma)
975                 mm->numa_scan_offset = start;
976         else
977                 reset_ptenuma_scan(p);
978         up_read(&mm->mmap_sem);
979 }
980
981 /*
982  * Drive the periodic memory faults..
983  */
984 void task_tick_numa(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
985 {
986         struct callback_head *work = &curr->numa_work;
987         u64 period, now;
988
989         /*
990          * We don't care about NUMA placement if we don't have memory.
991          */
992         if (!curr->mm || (curr->flags & PF_EXITING) || work->next != work)
993                 return;
994
995         /*
996          * Using runtime rather than walltime has the dual advantage that
997          * we (mostly) drive the selection from busy threads and that the
998          * task needs to have done some actual work before we bother with
999          * NUMA placement.
1000          */
1001         now = curr->se.sum_exec_runtime;
1002         period = (u64)curr->numa_scan_period * NSEC_PER_MSEC;
1003
1004         if (now - curr->node_stamp > period) {
1005                 if (!curr->node_stamp)
1006                         curr->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_period_min;
1007                 curr->node_stamp = now;
1008
1009                 if (!time_before(jiffies, curr->mm->numa_next_scan)) {
1010                         init_task_work(work, task_numa_work); /* TODO: move this into sched_fork() */
1011                         task_work_add(curr, work, true);
1012                 }
1013         }
1014 }
1015 #else
1016 static void task_tick_numa(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1017 {
1018 }
1019 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1020
1021 static void
1022 account_entity_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1023 {
1024         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
1025         if (!parent_entity(se))
1026                 update_load_add(&rq_of(cfs_rq)->load, se->load.weight);
1027 #ifdef CONFIG_SMP
1028         if (entity_is_task(se))
1029                 list_add(&se->group_node, &rq_of(cfs_rq)->cfs_tasks);
1030 #endif
1031         cfs_rq->nr_running++;
1032 }
1033
1034 static void
1035 account_entity_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1036 {
1037         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
1038         if (!parent_entity(se))
1039                 update_load_sub(&rq_of(cfs_rq)->load, se->load.weight);
1040         if (entity_is_task(se))
1041                 list_del_init(&se->group_node);
1042         cfs_rq->nr_running--;
1043 }
1044
1045 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1046 # ifdef CONFIG_SMP
1047 static inline long calc_tg_weight(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq)
1048 {
1049         long tg_weight;
1050
1051         /*
1052          * Use this CPU's actual weight instead of the last load_contribution
1053          * to gain a more accurate current total weight. See
1054          * update_cfs_rq_load_contribution().
1055          */
1056         tg_weight = atomic64_read(&tg->load_avg);
1057         tg_weight -= cfs_rq->tg_load_contrib;
1058         tg_weight += cfs_rq->load.weight;
1059
1060         return tg_weight;
1061 }
1062
1063 static long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
1064 {
1065         long tg_weight, load, shares;
1066
1067         tg_weight = calc_tg_weight(tg, cfs_rq);
1068         load = cfs_rq->load.weight;
1069
1070         shares = (tg->shares * load);
1071         if (tg_weight)
1072                 shares /= tg_weight;
1073
1074         if (shares < MIN_SHARES)
1075                 shares = MIN_SHARES;
1076         if (shares > tg->shares)
1077                 shares = tg->shares;
1078
1079         return shares;
1080 }
1081 # else /* CONFIG_SMP */
1082 static inline long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
1083 {
1084         return tg->shares;
1085 }
1086 # endif /* CONFIG_SMP */
1087 static void reweight_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
1088                             unsigned long weight)
1089 {
1090         if (se->on_rq) {
1091                 /* commit outstanding execution time */
1092                 if (cfs_rq->curr == se)
1093                         update_curr(cfs_rq);
1094                 account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
1095         }
1096
1097         update_load_set(&se->load, weight);
1098
1099         if (se->on_rq)
1100                 account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
1101 }
1102
1103 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq);
1104
1105 static void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
1106 {
1107         struct task_group *tg;
1108         struct sched_entity *se;
1109         long shares;
1110
1111         tg = cfs_rq->tg;
1112         se = tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
1113         if (!se || throttled_hierarchy(cfs_rq))
1114                 return;
1115 #ifndef CONFIG_SMP
1116         if (likely(se->load.weight == tg->shares))
1117                 return;
1118 #endif
1119         shares = calc_cfs_shares(cfs_rq, tg);
1120
1121         reweight_entity(cfs_rq_of(se), se, shares);
1122 }
1123 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
1124 static inline void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
1125 {
1126 }
1127 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
1128
1129 /* Only depends on SMP, FAIR_GROUP_SCHED may be removed when useful in lb */
1130 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)
1131 /*
1132  * We choose a half-life close to 1 scheduling period.
1133  * Note: The tables below are dependent on this value.
1134  */
1135 #define LOAD_AVG_PERIOD 32
1136 #define LOAD_AVG_MAX 47742 /* maximum possible load avg */
1137 #define LOAD_AVG_MAX_N 345 /* number of full periods to produce LOAD_MAX_AVG */
1138
1139 /* Precomputed fixed inverse multiplies for multiplication by y^n */
1140 static const u32 runnable_avg_yN_inv[] = {
1141         0xffffffff, 0xfa83b2da, 0xf5257d14, 0xefe4b99a, 0xeac0c6e6, 0xe5b906e6,
1142         0xe0ccdeeb, 0xdbfbb796, 0xd744fcc9, 0xd2a81d91, 0xce248c14, 0xc9b9bd85,
1143         0xc5672a10, 0xc12c4cc9, 0xbd08a39e, 0xb8fbaf46, 0xb504f333, 0xb123f581,
1144         0xad583ee9, 0xa9a15ab4, 0xa5fed6a9, 0xa2704302, 0x9ef5325f, 0x9b8d39b9,
1145         0x9837f050, 0x94f4efa8, 0x91c3d373, 0x8ea4398a, 0x8b95c1e3, 0x88980e80,
1146         0x85aac367, 0x82cd8698,
1147 };
1148
1149 /*
1150  * Precomputed \Sum y^k { 1<=k<=n }.  These are floor(true_value) to prevent
1151  * over-estimates when re-combining.
1152  */
1153 static const u32 runnable_avg_yN_sum[] = {
1154             0, 1002, 1982, 2941, 3880, 4798, 5697, 6576, 7437, 8279, 9103,
1155          9909,10698,11470,12226,12966,13690,14398,15091,15769,16433,17082,
1156         17718,18340,18949,19545,20128,20698,21256,21802,22336,22859,23371,
1157 };
1158
1159 /*
1160  * Approximate:
1161  *   val * y^n,    where y^32 ~= 0.5 (~1 scheduling period)
1162  */
1163 static __always_inline u64 decay_load(u64 val, u64 n)
1164 {
1165         unsigned int local_n;
1166
1167         if (!n)
1168                 return val;
1169         else if (unlikely(n > LOAD_AVG_PERIOD * 63))
1170                 return 0;
1171
1172         /* after bounds checking we can collapse to 32-bit */
1173         local_n = n;
1174
1175         /*
1176          * As y^PERIOD = 1/2, we can combine
1177          *    y^n = 1/2^(n/PERIOD) * k^(n%PERIOD)
1178          * With a look-up table which covers k^n (n<PERIOD)
1179          *
1180          * To achieve constant time decay_load.
1181          */
1182         if (unlikely(local_n >= LOAD_AVG_PERIOD)) {
1183                 val >>= local_n / LOAD_AVG_PERIOD;
1184                 local_n %= LOAD_AVG_PERIOD;
1185         }
1186
1187         val *= runnable_avg_yN_inv[local_n];
1188         /* We don't use SRR here since we always want to round down. */
1189         return val >> 32;
1190 }
1191
1192 /*
1193  * For updates fully spanning n periods, the contribution to runnable
1194  * average will be: \Sum 1024*y^n
1195  *
1196  * We can compute this reasonably efficiently by combining:
1197  *   y^PERIOD = 1/2 with precomputed \Sum 1024*y^n {for  n <PERIOD}
1198  */
1199 static u32 __compute_runnable_contrib(u64 n)
1200 {
1201         u32 contrib = 0;
1202
1203         if (likely(n <= LOAD_AVG_PERIOD))
1204                 return runnable_avg_yN_sum[n];
1205         else if (unlikely(n >= LOAD_AVG_MAX_N))
1206                 return LOAD_AVG_MAX;
1207
1208         /* Compute \Sum k^n combining precomputed values for k^i, \Sum k^j */
1209         do {
1210                 contrib /= 2; /* y^LOAD_AVG_PERIOD = 1/2 */
1211                 contrib += runnable_avg_yN_sum[LOAD_AVG_PERIOD];
1212
1213                 n -= LOAD_AVG_PERIOD;
1214         } while (n > LOAD_AVG_PERIOD);
1215
1216         contrib = decay_load(contrib, n);
1217         return contrib + runnable_avg_yN_sum[n];
1218 }
1219
1220 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
1221 #define HMP_VARIABLE_SCALE_SHIFT 16ULL
1222 struct hmp_global_attr {
1223         struct attribute attr;
1224         ssize_t (*show)(struct kobject *kobj,
1225                         struct attribute *attr, char *buf);
1226         ssize_t (*store)(struct kobject *a, struct attribute *b,
1227                         const char *c, size_t count);
1228         int *value;
1229         int (*to_sysfs)(int);
1230         int (*from_sysfs)(int);
1231         ssize_t (*to_sysfs_text)(char *buf, int buf_size);
1232 };
1233
1234 #define HMP_DATA_SYSFS_MAX 8
1235
1236 struct hmp_data_struct {
1237 #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE
1238         int freqinvar_load_scale_enabled;
1239 #endif
1240         int multiplier; /* used to scale the time delta */
1241         struct attribute_group attr_group;
1242         struct attribute *attributes[HMP_DATA_SYSFS_MAX + 1];
1243         struct hmp_global_attr attr[HMP_DATA_SYSFS_MAX];
1244 } hmp_data;
1245
1246 static u64 hmp_variable_scale_convert(u64 delta);
1247 #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE
1248 /* Frequency-Invariant Load Modification:
1249  * Loads are calculated as in PJT's patch however we also scale the current
1250  * contribution in line with the frequency of the CPU that the task was
1251  * executed on.
1252  * In this version, we use a simple linear scale derived from the maximum
1253  * frequency reported by CPUFreq. As an example:
1254  *
1255  * Consider that we ran a task for 100% of the previous interval.
1256  *
1257  * Our CPU was under asynchronous frequency control through one of the
1258  * CPUFreq governors.
1259  *
1260  * The CPUFreq governor reports that it is able to scale the CPU between
1261  * 500MHz and 1GHz.
1262  *
1263  * During the period, the CPU was running at 1GHz.
1264  *
1265  * In this case, our load contribution for that period is calculated as
1266  * 1 * (number_of_active_microseconds)
1267  *
1268  * This results in our task being able to accumulate maximum load as normal.
1269  *
1270  *
1271  * Consider now that our CPU was executing at 500MHz.
1272  *
1273  * We now scale the load contribution such that it is calculated as
1274  * 0.5 * (number_of_active_microseconds)
1275  *
1276  * Our task can only record 50% maximum load during this period.
1277  *
1278  * This represents the task consuming 50% of the CPU's *possible* compute
1279  * capacity. However the task did consume 100% of the CPU's *available*
1280  * compute capacity which is the value seen by the CPUFreq governor and
1281  * user-side CPU Utilization tools.
1282  *
1283  * Restricting tracked load to be scaled by the CPU's frequency accurately
1284  * represents the consumption of possible compute capacity and allows the
1285  * HMP migration's simple threshold migration strategy to interact more
1286  * predictably with CPUFreq's asynchronous compute capacity changes.
1287  */
1288 #define SCHED_FREQSCALE_SHIFT 10
1289 struct cpufreq_extents {
1290         u32 curr_scale;
1291         u32 min;
1292         u32 max;
1293         u32 flags;
1294 };
1295 /* Flag set when the governor in use only allows one frequency.
1296  * Disables scaling.
1297  */
1298 #define SCHED_LOAD_FREQINVAR_SINGLEFREQ 0x01
1299
1300 static struct cpufreq_extents freq_scale[CONFIG_NR_CPUS];
1301 #endif /* CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE */
1302 #endif /* CONFIG_SCHED_HMP */
1303
1304 /* We can represent the historical contribution to runnable average as the
1305  * coefficients of a geometric series.  To do this we sub-divide our runnable
1306  * history into segments of approximately 1ms (1024us); label the segment that
1307  * occurred N-ms ago p_N, with p_0 corresponding to the current period, e.g.
1308  *
1309  * [<- 1024us ->|<- 1024us ->|<- 1024us ->| ...
1310  *      p0            p1           p2
1311  *     (now)       (~1ms ago)  (~2ms ago)
1312  *
1313  * Let u_i denote the fraction of p_i that the entity was runnable.
1314  *
1315  * We then designate the fractions u_i as our co-efficients, yielding the
1316  * following representation of historical load:
1317  *   u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + u_3*y^3 + ...
1318  *
1319  * We choose y based on the with of a reasonably scheduling period, fixing:
1320  *   y^32 = 0.5
1321  *
1322  * This means that the contribution to load ~32ms ago (u_32) will be weighted
1323  * approximately half as much as the contribution to load within the last ms
1324  * (u_0).
1325  *
1326  * When a period "rolls over" and we have new u_0`, multiplying the previous
1327  * sum again by y is sufficient to update:
1328  *   load_avg = u_0` + y*(u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + ... )
1329  *            = u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + ... [re-labeling u_i --> u_{i+1}]
1330  */
1331 static __always_inline int __update_entity_runnable_avg(u64 now,
1332                                                         struct sched_avg *sa,
1333                                                         int runnable,
1334                                                         int running,
1335                                                         int cpu)
1336 {
1337         u64 delta, periods;
1338         u32 runnable_contrib;
1339         int delta_w, decayed = 0;
1340 #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE
1341         u64 scaled_delta;
1342         u32 scaled_runnable_contrib;
1343         int scaled_delta_w;
1344         u32 curr_scale = 1024;
1345 #endif /* CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE */
1346
1347         delta = now - sa->last_runnable_update;
1348 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
1349         delta = hmp_variable_scale_convert(delta);
1350 #endif
1351         /*
1352          * This should only happen when time goes backwards, which it
1353          * unfortunately does during sched clock init when we swap over to TSC.
1354          */
1355         if ((s64)delta < 0) {
1356                 sa->last_runnable_update = now;
1357                 return 0;
1358         }
1359
1360         /*
1361          * Use 1024ns as the unit of measurement since it's a reasonable
1362          * approximation of 1us and fast to compute.
1363          */
1364         delta >>= 10;
1365         if (!delta)
1366                 return 0;
1367         sa->last_runnable_update = now;
1368
1369 #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE
1370         /* retrieve scale factor for load */
1371         if (hmp_data.freqinvar_load_scale_enabled)
1372                 curr_scale = freq_scale[cpu].curr_scale;
1373 #endif /* CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE */
1374
1375         /* delta_w is the amount already accumulated against our next period */
1376         delta_w = sa->runnable_avg_period % 1024;
1377         if (delta + delta_w >= 1024) {
1378                 /* period roll-over */
1379                 decayed = 1;
1380
1381                 /*
1382                  * Now that we know we're crossing a period boundary, figure
1383                  * out how much from delta we need to complete the current
1384                  * period and accrue it.
1385                  */
1386                 delta_w = 1024 - delta_w;
1387                 /* scale runnable time if necessary */
1388 #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE
1389                 scaled_delta_w = (delta_w * curr_scale)
1390                                 >> SCHED_FREQSCALE_SHIFT;
1391                 if (runnable)
1392                         sa->runnable_avg_sum += scaled_delta_w;
1393                 if (running)
1394                         sa->usage_avg_sum += scaled_delta_w;
1395 #else
1396                 if (runnable)
1397                         sa->runnable_avg_sum += delta_w;
1398                 if (running)
1399                         sa->usage_avg_sum += delta_w;
1400 #endif /* #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE */
1401                 sa->runnable_avg_period += delta_w;
1402
1403                 delta -= delta_w;
1404
1405                 /* Figure out how many additional periods this update spans */
1406                 periods = delta / 1024;
1407                 delta %= 1024;
1408                 /* decay the load we have accumulated so far */
1409                 sa->runnable_avg_sum = decay_load(sa->runnable_avg_sum,
1410                                                   periods + 1);
1411                 sa->runnable_avg_period = decay_load(sa->runnable_avg_period,
1412                                                      periods + 1);
1413                 sa->usage_avg_sum = decay_load(sa->usage_avg_sum, periods + 1);
1414                 /* add the contribution from this period */
1415                 /* Efficiently calculate \sum (1..n_period) 1024*y^i */
1416                 runnable_contrib = __compute_runnable_contrib(periods);
1417                 /* Apply load scaling if necessary.
1418                  * Note that multiplying the whole series is same as
1419                  * multiplying all terms
1420                  */
1421 #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE
1422                 scaled_runnable_contrib = (runnable_contrib * curr_scale)
1423                                 >> SCHED_FREQSCALE_SHIFT;
1424                 if (runnable)
1425                         sa->runnable_avg_sum += scaled_runnable_contrib;
1426                 if (running)
1427                         sa->usage_avg_sum += scaled_runnable_contrib;
1428 #else
1429                 if (runnable)
1430                         sa->runnable_avg_sum += runnable_contrib;
1431                 if (running)
1432                         sa->usage_avg_sum += runnable_contrib;
1433 #endif /* CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE */
1434                 sa->runnable_avg_period += runnable_contrib;
1435         }
1436
1437         /* Remainder of delta accrued against u_0` */
1438         /* scale if necessary */
1439 #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE
1440         scaled_delta = ((delta * curr_scale) >> SCHED_FREQSCALE_SHIFT);
1441         if (runnable)
1442                 sa->runnable_avg_sum += scaled_delta;
1443         if (running)
1444                 sa->usage_avg_sum += scaled_delta;
1445 #else
1446         if (runnable)
1447                 sa->runnable_avg_sum += delta;
1448         if (running)
1449                 sa->usage_avg_sum += delta;
1450 #endif /* CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE */
1451         sa->runnable_avg_period += delta;
1452
1453         return decayed;
1454 }
1455
1456 /* Synchronize an entity's decay with its parenting cfs_rq.*/
1457 static inline u64 __synchronize_entity_decay(struct sched_entity *se)
1458 {
1459         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1460         u64 decays = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
1461
1462         decays -= se->avg.decay_count;
1463         if (decays)
1464                 se->avg.load_avg_contrib = decay_load(se->avg.load_avg_contrib, decays);
1465         se->avg.decay_count = 0;
1466         return decays;
1467 }
1468
1469 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1470 static inline void __update_cfs_rq_tg_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
1471                                                  int force_update)
1472 {
1473         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1474         s64 tg_contrib;
1475
1476         tg_contrib = cfs_rq->runnable_load_avg + cfs_rq->blocked_load_avg;
1477         tg_contrib -= cfs_rq->tg_load_contrib;
1478
1479         if (force_update || abs64(tg_contrib) > cfs_rq->tg_load_contrib / 8) {
1480                 atomic64_add(tg_contrib, &tg->load_avg);
1481                 cfs_rq->tg_load_contrib += tg_contrib;
1482         }
1483 }
1484
1485 /*
1486  * Aggregate cfs_rq runnable averages into an equivalent task_group
1487  * representation for computing load contributions.
1488  */
1489 static inline void __update_tg_runnable_avg(struct sched_avg *sa,
1490                                                   struct cfs_rq *cfs_rq)
1491 {
1492         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1493         long contrib, usage_contrib;
1494
1495         /* The fraction of a cpu used by this cfs_rq */
1496         contrib = div_u64(sa->runnable_avg_sum << NICE_0_SHIFT,
1497                           sa->runnable_avg_period + 1);
1498         contrib -= cfs_rq->tg_runnable_contrib;
1499
1500         usage_contrib = div_u64(sa->usage_avg_sum << NICE_0_SHIFT,
1501                                 sa->runnable_avg_period + 1);
1502         usage_contrib -= cfs_rq->tg_usage_contrib;
1503
1504         /*
1505          * contrib/usage at this point represent deltas, only update if they
1506          * are substantive.
1507          */
1508         if ((abs(contrib) > cfs_rq->tg_runnable_contrib / 64) ||
1509             (abs(usage_contrib) > cfs_rq->tg_usage_contrib / 64)) {
1510                 atomic_add(contrib, &tg->runnable_avg);
1511                 cfs_rq->tg_runnable_contrib += contrib;
1512
1513                 atomic_add(usage_contrib, &tg->usage_avg);
1514                 cfs_rq->tg_usage_contrib += usage_contrib;
1515         }
1516 }
1517
1518 static inline void __update_group_entity_contrib(struct sched_entity *se)
1519 {
1520         struct cfs_rq *cfs_rq = group_cfs_rq(se);
1521         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1522         int runnable_avg;
1523
1524         u64 contrib;
1525
1526         contrib = cfs_rq->tg_load_contrib * tg->shares;
1527         se->avg.load_avg_contrib = div64_u64(contrib,
1528                                              atomic64_read(&tg->load_avg) + 1);
1529
1530         /*
1531          * For group entities we need to compute a correction term in the case
1532          * that they are consuming <1 cpu so that we would contribute the same
1533          * load as a task of equal weight.
1534          *
1535          * Explicitly co-ordinating this measurement would be expensive, but
1536          * fortunately the sum of each cpus contribution forms a usable
1537          * lower-bound on the true value.
1538          *
1539          * Consider the aggregate of 2 contributions.  Either they are disjoint
1540          * (and the sum represents true value) or they are disjoint and we are
1541          * understating by the aggregate of their overlap.
1542          *
1543          * Extending this to N cpus, for a given overlap, the maximum amount we
1544          * understand is then n_i(n_i+1)/2 * w_i where n_i is the number of
1545          * cpus that overlap for this interval and w_i is the interval width.
1546          *
1547          * On a small machine; the first term is well-bounded which bounds the
1548          * total error since w_i is a subset of the period.  Whereas on a
1549          * larger machine, while this first term can be larger, if w_i is the
1550          * of consequential size guaranteed to see n_i*w_i quickly converge to
1551          * our upper bound of 1-cpu.
1552          */
1553         runnable_avg = atomic_read(&tg->runnable_avg);
1554         if (runnable_avg < NICE_0_LOAD) {
1555                 se->avg.load_avg_contrib *= runnable_avg;
1556                 se->avg.load_avg_contrib >>= NICE_0_SHIFT;
1557         }
1558 }
1559 #else
1560 static inline void __update_cfs_rq_tg_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
1561                                                  int force_update) {}
1562 static inline void __update_tg_runnable_avg(struct sched_avg *sa,
1563                                                   struct cfs_rq *cfs_rq) {}
1564 static inline void __update_group_entity_contrib(struct sched_entity *se) {}
1565 #endif
1566
1567 static inline void __update_task_entity_contrib(struct sched_entity *se)
1568 {
1569         u32 contrib;
1570
1571         /* avoid overflowing a 32-bit type w/ SCHED_LOAD_SCALE */
1572         contrib = se->avg.runnable_avg_sum * scale_load_down(se->load.weight);
1573         contrib /= (se->avg.runnable_avg_period + 1);
1574         se->avg.load_avg_contrib = scale_load(contrib);
1575         trace_sched_task_load_contrib(task_of(se), se->avg.load_avg_contrib);
1576         contrib = se->avg.runnable_avg_sum * scale_load_down(NICE_0_LOAD);
1577         contrib /= (se->avg.runnable_avg_period + 1);
1578         se->avg.load_avg_ratio = scale_load(contrib);
1579         trace_sched_task_runnable_ratio(task_of(se), se->avg.load_avg_ratio);
1580 }
1581
1582 /* Compute the current contribution to load_avg by se, return any delta */
1583 static long __update_entity_load_avg_contrib(struct sched_entity *se, long *ratio)
1584 {
1585         long old_contrib = se->avg.load_avg_contrib;
1586         long old_ratio   = se->avg.load_avg_ratio;
1587
1588         if (entity_is_task(se)) {
1589                 __update_task_entity_contrib(se);
1590         } else {
1591                 __update_tg_runnable_avg(&se->avg, group_cfs_rq(se));
1592                 __update_group_entity_contrib(se);
1593         }
1594
1595         if (ratio)
1596                 *ratio = se->avg.load_avg_ratio - old_ratio;
1597         return se->avg.load_avg_contrib - old_contrib;
1598 }
1599
1600 static inline void subtract_blocked_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
1601                                                  long load_contrib)
1602 {
1603         if (likely(load_contrib < cfs_rq->blocked_load_avg))
1604                 cfs_rq->blocked_load_avg -= load_contrib;
1605         else
1606                 cfs_rq->blocked_load_avg = 0;
1607 }
1608
1609 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq);
1610
1611 /* Update a sched_entity's runnable average */
1612 static inline void update_entity_load_avg(struct sched_entity *se,
1613                                           int update_cfs_rq)
1614 {
1615         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1616         long contrib_delta, ratio_delta;
1617         u64 now;
1618         int cpu = -1;   /* not used in normal case */
1619
1620 #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE
1621         cpu = cfs_rq->rq->cpu;
1622 #endif
1623         /*
1624          * For a group entity we need to use their owned cfs_rq_clock_task() in
1625          * case they are the parent of a throttled hierarchy.
1626          */
1627         if (entity_is_task(se))
1628                 now = cfs_rq_clock_task(cfs_rq);
1629         else
1630                 now = cfs_rq_clock_task(group_cfs_rq(se));
1631
1632         if (!__update_entity_runnable_avg(now, &se->avg, se->on_rq,
1633                         cfs_rq->curr == se, cpu))
1634                 return;
1635
1636         contrib_delta = __update_entity_load_avg_contrib(se, &ratio_delta);
1637
1638         if (!update_cfs_rq)
1639                 return;
1640
1641         if (se->on_rq) {
1642                 cfs_rq->runnable_load_avg += contrib_delta;
1643                 rq_of(cfs_rq)->avg.load_avg_ratio += ratio_delta;
1644         } else {
1645                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, -contrib_delta);
1646         }
1647 }
1648
1649 /*
1650  * Decay the load contributed by all blocked children and account this so that
1651  * their contribution may appropriately discounted when they wake up.
1652  */
1653 static void update_cfs_rq_blocked_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int force_update)
1654 {
1655         u64 now = cfs_rq_clock_task(cfs_rq) >> 20;
1656         u64 decays;
1657
1658         decays = now - cfs_rq->last_decay;
1659         if (!decays && !force_update)
1660                 return;
1661
1662         if (atomic64_read(&cfs_rq->removed_load)) {
1663                 u64 removed_load = atomic64_xchg(&cfs_rq->removed_load, 0);
1664                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, removed_load);
1665         }
1666
1667         if (decays) {
1668                 cfs_rq->blocked_load_avg = decay_load(cfs_rq->blocked_load_avg,
1669                                                       decays);
1670                 atomic64_add(decays, &cfs_rq->decay_counter);
1671                 cfs_rq->last_decay = now;
1672         }
1673
1674         __update_cfs_rq_tg_load_contrib(cfs_rq, force_update);
1675 }
1676
1677 static inline void update_rq_runnable_avg(struct rq *rq, int runnable)
1678 {
1679         int cpu = -1;   /* not used in normal case */
1680
1681 #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE
1682         cpu = rq->cpu;
1683 #endif
1684         __update_entity_runnable_avg(rq->clock_task, &rq->avg, runnable,
1685                                      runnable, cpu);
1686         __update_tg_runnable_avg(&rq->avg, &rq->cfs);
1687         trace_sched_rq_runnable_ratio(cpu_of(rq), rq->avg.load_avg_ratio);
1688         trace_sched_rq_runnable_load(cpu_of(rq), rq->cfs.runnable_load_avg);
1689         trace_sched_rq_nr_running(cpu_of(rq), rq->nr_running, rq->nr_iowait.counter);
1690 }
1691
1692 /* Add the load generated by se into cfs_rq's child load-average */
1693 static inline void enqueue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1694                                                   struct sched_entity *se,
1695                                                   int wakeup)
1696 {
1697         /*
1698          * We track migrations using entity decay_count <= 0, on a wake-up
1699          * migration we use a negative decay count to track the remote decays
1700          * accumulated while sleeping.
1701          */
1702         if (unlikely(se->avg.decay_count <= 0)) {
1703                 se->avg.last_runnable_update = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
1704                 if (se->avg.decay_count) {
1705                         /*
1706                          * In a wake-up migration we have to approximate the
1707                          * time sleeping.  This is because we can't synchronize
1708                          * clock_task between the two cpus, and it is not
1709                          * guaranteed to be read-safe.  Instead, we can
1710                          * approximate this using our carried decays, which are
1711                          * explicitly atomically readable.
1712                          */
1713                         se->avg.last_runnable_update -= (-se->avg.decay_count)
1714                                                         << 20;
1715                         update_entity_load_avg(se, 0);
1716                         /* Indicate that we're now synchronized and on-rq */
1717                         se->avg.decay_count = 0;
1718                 }
1719                 wakeup = 0;
1720         } else {
1721                 __synchronize_entity_decay(se);
1722         }
1723
1724         /* migrated tasks did not contribute to our blocked load */
1725         if (wakeup) {
1726                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, se->avg.load_avg_contrib);
1727                 update_entity_load_avg(se, 0);
1728         }
1729
1730         cfs_rq->runnable_load_avg += se->avg.load_avg_contrib;
1731         rq_of(cfs_rq)->avg.load_avg_ratio += se->avg.load_avg_ratio;
1732
1733         /* we force update consideration on load-balancer moves */
1734         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, !wakeup);
1735 }
1736
1737 /*
1738  * Remove se's load from this cfs_rq child load-average, if the entity is
1739  * transitioning to a blocked state we track its projected decay using
1740  * blocked_load_avg.
1741  */
1742 static inline void dequeue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1743                                                   struct sched_entity *se,
1744                                                   int sleep)
1745 {
1746         update_entity_load_avg(se, 1);
1747         /* we force update consideration on load-balancer moves */
1748         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, !sleep);
1749
1750         cfs_rq->runnable_load_avg -= se->avg.load_avg_contrib;
1751         rq_of(cfs_rq)->avg.load_avg_ratio -= se->avg.load_avg_ratio;
1752
1753         if (sleep) {
1754                 cfs_rq->blocked_load_avg += se->avg.load_avg_contrib;
1755                 se->avg.decay_count = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
1756         } /* migrations, e.g. sleep=0 leave decay_count == 0 */
1757 }
1758
1759 /*
1760  * Update the rq's load with the elapsed running time before entering
1761  * idle. if the last scheduled task is not a CFS task, idle_enter will
1762  * be the only way to update the runnable statistic.
1763  */
1764 void idle_enter_fair(struct rq *this_rq)
1765 {
1766         update_rq_runnable_avg(this_rq, 1);
1767 }
1768
1769 /*
1770  * Update the rq's load with the elapsed idle time before a task is
1771  * scheduled. if the newly scheduled task is not a CFS task, idle_exit will
1772  * be the only way to update the runnable statistic.
1773  */
1774 void idle_exit_fair(struct rq *this_rq)
1775 {
1776         update_rq_runnable_avg(this_rq, 0);
1777 }
1778
1779 #else
1780 static inline void update_entity_load_avg(struct sched_entity *se,
1781                                           int update_cfs_rq) {}
1782 static inline void update_rq_runnable_avg(struct rq *rq, int runnable) {}
1783 static inline void enqueue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1784                                            struct sched_entity *se,
1785                                            int wakeup) {}
1786 static inline void dequeue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1787                                            struct sched_entity *se,
1788                                            int sleep) {}
1789 static inline void update_cfs_rq_blocked_load(struct cfs_rq *cfs_rq,
1790                                               int force_update) {}
1791 #endif
1792
1793 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1794 {
1795 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1796         struct task_struct *tsk = NULL;
1797
1798         if (entity_is_task(se))
1799                 tsk = task_of(se);
1800
1801         if (se->statistics.sleep_start) {
1802                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.sleep_start;
1803
1804                 if ((s64)delta < 0)
1805                         delta = 0;
1806
1807                 if (unlikely(delta > se->statistics.sleep_max))
1808                         se->statistics.sleep_max = delta;
1809
1810                 se->statistics.sleep_start = 0;
1811                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
1812
1813                 if (tsk) {
1814                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 1);
1815                         trace_sched_stat_sleep(tsk, delta);
1816                 }
1817         }
1818         if (se->statistics.block_start) {
1819                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.block_start;
1820
1821                 if ((s64)delta < 0)
1822                         delta = 0;
1823
1824                 if (unlikely(delta > se->statistics.block_max))
1825                         se->statistics.block_max = delta;
1826
1827                 se->statistics.block_start = 0;
1828                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
1829
1830                 if (tsk) {
1831                         if (tsk->in_iowait) {
1832                                 se->statistics.iowait_sum += delta;
1833                                 se->statistics.iowait_count++;
1834                                 trace_sched_stat_iowait(tsk, delta);
1835                         }
1836
1837                         trace_sched_stat_blocked(tsk, delta);
1838
1839                         /*
1840                          * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by
1841                          * 20 to get a milliseconds-range estimation of the
1842                          * amount of time that the task spent sleeping:
1843                          */
1844                         if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
1845                                 profile_hits(SLEEP_PROFILING,
1846                                                 (void *)get_wchan(tsk),
1847                                                 delta >> 20);
1848                         }
1849                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 0);
1850                 }
1851         }
1852 #endif
1853 }
1854
1855 static void check_spread(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1856 {
1857 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1858         s64 d = se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
1859
1860         if (d < 0)
1861                 d = -d;
1862
1863         if (d > 3*sysctl_sched_latency)
1864                 schedstat_inc(cfs_rq, nr_spread_over);
1865 #endif
1866 }
1867
1868 static void
1869 place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
1870 {
1871         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
1872
1873         /*
1874          * The 'current' period is already promised to the current tasks,
1875          * however the extra weight of the new task will slow them down a
1876          * little, place the new task so that it fits in the slot that
1877          * stays open at the end.
1878          */
1879         if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
1880                 vruntime += sched_vslice(cfs_rq, se);
1881
1882         /* sleeps up to a single latency don't count. */
1883         if (!initial) {
1884                 unsigned long thresh = sysctl_sched_latency;
1885
1886                 /*
1887                  * Halve their sleep time's effect, to allow
1888                  * for a gentler effect of sleepers:
1889                  */
1890                 if (sched_feat(GENTLE_FAIR_SLEEPERS))
1891                         thresh >>= 1;
1892
1893                 vruntime -= thresh;
1894         }
1895
1896         /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
1897         se->vruntime = max_vruntime(se->vruntime, vruntime);
1898 }
1899
1900 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq);
1901
1902 static void
1903 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
1904 {
1905         /*
1906          * Update the normalized vruntime before updating min_vruntime
1907          * through callig update_curr().
1908          */
1909         if (!(flags & ENQUEUE_WAKEUP) || (flags & ENQUEUE_WAKING))
1910                 se->vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
1911
1912         /*
1913          * Update run-time statistics of the 'current'.
1914          */
1915         update_curr(cfs_rq);
1916         enqueue_entity_load_avg(cfs_rq, se, flags & ENQUEUE_WAKEUP);
1917         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
1918         update_cfs_shares(cfs_rq);
1919
1920         if (flags & ENQUEUE_WAKEUP) {
1921                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
1922                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
1923         }
1924
1925         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
1926         check_spread(cfs_rq, se);
1927         if (se != cfs_rq->curr)
1928                 __enqueue_entity(cfs_rq, se);
1929         se->on_rq = 1;
1930
1931         if (cfs_rq->nr_running == 1) {
1932                 list_add_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
1933                 check_enqueue_throttle(cfs_rq);
1934         }
1935 }
1936
1937 static void __clear_buddies_last(struct sched_entity *se)
1938 {
1939         for_each_sched_entity(se) {
1940                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1941                 if (cfs_rq->last == se)
1942                         cfs_rq->last = NULL;
1943                 else
1944                         break;
1945         }
1946 }
1947
1948 static void __clear_buddies_next(struct sched_entity *se)
1949 {
1950         for_each_sched_entity(se) {
1951                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1952                 if (cfs_rq->next == se)
1953                         cfs_rq->next = NULL;
1954                 else
1955                         break;
1956         }
1957 }
1958
1959 static void __clear_buddies_skip(struct sched_entity *se)
1960 {
1961         for_each_sched_entity(se) {
1962                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1963                 if (cfs_rq->skip == se)
1964                         cfs_rq->skip = NULL;
1965                 else
1966                         break;
1967         }
1968 }
1969
1970 static void clear_buddies(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1971 {
1972         if (cfs_rq->last == se)
1973                 __clear_buddies_last(se);
1974
1975         if (cfs_rq->next == se)
1976                 __clear_buddies_next(se);
1977
1978         if (cfs_rq->skip == se)
1979                 __clear_buddies_skip(se);
1980 }
1981
1982 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq);
1983
1984 static void
1985 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
1986 {
1987         /*
1988          * Update run-time statistics of the 'current'.
1989          */
1990         update_curr(cfs_rq);
1991         dequeue_entity_load_avg(cfs_rq, se, flags & DEQUEUE_SLEEP);
1992
1993         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
1994         if (flags & DEQUEUE_SLEEP) {
1995 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1996                 if (entity_is_task(se)) {
1997                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
1998
1999                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
2000                                 se->statistics.sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
2001                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
2002                                 se->statistics.block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
2003                 }
2004 #endif
2005         }
2006
2007         clear_buddies(cfs_rq, se);
2008
2009         if (se != cfs_rq->curr)
2010                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
2011         se->on_rq = 0;
2012         account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
2013
2014         /*
2015          * Normalize the entity after updating the min_vruntime because the
2016          * update can refer to the ->curr item and we need to reflect this
2017          * movement in our normalized position.
2018          */
2019         if (!(flags & DEQUEUE_SLEEP))
2020                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
2021
2022         /* return excess runtime on last dequeue */
2023         return_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2024
2025         update_min_vruntime(cfs_rq);
2026         update_cfs_shares(cfs_rq);
2027 }
2028
2029 /*
2030  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
2031  */
2032 static void
2033 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
2034 {
2035         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
2036         struct sched_entity *se;
2037         s64 delta;
2038
2039         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
2040         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
2041         if (delta_exec > ideal_runtime) {
2042                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2043                 /*
2044                  * The current task ran long enough, ensure it doesn't get
2045                  * re-elected due to buddy favours.
2046                  */
2047                 clear_buddies(cfs_rq, curr);
2048                 return;
2049         }
2050
2051         /*
2052          * Ensure that a task that missed wakeup preemption by a
2053          * narrow margin doesn't have to wait for a full slice.
2054          * This also mitigates buddy induced latencies under load.
2055          */
2056         if (delta_exec < sysctl_sched_min_granularity)
2057                 return;
2058
2059         se = __pick_first_entity(cfs_rq);
2060         delta = curr->vruntime - se->vruntime;
2061
2062         if (delta < 0)
2063                 return;
2064
2065         if (delta > ideal_runtime)
2066                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2067 }
2068
2069 static void
2070 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
2071 {
2072         /* 'current' is not kept within the tree. */
2073         if (se->on_rq) {
2074                 /*
2075                  * Any task has to be enqueued before it get to execute on
2076                  * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
2077                  * runqueue.
2078                  */
2079                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
2080                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
2081                 update_entity_load_avg(se, 1);
2082         }
2083
2084         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
2085         cfs_rq->curr = se;
2086 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2087         /*
2088          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
2089          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
2090          * when there are only lesser-weight tasks around):
2091          */
2092         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
2093                 se->statistics.slice_max = max(se->statistics.slice_max,
2094                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
2095         }
2096 #endif
2097         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
2098 }
2099
2100 static int
2101 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se);
2102
2103 /*
2104  * Pick the next process, keeping these things in mind, in this order:
2105  * 1) keep things fair between processes/task groups
2106  * 2) pick the "next" process, since someone really wants that to run
2107  * 3) pick the "last" process, for cache locality
2108  * 4) do not run the "skip" process, if something else is available
2109  */
2110 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
2111 {
2112         struct sched_entity *se = __pick_first_entity(cfs_rq);
2113         struct sched_entity *left = se;
2114
2115         /*
2116          * Avoid running the skip buddy, if running something else can
2117          * be done without getting too unfair.
2118          */
2119         if (cfs_rq->skip == se) {
2120                 struct sched_entity *second = __pick_next_entity(se);
2121                 if (second && wakeup_preempt_entity(second, left) < 1)
2122                         se = second;
2123         }
2124
2125         /*
2126          * Prefer last buddy, try to return the CPU to a preempted task.
2127          */
2128         if (cfs_rq->last && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->last, left) < 1)
2129                 se = cfs_rq->last;
2130
2131         /*
2132          * Someone really wants this to run. If it's not unfair, run it.
2133          */
2134         if (cfs_rq->next && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->next, left) < 1)
2135                 se = cfs_rq->next;
2136
2137         clear_buddies(cfs_rq, se);
2138
2139         return se;
2140 }
2141
2142 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq);
2143
2144 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
2145 {
2146         /*
2147          * If still on the runqueue then deactivate_task()
2148          * was not called and update_curr() has to be done:
2149          */
2150         if (prev->on_rq)
2151                 update_curr(cfs_rq);
2152
2153         /* throttle cfs_rqs exceeding runtime */
2154         check_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2155
2156         check_spread(cfs_rq, prev);
2157         if (prev->on_rq) {
2158                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
2159                 /* Put 'current' back into the tree. */
2160                 __enqueue_entity(cfs_rq, prev);
2161                 /* in !on_rq case, update occurred at dequeue */
2162                 update_entity_load_avg(prev, 1);
2163         }
2164         cfs_rq->curr = NULL;
2165 }
2166
2167 static void
2168 entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr, int queued)
2169 {
2170         /*
2171          * Update run-time statistics of the 'current'.
2172          */
2173         update_curr(cfs_rq);
2174
2175         /*
2176          * Ensure that runnable average is periodically updated.
2177          */
2178         update_entity_load_avg(curr, 1);
2179         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 1);
2180         update_cfs_shares(cfs_rq);
2181
2182 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
2183         /*
2184          * queued ticks are scheduled to match the slice, so don't bother
2185          * validating it and just reschedule.
2186          */
2187         if (queued) {
2188                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2189                 return;
2190         }
2191         /*
2192          * don't let the period tick interfere with the hrtick preemption
2193          */
2194         if (!sched_feat(DOUBLE_TICK) &&
2195                         hrtimer_active(&rq_of(cfs_rq)->hrtick_timer))
2196                 return;
2197 #endif
2198
2199         if (cfs_rq->nr_running > 1)
2200                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
2201 }
2202
2203
2204 /**************************************************
2205  * CFS bandwidth control machinery
2206  */
2207
2208 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
2209
2210 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
2211 static struct static_key __cfs_bandwidth_used;
2212
2213 static inline bool cfs_bandwidth_used(void)
2214 {
2215         return static_key_false(&__cfs_bandwidth_used);
2216 }
2217
2218 void cfs_bandwidth_usage_inc(void)
2219 {
2220         static_key_slow_inc(&__cfs_bandwidth_used);
2221 }
2222
2223 void cfs_bandwidth_usage_dec(void)
2224 {
2225         static_key_slow_dec(&__cfs_bandwidth_used);
2226 }
2227 #else /* HAVE_JUMP_LABEL */
2228 static bool cfs_bandwidth_used(void)
2229 {
2230         return true;
2231 }
2232
2233 void cfs_bandwidth_usage_inc(void) {}
2234 void cfs_bandwidth_usage_dec(void) {}
2235 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
2236
2237 /*
2238  * default period for cfs group bandwidth.
2239  * default: 0.1s, units: nanoseconds
2240  */
2241 static inline u64 default_cfs_period(void)
2242 {
2243         return 100000000ULL;
2244 }
2245
2246 static inline u64 sched_cfs_bandwidth_slice(void)
2247 {
2248         return (u64)sysctl_sched_cfs_bandwidth_slice * NSEC_PER_USEC;
2249 }
2250
2251 /*
2252  * Replenish runtime according to assigned quota and update expiration time.
2253  * We use sched_clock_cpu directly instead of rq->clock to avoid adding
2254  * additional synchronization around rq->lock.
2255  *
2256  * requires cfs_b->lock
2257  */
2258 void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2259 {
2260         u64 now;
2261
2262         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
2263                 return;
2264
2265         now = sched_clock_cpu(smp_processor_id());
2266         cfs_b->runtime = cfs_b->quota;
2267         cfs_b->runtime_expires = now + ktime_to_ns(cfs_b->period);
2268 }
2269
2270 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
2271 {
2272         return &tg->cfs_bandwidth;
2273 }
2274
2275 /* rq->task_clock normalized against any time this cfs_rq has spent throttled */
2276 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq)
2277 {
2278         if (unlikely(cfs_rq->throttle_count))
2279                 return cfs_rq->throttled_clock_task;
2280
2281         return rq_of(cfs_rq)->clock_task - cfs_rq->throttled_clock_task_time;
2282 }
2283
2284 /* returns 0 on failure to allocate runtime */
2285 static int assign_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2286 {
2287         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
2288         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
2289         u64 amount = 0, min_amount, expires;
2290
2291         /* note: this is a positive sum as runtime_remaining <= 0 */
2292         min_amount = sched_cfs_bandwidth_slice() - cfs_rq->runtime_remaining;
2293
2294         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2295         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
2296                 amount = min_amount;
2297         else {
2298                 /*
2299                  * If the bandwidth pool has become inactive, then at least one
2300                  * period must have elapsed since the last consumption.
2301                  * Refresh the global state and ensure bandwidth timer becomes
2302                  * active.
2303                  */
2304                 if (!cfs_b->timer_active) {
2305                         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
2306                         __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
2307                 }
2308
2309                 if (cfs_b->runtime > 0) {
2310                         amount = min(cfs_b->runtime, min_amount);
2311                         cfs_b->runtime -= amount;
2312                         cfs_b->idle = 0;
2313                 }
2314         }
2315         expires = cfs_b->runtime_expires;
2316         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2317
2318         cfs_rq->runtime_remaining += amount;
2319         /*
2320          * we may have advanced our local expiration to account for allowed
2321          * spread between our sched_clock and the one on which runtime was
2322          * issued.
2323          */
2324         if ((s64)(expires - cfs_rq->runtime_expires) > 0)
2325                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
2326
2327         return cfs_rq->runtime_remaining > 0;
2328 }
2329
2330 /*
2331  * Note: This depends on the synchronization provided by sched_clock and the
2332  * fact that rq->clock snapshots this value.
2333  */
2334 static void expire_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2335 {
2336         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2337         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2338
2339         /* if the deadline is ahead of our clock, nothing to do */
2340         if (likely((s64)(rq->clock - cfs_rq->runtime_expires) < 0))
2341                 return;
2342
2343         if (cfs_rq->runtime_remaining < 0)
2344                 return;
2345
2346         /*
2347          * If the local deadline has passed we have to consider the
2348          * possibility that our sched_clock is 'fast' and the global deadline
2349          * has not truly expired.
2350          *
2351          * Fortunately we can check determine whether this the case by checking
2352          * whether the global deadline has advanced.
2353          */
2354
2355         if ((s64)(cfs_rq->runtime_expires - cfs_b->runtime_expires) >= 0) {
2356                 /* extend local deadline, drift is bounded above by 2 ticks */
2357                 cfs_rq->runtime_expires += TICK_NSEC;
2358         } else {
2359                 /* global deadline is ahead, expiration has passed */
2360                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
2361         }
2362 }
2363
2364 static void __account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
2365                                      unsigned long delta_exec)
2366 {
2367         /* dock delta_exec before expiring quota (as it could span periods) */
2368         cfs_rq->runtime_remaining -= delta_exec;
2369         expire_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2370
2371         if (likely(cfs_rq->runtime_remaining > 0))
2372                 return;
2373
2374         /*
2375          * if we're unable to extend our runtime we resched so that the active
2376          * hierarchy can be throttled
2377          */
2378         if (!assign_cfs_rq_runtime(cfs_rq) && likely(cfs_rq->curr))
2379                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2380 }
2381
2382 static __always_inline
2383 void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long delta_exec)
2384 {
2385         if (!cfs_bandwidth_used() || !cfs_rq->runtime_enabled)
2386                 return;
2387
2388         __account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
2389 }
2390
2391 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
2392 {
2393         return cfs_bandwidth_used() && cfs_rq->throttled;
2394 }
2395
2396 /* check whether cfs_rq, or any parent, is throttled */
2397 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq)
2398 {
2399         return cfs_bandwidth_used() && cfs_rq->throttle_count;
2400 }
2401
2402 /*
2403  * Ensure that neither of the group entities corresponding to src_cpu or
2404  * dest_cpu are members of a throttled hierarchy when performing group
2405  * load-balance operations.
2406  */
2407 static inline int throttled_lb_pair(struct task_group *tg,
2408                                     int src_cpu, int dest_cpu)
2409 {
2410         struct cfs_rq *src_cfs_rq, *dest_cfs_rq;
2411
2412         src_cfs_rq = tg->cfs_rq[src_cpu];
2413         dest_cfs_rq = tg->cfs_rq[dest_cpu];
2414
2415         return throttled_hierarchy(src_cfs_rq) ||
2416                throttled_hierarchy(dest_cfs_rq);
2417 }
2418
2419 /* updated child weight may affect parent so we have to do this bottom up */
2420 static int tg_unthrottle_up(struct task_group *tg, void *data)
2421 {
2422         struct rq *rq = data;
2423         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu_of(rq)];
2424
2425         cfs_rq->throttle_count--;
2426 #ifdef CONFIG_SMP
2427         if (!cfs_rq->throttle_count) {
2428                 /* adjust cfs_rq_clock_task() */
2429                 cfs_rq->throttled_clock_task_time += rq->clock_task -
2430                                              cfs_rq->throttled_clock_task;
2431         }
2432 #endif
2433
2434         return 0;
2435 }
2436
2437 static int tg_throttle_down(struct task_group *tg, void *data)
2438 {
2439         struct rq *rq = data;
2440         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu_of(rq)];
2441
2442         /* group is entering throttled state, stop time */
2443         if (!cfs_rq->throttle_count)
2444                 cfs_rq->throttled_clock_task = rq->clock_task;
2445         cfs_rq->throttle_count++;
2446
2447         return 0;
2448 }
2449
2450 static void throttle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
2451 {
2452         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2453         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2454         struct sched_entity *se;
2455         long task_delta, dequeue = 1;
2456
2457         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
2458
2459         /* freeze hierarchy runnable averages while throttled */
2460         rcu_read_lock();
2461         walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_throttle_down, tg_nop, (void *)rq);
2462         rcu_read_unlock();
2463
2464         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
2465         for_each_sched_entity(se) {
2466                 struct cfs_rq *qcfs_rq = cfs_rq_of(se);
2467                 /* throttled entity or throttle-on-deactivate */
2468                 if (!se->on_rq)
2469                         break;
2470
2471                 if (dequeue)
2472                         dequeue_entity(qcfs_rq, se, DEQUEUE_SLEEP);
2473                 qcfs_rq->h_nr_running -= task_delta;
2474
2475                 if (qcfs_rq->load.weight)
2476                         dequeue = 0;
2477         }
2478
2479         if (!se)
2480                 rq->nr_running -= task_delta;
2481
2482         cfs_rq->throttled = 1;
2483         cfs_rq->throttled_clock = rq->clock;
2484         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2485         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->throttled_list, &cfs_b->throttled_cfs_rq);
2486         if (!cfs_b->timer_active)
2487                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
2488         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2489 }
2490
2491 void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
2492 {
2493         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2494         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2495         struct sched_entity *se;
2496         int enqueue = 1;
2497         long task_delta;
2498
2499         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
2500
2501         cfs_rq->throttled = 0;
2502         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2503         cfs_b->throttled_time += rq->clock - cfs_rq->throttled_clock;
2504         list_del_rcu(&cfs_rq->throttled_list);
2505         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2506
2507         update_rq_clock(rq);
2508         /* update hierarchical throttle state */
2509         walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_nop, tg_unthrottle_up, (void *)rq);
2510
2511         if (!cfs_rq->load.weight)
2512                 return;
2513
2514         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
2515         for_each_sched_entity(se) {
2516                 if (se->on_rq)
2517                         enqueue = 0;
2518
2519                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2520                 if (enqueue)
2521                         enqueue_entity(cfs_rq, se, ENQUEUE_WAKEUP);
2522                 cfs_rq->h_nr_running += task_delta;
2523
2524                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2525                         break;
2526         }
2527
2528         if (!se)
2529                 rq->nr_running += task_delta;
2530
2531         /* determine whether we need to wake up potentially idle cpu */
2532         if (rq->curr == rq->idle && rq->cfs.nr_running)
2533                 resched_task(rq->curr);
2534 }
2535
2536 static u64 distribute_cfs_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b,
2537                 u64 remaining, u64 expires)
2538 {
2539         struct cfs_rq *cfs_rq;
2540         u64 runtime = remaining;
2541
2542         rcu_read_lock();
2543         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &cfs_b->throttled_cfs_rq,
2544                                 throttled_list) {
2545                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2546
2547                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2548                 if (!cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2549                         goto next;
2550
2551                 runtime = -cfs_rq->runtime_remaining + 1;
2552                 if (runtime > remaining)
2553                         runtime = remaining;
2554                 remaining -= runtime;
2555
2556                 cfs_rq->runtime_remaining += runtime;
2557                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
2558
2559                 /* we check whether we're throttled above */
2560                 if (cfs_rq->runtime_remaining > 0)
2561                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
2562
2563 next:
2564                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2565
2566                 if (!remaining)
2567                         break;
2568         }
2569         rcu_read_unlock();
2570
2571         return remaining;
2572 }
2573
2574 /*
2575  * Responsible for refilling a task_group's bandwidth and unthrottling its
2576  * cfs_rqs as appropriate. If there has been no activity within the last
2577  * period the timer is deactivated until scheduling resumes; cfs_b->idle is
2578  * used to track this state.
2579  */
2580 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun)
2581 {
2582         u64 runtime, runtime_expires;
2583         int idle = 1, throttled;
2584
2585         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2586         /* no need to continue the timer with no bandwidth constraint */
2587         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
2588                 goto out_unlock;
2589
2590         throttled = !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2591         /* idle depends on !throttled (for the case of a large deficit) */
2592         idle = cfs_b->idle && !throttled;
2593         cfs_b->nr_periods += overrun;
2594
2595         /* if we're going inactive then everything else can be deferred */
2596         if (idle)
2597                 goto out_unlock;
2598
2599         /*
2600          * if we have relooped after returning idle once, we need to update our
2601          * status as actually running, so that other cpus doing
2602          * __start_cfs_bandwidth will stop trying to cancel us.
2603          */
2604         cfs_b->timer_active = 1;
2605
2606         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
2607
2608         if (!throttled) {
2609                 /* mark as potentially idle for the upcoming period */
2610                 cfs_b->idle = 1;
2611                 goto out_unlock;
2612         }
2613
2614         /* account preceding periods in which throttling occurred */
2615         cfs_b->nr_throttled += overrun;
2616
2617         /*
2618          * There are throttled entities so we must first use the new bandwidth
2619          * to unthrottle them before making it generally available.  This
2620          * ensures that all existing debts will be paid before a new cfs_rq is
2621          * allowed to run.
2622          */
2623         runtime = cfs_b->runtime;
2624         runtime_expires = cfs_b->runtime_expires;
2625         cfs_b->runtime = 0;
2626
2627         /*
2628          * This check is repeated as we are holding onto the new bandwidth
2629          * while we unthrottle.  This can potentially race with an unthrottled
2630          * group trying to acquire new bandwidth from the global pool.
2631          */
2632         while (throttled && runtime > 0) {
2633                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2634                 /* we can't nest cfs_b->lock while distributing bandwidth */
2635                 runtime = distribute_cfs_runtime(cfs_b, runtime,
2636                                                  runtime_expires);
2637                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2638
2639                 throttled = !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2640         }
2641
2642         /* return (any) remaining runtime */
2643         cfs_b->runtime = runtime;
2644         /*
2645          * While we are ensured activity in the period following an
2646          * unthrottle, this also covers the case in which the new bandwidth is
2647          * insufficient to cover the existing bandwidth deficit.  (Forcing the
2648          * timer to remain active while there are any throttled entities.)
2649          */
2650         cfs_b->idle = 0;
2651 out_unlock:
2652         if (idle)
2653                 cfs_b->timer_active = 0;
2654         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2655
2656         return idle;
2657 }
2658
2659 /* a cfs_rq won't donate quota below this amount */
2660 static const u64 min_cfs_rq_runtime = 1 * NSEC_PER_MSEC;
2661 /* minimum remaining period time to redistribute slack quota */
2662 static const u64 min_bandwidth_expiration = 2 * NSEC_PER_MSEC;
2663 /* how long we wait to gather additional slack before distributing */
2664 static const u64 cfs_bandwidth_slack_period = 5 * NSEC_PER_MSEC;
2665
2666 /*
2667  * Are we near the end of the current quota period?
2668  *
2669  * Requires cfs_b->lock for hrtimer_expires_remaining to be safe against the
2670  * hrtimer base being cleared by __hrtimer_start_range_ns. In the case of
2671  * migrate_hrtimers, base is never cleared, so we are fine.
2672  */
2673 static int runtime_refresh_within(struct cfs_bandwidth *cfs_b, u64 min_expire)
2674 {
2675         struct hrtimer *refresh_timer = &cfs_b->period_timer;
2676         u64 remaining;
2677
2678         /* if the call-back is running a quota refresh is already occurring */
2679         if (hrtimer_callback_running(refresh_timer))
2680                 return 1;
2681
2682         /* is a quota refresh about to occur? */
2683         remaining = ktime_to_ns(hrtimer_expires_remaining(refresh_timer));
2684         if (remaining < min_expire)
2685                 return 1;
2686
2687         return 0;
2688 }
2689
2690 static void start_cfs_slack_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2691 {
2692         u64 min_left = cfs_bandwidth_slack_period + min_bandwidth_expiration;
2693
2694         /* if there's a quota refresh soon don't bother with slack */
2695         if (runtime_refresh_within(cfs_b, min_left))
2696                 return;
2697
2698         start_bandwidth_timer(&cfs_b->slack_timer,
2699                                 ns_to_ktime(cfs_bandwidth_slack_period));
2700 }
2701
2702 /* we know any runtime found here is valid as update_curr() precedes return */
2703 static void __return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2704 {
2705         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2706         s64 slack_runtime = cfs_rq->runtime_remaining - min_cfs_rq_runtime;
2707
2708         if (slack_runtime <= 0)
2709                 return;
2710
2711         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2712         if (cfs_b->quota != RUNTIME_INF &&
2713             cfs_rq->runtime_expires == cfs_b->runtime_expires) {
2714                 cfs_b->runtime += slack_runtime;
2715
2716                 /* we are under rq->lock, defer unthrottling using a timer */
2717                 if (cfs_b->runtime > sched_cfs_bandwidth_slice() &&
2718                     !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq))
2719                         start_cfs_slack_bandwidth(cfs_b);
2720         }
2721         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2722
2723         /* even if it's not valid for return we don't want to try again */
2724         cfs_rq->runtime_remaining -= slack_runtime;
2725 }
2726
2727 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2728 {
2729         if (!cfs_bandwidth_used())
2730                 return;
2731
2732         if (!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->nr_running)
2733                 return;
2734
2735         __return_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2736 }
2737
2738 /*
2739  * This is done with a timer (instead of inline with bandwidth return) since
2740  * it's necessary to juggle rq->locks to unthrottle their respective cfs_rqs.
2741  */
2742 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2743 {
2744         u64 runtime = 0, slice = sched_cfs_bandwidth_slice();
2745         u64 expires;
2746
2747         /* confirm we're still not at a refresh boundary */
2748         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2749         if (runtime_refresh_within(cfs_b, min_bandwidth_expiration)) {
2750                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2751                 return;
2752         }
2753
2754         if (cfs_b->quota != RUNTIME_INF && cfs_b->runtime > slice) {
2755                 runtime = cfs_b->runtime;
2756                 cfs_b->runtime = 0;
2757         }
2758         expires = cfs_b->runtime_expires;
2759         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2760
2761         if (!runtime)
2762                 return;
2763
2764         runtime = distribute_cfs_runtime(cfs_b, runtime, expires);
2765
2766         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2767         if (expires == cfs_b->runtime_expires)
2768                 cfs_b->runtime = runtime;
2769         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2770 }
2771
2772 /*
2773  * When a group wakes up we want to make sure that its quota is not already
2774  * expired/exceeded, otherwise it may be allowed to steal additional ticks of
2775  * runtime as update_curr() throttling can not not trigger until it's on-rq.
2776  */
2777 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq)
2778 {
2779         if (!cfs_bandwidth_used())
2780                 return;
2781
2782         /* an active group must be handled by the update_curr()->put() path */
2783         if (!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->curr)
2784                 return;
2785
2786         /* ensure the group is not already throttled */
2787         if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2788                 return;
2789
2790         /* update runtime allocation */
2791         account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
2792         if (cfs_rq->runtime_remaining <= 0)
2793                 throttle_cfs_rq(cfs_rq);
2794 }
2795
2796 /* conditionally throttle active cfs_rq's from put_prev_entity() */
2797 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2798 {
2799         if (!cfs_bandwidth_used())
2800                 return;
2801
2802         if (likely(!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->runtime_remaining > 0))
2803                 return;
2804
2805         /*
2806          * it's possible for a throttled entity to be forced into a running
2807          * state (e.g. set_curr_task), in this case we're finished.
2808          */
2809         if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2810                 return;
2811
2812         throttle_cfs_rq(cfs_rq);
2813 }
2814
2815 static inline u64 default_cfs_period(void);
2816 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun);
2817 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
2818
2819 static enum hrtimer_restart sched_cfs_slack_timer(struct hrtimer *timer)
2820 {
2821         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
2822                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, slack_timer);
2823         do_sched_cfs_slack_timer(cfs_b);
2824
2825         return HRTIMER_NORESTART;
2826 }
2827
2828 static enum hrtimer_restart sched_cfs_period_timer(struct hrtimer *timer)
2829 {
2830         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
2831                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, period_timer);
2832         ktime_t now;
2833         int overrun;
2834         int idle = 0;
2835
2836         for (;;) {
2837                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
2838                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, cfs_b->period);
2839
2840                 if (!overrun)
2841                         break;
2842
2843                 idle = do_sched_cfs_period_timer(cfs_b, overrun);
2844         }
2845
2846         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
2847 }
2848
2849 void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2850 {
2851         raw_spin_lock_init(&cfs_b->lock);
2852         cfs_b->runtime = 0;
2853         cfs_b->quota = RUNTIME_INF;
2854         cfs_b->period = ns_to_ktime(default_cfs_period());
2855
2856         INIT_LIST_HEAD(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2857         hrtimer_init(&cfs_b->period_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
2858         cfs_b->period_timer.function = sched_cfs_period_timer;
2859         hrtimer_init(&cfs_b->slack_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
2860         cfs_b->slack_timer.function = sched_cfs_slack_timer;
2861 }
2862
2863 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2864 {
2865         cfs_rq->runtime_enabled = 0;
2866         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->throttled_list);
2867 }
2868
2869 /* requires cfs_b->lock, may release to reprogram timer */
2870 void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2871 {
2872         /*
2873          * The timer may be active because we're trying to set a new bandwidth
2874          * period or because we're racing with the tear-down path
2875          * (timer_active==0 becomes visible before the hrtimer call-back
2876          * terminates).  In either case we ensure that it's re-programmed
2877          */
2878         while (unlikely(hrtimer_active(&cfs_b->period_timer)) &&
2879                hrtimer_try_to_cancel(&cfs_b->period_timer) < 0) {
2880                 /* bounce the lock to allow do_sched_cfs_period_timer to run */
2881                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2882                 cpu_relax();
2883                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2884                 /* if someone else restarted the timer then we're done */
2885                 if (cfs_b->timer_active)
2886                         return;
2887         }
2888
2889         cfs_b->timer_active = 1;
2890         start_bandwidth_timer(&cfs_b->period_timer, cfs_b->period);
2891 }
2892
2893 static void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2894 {
2895         hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
2896         hrtimer_cancel(&cfs_b->slack_timer);
2897 }
2898
2899 static void __maybe_unused unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq)
2900 {
2901         struct cfs_rq *cfs_rq;
2902
2903         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
2904                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2905
2906                 if (!cfs_rq->runtime_enabled)
2907                         continue;
2908
2909                 /*
2910                  * clock_task is not advancing so we just need to make sure
2911                  * there's some valid quota amount
2912                  */
2913                 cfs_rq->runtime_remaining = cfs_b->quota;
2914                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2915                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
2916         }
2917 }
2918
2919 #else /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
2920 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq)
2921 {
2922         return rq_of(cfs_rq)->clock_task;
2923 }
2924
2925 static void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
2926                                      unsigned long delta_exec) {}
2927 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2928 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2929 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2930
2931 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
2932 {
2933         return 0;
2934 }
2935
2936 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq)
2937 {
2938         return 0;
2939 }
2940
2941 static inline int throttled_lb_pair(struct task_group *tg,
2942                                     int src_cpu, int dest_cpu)
2943 {
2944         return 0;
2945 }
2946
2947 void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
2948
2949 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2950 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2951 #endif
2952
2953 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
2954 {
2955         return NULL;
2956 }
2957 static inline void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
2958 static inline void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq) {}
2959
2960 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
2961
2962 /**************************************************
2963  * CFS operations on tasks:
2964  */
2965
2966 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
2967 static void hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2968 {
2969         struct sched_entity *se = &p->se;
2970         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2971
2972         WARN_ON(task_rq(p) != rq);
2973
2974         if (cfs_rq->nr_running > 1) {
2975                 u64 slice = sched_slice(cfs_rq, se);
2976                 u64 ran = se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime;
2977                 s64 delta = slice - ran;
2978
2979                 if (delta < 0) {
2980                         if (rq->curr == p)
2981                                 resched_task(p);
2982                         return;
2983                 }
2984
2985                 /*
2986                  * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
2987                  * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
2988                  */
2989                 if (rq->curr != p)
2990                         delta = max_t(s64, 10000LL, delta);
2991
2992                 hrtick_start(rq, delta);
2993         }
2994 }
2995
2996 /*
2997  * called from enqueue/dequeue and updates the hrtick when the
2998  * current task is from our class and nr_running is low enough
2999  * to matter.
3000  */
3001 static void hrtick_update(struct rq *rq)
3002 {
3003         struct task_struct *curr = rq->curr;
3004
3005         if (!hrtick_enabled(rq) || curr->sched_class != &fair_sched_class)
3006                 return;
3007
3008         if (cfs_rq_of(&curr->se)->nr_running < sched_nr_latency)
3009                 hrtick_start_fair(rq, curr);
3010 }
3011 #else /* !CONFIG_SCHED_HRTICK */
3012 static inline void
3013 hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3014 {
3015 }
3016
3017 static inline void hrtick_update(struct rq *rq)
3018 {
3019 }
3020 #endif
3021
3022 /*
3023  * The enqueue_task method is called before nr_running is
3024  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
3025  * then put the task into the rbtree:
3026  */
3027 static void
3028 enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
3029 {
3030         struct cfs_rq *cfs_rq;
3031         struct sched_entity *se = &p->se;
3032
3033         for_each_sched_entity(se) {
3034                 if (se->on_rq)
3035                         break;
3036                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3037                 enqueue_entity(cfs_rq, se, flags);
3038
3039                 /*
3040                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
3041                  *
3042                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
3043                  * post the final h_nr_running increment below.
3044                 */
3045                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3046                         break;
3047                 cfs_rq->h_nr_running++;
3048
3049                 flags = ENQUEUE_WAKEUP;
3050         }
3051
3052         for_each_sched_entity(se) {
3053                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3054                 cfs_rq->h_nr_running++;
3055
3056                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3057                         break;
3058
3059                 update_cfs_shares(cfs_rq);
3060                 update_entity_load_avg(se, 1);
3061         }
3062
3063         if (!se) {
3064                 update_rq_runnable_avg(rq, rq->nr_running);
3065                 inc_nr_running(rq);
3066         }
3067         hrtick_update(rq);
3068 }
3069
3070 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se);
3071
3072 /*
3073  * The dequeue_task method is called before nr_running is
3074  * decreased. We remove the task from the rbtree and
3075  * update the fair scheduling stats:
3076  */
3077 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
3078 {
3079         struct cfs_rq *cfs_rq;
3080         struct sched_entity *se = &p->se;
3081         int task_sleep = flags & DEQUEUE_SLEEP;
3082
3083         for_each_sched_entity(se) {
3084                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3085                 dequeue_entity(cfs_rq, se, flags);
3086
3087                 /*
3088                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
3089                  *
3090                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
3091                  * post the final h_nr_running decrement below.
3092                 */
3093                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3094                         break;
3095                 cfs_rq->h_nr_running--;
3096
3097                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
3098                 if (cfs_rq->load.weight) {
3099                         /*
3100                          * Bias pick_next to pick a task from this cfs_rq, as
3101                          * p is sleeping when it is within its sched_slice.
3102                          */
3103                         if (task_sleep && parent_entity(se))
3104                                 set_next_buddy(parent_entity(se));
3105
3106                         /* avoid re-evaluating load for this entity */
3107                         se = parent_entity(se);
3108                         break;
3109                 }
3110                 flags |= DEQUEUE_SLEEP;
3111         }
3112
3113         for_each_sched_entity(se) {
3114                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3115                 cfs_rq->h_nr_running--;
3116
3117                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3118                         break;
3119
3120                 update_cfs_shares(cfs_rq);
3121                 update_entity_load_avg(se, 1);
3122         }
3123
3124         if (!se) {
3125                 dec_nr_running(rq);
3126                 update_rq_runnable_avg(rq, 1);
3127         }
3128         hrtick_update(rq);
3129 }
3130
3131 #ifdef CONFIG_SMP
3132 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
3133 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
3134 {
3135         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
3136 }
3137
3138 /*
3139  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
3140  * according to the scheduling class and "nice" value.
3141  *
3142  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
3143  * balance conservatively.
3144  */
3145 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
3146 {
3147         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3148         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
3149
3150         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
3151                 return total;
3152
3153         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
3154 }
3155
3156 /*
3157  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
3158  * according to the scheduling class and "nice" value.
3159  */
3160 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
3161 {
3162         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3163         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
3164
3165         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
3166                 return total;
3167
3168         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
3169 }
3170
3171 static unsigned long power_of(int cpu)
3172 {
3173         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
3174 }
3175
3176 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
3177 {
3178         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3179         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
3180
3181         if (nr_running)
3182                 return rq->load.weight / nr_running;
3183
3184         return 0;
3185 }
3186
3187
3188 static void task_waking_fair(struct task_struct *p)
3189 {
3190         struct sched_entity *se = &p->se;
3191         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3192         u64 min_vruntime;
3193
3194 #ifndef CONFIG_64BIT
3195         u64 min_vruntime_copy;
3196
3197         do {
3198                 min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime_copy;
3199                 smp_rmb();
3200                 min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
3201         } while (min_vruntime != min_vruntime_copy);
3202 #else
3203         min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
3204 #endif
3205
3206         se->vruntime -= min_vruntime;
3207 }
3208
3209 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3210 /*
3211  * effective_load() calculates the load change as seen from the root_task_group
3212  *
3213  * Adding load to a group doesn't make a group heavier, but can cause movement
3214  * of group shares between cpus. Assuming the shares were perfectly aligned one
3215  * can calculate the shift in shares.
3216  *
3217  * Calculate the effective load difference if @wl is added (subtracted) to @tg
3218  * on this @cpu and results in a total addition (subtraction) of @wg to the
3219  * total group weight.
3220  *
3221  * Given a runqueue weight distribution (rw_i) we can compute a shares
3222  * distribution (s_i) using:
3223  *
3224  *   s_i = rw_i / \Sum rw_j                                             (1)
3225  *
3226  * Suppose we have 4 CPUs and our @tg is a direct child of the root group and
3227  * has 7 equal weight tasks, distributed as below (rw_i), with the resulting
3228  * shares distribution (s_i):
3229  *
3230  *   rw_i = {   2,   4,   1,   0 }
3231  *   s_i  = { 2/7, 4/7, 1/7,   0 }
3232  *
3233  * As per wake_affine() we're interested in the load of two CPUs (the CPU the
3234  * task used to run on and the CPU the waker is running on), we need to
3235  * compute the effect of waking a task on either CPU and, in case of a sync
3236  * wakeup, compute the effect of the current task going to sleep.
3237  *
3238  * So for a change of @wl to the local @cpu with an overall group weight change
3239  * of @wl we can compute the new shares distribution (s'_i) using:
3240  *
3241  *   s'_i = (rw_i + @wl) / (@wg + \Sum rw_j)                            (2)
3242  *
3243  * Suppose we're interested in CPUs 0 and 1, and want to compute the load
3244  * differences in waking a task to CPU 0. The additional task changes the
3245  * weight and shares distributions like:
3246  *
3247  *   rw'_i = {   3,   4,   1,   0 }
3248  *   s'_i  = { 3/8, 4/8, 1/8,   0 }
3249  *
3250  * We can then compute the difference in effective weight by using:
3251  *
3252  *   dw_i = S * (s'_i - s_i)                                            (3)
3253  *
3254  * Where 'S' is the group weight as seen by its parent.
3255  *
3256  * Therefore the effective change in loads on CPU 0 would be 5/56 (3/8 - 2/7)
3257  * times the weight of the group. The effect on CPU 1 would be -4/56 (4/8 -
3258  * 4/7) times the weight of the group.
3259  */
3260 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu, long wl, long wg)
3261 {
3262         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
3263
3264         if (!tg->parent)        /* the trivial, non-cgroup case */
3265                 return wl;
3266
3267         for_each_sched_entity(se) {
3268                 long w, W;
3269
3270                 tg = se->my_q->tg;
3271
3272                 /*
3273                  * W = @wg + \Sum rw_j
3274                  */
3275                 W = wg + calc_tg_weight(tg, se->my_q);
3276
3277                 /*
3278                  * w = rw_i + @wl
3279                  */
3280                 w = se->my_q->load.weight + wl;
3281
3282                 /*
3283                  * wl = S * s'_i; see (2)
3284                  */
3285                 if (W > 0 && w < W)
3286                         wl = (w * tg->shares) / W;
3287                 else
3288                         wl = tg->shares;
3289
3290                 /*
3291                  * Per the above, wl is the new se->load.weight value; since
3292                  * those are clipped to [MIN_SHARES, ...) do so now. See
3293                  * calc_cfs_shares().
3294                  */
3295                 if (wl < MIN_SHARES)
3296                         wl = MIN_SHARES;
3297
3298                 /*
3299                  * wl = dw_i = S * (s'_i - s_i); see (3)
3300                  */
3301                 wl -= se->load.weight;
3302
3303                 /*
3304                  * Recursively apply this logic to all parent groups to compute
3305                  * the final effective load change on the root group. Since
3306                  * only the @tg group gets extra weight, all parent groups can
3307                  * only redistribute existing shares. @wl is the shift in shares
3308                  * resulting from this level per the above.
3309                  */
3310                 wg = 0;
3311         }
3312
3313         return wl;
3314 }
3315 #else
3316
3317 static inline unsigned long effective_load(struct task_group *tg, int cpu,
3318                 unsigned long wl, unsigned long wg)
3319 {
3320         return wl;
3321 }
3322
3323 #endif
3324
3325 static int wake_affine(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int sync)
3326 {
3327         s64 this_load, load;
3328         int idx, this_cpu, prev_cpu;
3329         unsigned long tl_per_task;
3330         struct task_group *tg;
3331         unsigned long weight;
3332         int balanced;
3333
3334         idx       = sd->wake_idx;
3335         this_cpu  = smp_processor_id();
3336         prev_cpu  = task_cpu(p);
3337         load      = source_load(prev_cpu, idx);
3338         this_load = target_load(this_cpu, idx);
3339
3340         /*
3341          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
3342          * effect of the currently running task from the load
3343          * of the current CPU:
3344          */
3345         if (sync) {
3346                 tg = task_group(current);
3347                 weight = current->se.load.weight;
3348
3349                 this_load += effective_load(tg, this_cpu, -weight, -weight);
3350                 load += effective_load(tg, prev_cpu, 0, -weight);
3351         }
3352
3353         tg = task_group(p);
3354         weight = p->se.load.weight;
3355
3356         /*
3357          * In low-load situations, where prev_cpu is idle and this_cpu is idle
3358          * due to the sync cause above having dropped this_load to 0, we'll
3359          * always have an imbalance, but there's really nothing you can do
3360          * about that, so that's good too.
3361          *
3362          * Otherwise check if either cpus are near enough in load to allow this
3363          * task to be woken on this_cpu.
3364          */
3365         if (this_load > 0) {
3366                 s64 this_eff_load, prev_eff_load;
3367
3368                 this_eff_load = 100;
3369                 this_eff_load *= power_of(prev_cpu);
3370                 this_eff_load *= this_load +
3371                         effective_load(tg, this_cpu, weight, weight);
3372
3373                 prev_eff_load = 100 + (sd->imbalance_pct - 100) / 2;
3374                 prev_eff_load *= power_of(this_cpu);
3375                 prev_eff_load *= load + effective_load(tg, prev_cpu, 0, weight);
3376
3377                 balanced = this_eff_load <= prev_eff_load;
3378         } else
3379                 balanced = true;
3380
3381         /*
3382          * If the currently running task will sleep within
3383          * a reasonable amount of time then attract this newly
3384          * woken task:
3385          */
3386         if (sync && balanced)
3387                 return 1;
3388
3389         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine_attempts);
3390         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3391
3392         if (balanced ||
3393             (this_load <= load &&
3394              this_load + target_load(prev_cpu, idx) <= tl_per_task)) {
3395                 /*
3396                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
3397                  * p is cache cold in this domain, and
3398                  * there is no bad imbalance.
3399                  */
3400                 schedstat_inc(sd, ttwu_move_affine);
3401                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine);
3402
3403                 return 1;
3404         }
3405         return 0;
3406 }
3407
3408 /*
3409  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
3410  * domain.
3411  */
3412 static struct sched_group *
3413 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p,
3414                   int this_cpu, int load_idx)
3415 {
3416         struct sched_group *idlest = NULL, *group = sd->groups;
3417         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
3418         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
3419
3420         do {
3421                 unsigned long load, avg_load;
3422                 int local_group;
3423                 int i;
3424
3425                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
3426                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
3427                                         tsk_cpus_allowed(p)))
3428                         continue;
3429
3430                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3431                                                sched_group_cpus(group));
3432
3433                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3434                 avg_load = 0;
3435
3436                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3437                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3438                         if (local_group)
3439                                 load = source_load(i, load_idx);
3440                         else
3441                                 load = target_load(i, load_idx);
3442
3443                         avg_load += load;
3444                 }
3445
3446                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3447                 avg_load = (avg_load * SCHED_POWER_SCALE) / group->sgp->power;
3448
3449                 if (local_group) {
3450                         this_load = avg_load;
3451                 } else if (avg_load < min_load) {
3452                         min_load = avg_load;
3453                         idlest = group;
3454                 }
3455         } while (group = group->next, group != sd->groups);
3456
3457         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
3458                 return NULL;
3459         return idlest;
3460 }
3461
3462 /*
3463  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
3464  */
3465 static int
3466 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
3467 {
3468         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
3469         int idlest = -1;
3470         int i;
3471
3472         /* Traverse only the allowed CPUs */
3473         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), tsk_cpus_allowed(p)) {
3474                 load = weighted_cpuload(i);
3475
3476                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
3477                         min_load = load;
3478                         idlest = i;
3479                 }
3480         }
3481
3482         return idlest;
3483 }
3484
3485 /*
3486  * Try and locate an idle CPU in the sched_domain.
3487  */
3488 static int select_idle_sibling(struct task_struct *p, int target)
3489 {
3490         struct sched_domain *sd;
3491         struct sched_group *sg;
3492         int i = task_cpu(p);
3493
3494         if (idle_cpu(target))
3495                 return target;
3496
3497         /*
3498          * If the prevous cpu is cache affine and idle, don't be stupid.
3499          */
3500         if (i != target && cpus_share_cache(i, target) && idle_cpu(i))
3501                 return i;
3502
3503         /*
3504          * Otherwise, iterate the domains and find an elegible idle cpu.
3505          */
3506         sd = rcu_dereference(per_cpu(sd_llc, target));
3507         for_each_lower_domain(sd) {
3508                 sg = sd->groups;
3509                 do {
3510                         if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(sg),
3511                                                 tsk_cpus_allowed(p)))
3512                                 goto next;
3513
3514                         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(sg)) {
3515                                 if (i == target || !idle_cpu(i))
3516                                         goto next;
3517                         }
3518
3519                         target = cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg),
3520                                         tsk_cpus_allowed(p));
3521                         goto done;
3522 next:
3523                         sg = sg->next;
3524                 } while (sg != sd->groups);
3525         }
3526 done:
3527         return target;
3528 }
3529
3530 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
3531 /*
3532  * Heterogenous multiprocessor (HMP) optimizations
3533  *
3534  * The cpu types are distinguished using a list of hmp_domains
3535  * which each represent one cpu type using a cpumask.
3536  * The list is assumed ordered by compute capacity with the
3537  * fastest domain first.
3538  */
3539 DEFINE_PER_CPU(struct hmp_domain *, hmp_cpu_domain);
3540 static const int hmp_max_tasks = 5;
3541
3542 extern void __init arch_get_hmp_domains(struct list_head *hmp_domains_list);
3543
3544 /* Setup hmp_domains */
3545 static int __init hmp_cpu_mask_setup(void)
3546 {
3547         char buf[64];
3548         struct hmp_domain *domain;
3549         struct list_head *pos;
3550         int dc, cpu;
3551
3552         pr_debug("Initializing HMP scheduler:\n");
3553
3554         /* Initialize hmp_domains using platform code */
3555         arch_get_hmp_domains(&hmp_domains);
3556         if (list_empty(&hmp_domains)) {
3557                 pr_debug("HMP domain list is empty!\n");
3558                 return 0;
3559         }
3560
3561         /* Print hmp_domains */
3562         dc = 0;
3563         list_for_each(pos, &hmp_domains) {
3564                 domain = list_entry(pos, struct hmp_domain, hmp_domains);
3565                 cpulist_scnprintf(buf, 64, &domain->possible_cpus);
3566                 pr_debug("  HMP domain %d: %s\n", dc, buf);
3567
3568                 for_each_cpu_mask(cpu, domain->possible_cpus) {
3569                         per_cpu(hmp_cpu_domain, cpu) = domain;
3570                 }
3571                 dc++;
3572         }
3573
3574         return 1;
3575 }
3576
3577 static struct hmp_domain *hmp_get_hmp_domain_for_cpu(int cpu)
3578 {
3579         struct hmp_domain *domain;
3580         struct list_head *pos;
3581
3582         list_for_each(pos, &hmp_domains) {
3583                 domain = list_entry(pos, struct hmp_domain, hmp_domains);
3584                 if(cpumask_test_cpu(cpu, &domain->possible_cpus))
3585                         return domain;
3586         }
3587         return NULL;
3588 }
3589
3590 static void hmp_online_cpu(int cpu)
3591 {
3592         struct hmp_domain *domain = hmp_get_hmp_domain_for_cpu(cpu);
3593
3594         if(domain)
3595                 cpumask_set_cpu(cpu, &domain->cpus);
3596 }
3597
3598 static void hmp_offline_cpu(int cpu)
3599 {
3600         struct hmp_domain *domain = hmp_get_hmp_domain_for_cpu(cpu);
3601
3602         if(domain)
3603                 cpumask_clear_cpu(cpu, &domain->cpus);
3604 }
3605 /*
3606  * Needed to determine heaviest tasks etc.
3607  */
3608 static inline unsigned int hmp_cpu_is_fastest(int cpu);
3609 static inline unsigned int hmp_cpu_is_slowest(int cpu);
3610 static inline struct hmp_domain *hmp_slower_domain(int cpu);
3611 static inline struct hmp_domain *hmp_faster_domain(int cpu);
3612
3613 /* must hold runqueue lock for queue se is currently on */
3614 static struct sched_entity *hmp_get_heaviest_task(
3615                                 struct sched_entity *se, int migrate_up)
3616 {
3617         int num_tasks = hmp_max_tasks;
3618         struct sched_entity *max_se = se;
3619         unsigned long int max_ratio = se->avg.load_avg_ratio;
3620         const struct cpumask *hmp_target_mask = NULL;
3621
3622         if (migrate_up) {
3623                 struct hmp_domain *hmp;
3624                 if (hmp_cpu_is_fastest(cpu_of(se->cfs_rq->rq)))
3625                         return max_se;
3626
3627                 hmp = hmp_faster_domain(cpu_of(se->cfs_rq->rq));
3628                 hmp_target_mask = &hmp->cpus;
3629         }
3630         /* The currently running task is not on the runqueue */
3631         se = __pick_first_entity(cfs_rq_of(se));
3632
3633         while (num_tasks && se) {
3634                 if (entity_is_task(se) &&
3635                         (se->avg.load_avg_ratio > max_ratio &&
3636                          hmp_target_mask &&
3637                          cpumask_intersects(hmp_target_mask,
3638                                 tsk_cpus_allowed(task_of(se))))) {
3639                         max_se = se;
3640                         max_ratio = se->avg.load_avg_ratio;
3641                 }
3642                 se = __pick_next_entity(se);
3643                 num_tasks--;
3644         }
3645         return max_se;
3646 }
3647
3648 static struct sched_entity *hmp_get_lightest_task(
3649                                 struct sched_entity *se, int migrate_down)
3650 {
3651         int num_tasks = hmp_max_tasks;
3652         struct sched_entity *min_se = se;
3653         unsigned long int min_ratio = se->avg.load_avg_ratio;
3654         const struct cpumask *hmp_target_mask = NULL;
3655
3656         if (migrate_down) {
3657                 struct hmp_domain *hmp;
3658                 if (hmp_cpu_is_slowest(cpu_of(se->cfs_rq->rq)))
3659                         return min_se;
3660                 hmp = hmp_slower_domain(cpu_of(se->cfs_rq->rq));
3661                 hmp_target_mask = &hmp->cpus;
3662         }
3663         /* The currently running task is not on the runqueue */
3664         se = __pick_first_entity(cfs_rq_of(se));
3665
3666         while (num_tasks && se) {
3667                 if (entity_is_task(se) &&
3668                         (se->avg.load_avg_ratio < min_ratio &&
3669                         hmp_target_mask &&
3670                                 cpumask_intersects(hmp_target_mask,
3671                                 tsk_cpus_allowed(task_of(se))))) {
3672                         min_se = se;
3673                         min_ratio = se->avg.load_avg_ratio;
3674                 }
3675                 se = __pick_next_entity(se);
3676                 num_tasks--;
3677         }
3678         return min_se;
3679 }
3680
3681 /*
3682  * Migration thresholds should be in the range [0..1023]
3683  * hmp_up_threshold: min. load required for migrating tasks to a faster cpu
3684  * hmp_down_threshold: max. load allowed for tasks migrating to a slower cpu
3685  *
3686  * hmp_up_prio: Only up migrate task with high priority (<hmp_up_prio)
3687  * hmp_next_up_threshold: Delay before next up migration (1024 ~= 1 ms)
3688  * hmp_next_down_threshold: Delay before next down migration (1024 ~= 1 ms)
3689  *
3690  * Small Task Packing:
3691  * We can choose to fill the littlest CPUs in an HMP system rather than
3692  * the typical spreading mechanic. This behavior is controllable using
3693  * two variables.
3694  * hmp_packing_enabled: runtime control over pack/spread
3695  * hmp_full_threshold: Consider a CPU with this much unweighted load full
3696  */
3697 unsigned int hmp_up_threshold = 700;
3698 unsigned int hmp_down_threshold = 512;
3699 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP_PRIO_FILTER
3700 unsigned int hmp_up_prio = NICE_TO_PRIO(CONFIG_SCHED_HMP_PRIO_FILTER_VAL);
3701 #endif
3702 unsigned int hmp_next_up_threshold = 4096;
3703 unsigned int hmp_next_down_threshold = 4096;
3704
3705 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP_LITTLE_PACKING
3706 #ifndef CONFIG_ARCH_VEXPRESS_TC2
3707 unsigned int hmp_packing_enabled = 1;
3708 unsigned int hmp_full_threshold = (NICE_0_LOAD * 9) / 8;
3709 #else
3710 /* TC2 has a sharp consumption curve @ around 800Mhz, so
3711    we aim to spread the load around that frequency. */
3712 unsigned int hmp_packing_enabled;
3713 unsigned int hmp_full_threshold = 650;  /*  80% of the 800Mhz freq * NICE_0_LOAD */
3714 #endif
3715 #endif
3716
3717 static unsigned int hmp_up_migration(int cpu, int *target_cpu, struct sched_entity *se);
3718 static unsigned int hmp_down_migration(int cpu, struct sched_entity *se);
3719 static inline unsigned int hmp_domain_min_load(struct hmp_domain *hmpd,
3720                                                 int *min_cpu, struct cpumask *affinity);
3721
3722 static inline struct hmp_domain *hmp_smallest_domain(void)
3723 {
3724         return list_entry(hmp_domains.prev, struct hmp_domain, hmp_domains);
3725 }
3726
3727 /* Check if cpu is in fastest hmp_domain */
3728 static inline unsigned int hmp_cpu_is_fastest(int cpu)
3729 {
3730         struct list_head *pos;
3731
3732         pos = &hmp_cpu_domain(cpu)->hmp_domains;
3733         return pos == hmp_domains.next;
3734 }
3735
3736 /* Check if cpu is in slowest hmp_domain */
3737 static inline unsigned int hmp_cpu_is_slowest(int cpu)
3738 {
3739         struct list_head *pos;
3740
3741         pos = &hmp_cpu_domain(cpu)->hmp_domains;
3742         return list_is_last(pos, &hmp_domains);
3743 }
3744
3745 /* Next (slower) hmp_domain relative to cpu */
3746 static inline struct hmp_domain *hmp_slower_domain(int cpu)
3747 {
3748         struct list_head *pos;
3749
3750         pos = &hmp_cpu_domain(cpu)->hmp_domains;
3751         return list_entry(pos->next, struct hmp_domain, hmp_domains);
3752 }
3753
3754 /* Previous (faster) hmp_domain relative to cpu */
3755 static inline struct hmp_domain *hmp_faster_domain(int cpu)
3756 {
3757         struct list_head *pos;
3758
3759         pos = &hmp_cpu_domain(cpu)->hmp_domains;
3760         return list_entry(pos->prev, struct hmp_domain, hmp_domains);
3761 }
3762
3763 /*
3764  * Selects a cpu in previous (faster) hmp_domain
3765  */
3766 static inline unsigned int hmp_select_faster_cpu(struct task_struct *tsk,
3767                                                         int cpu)
3768 {
3769         int lowest_cpu=NR_CPUS;
3770         __always_unused int lowest_ratio;
3771         struct hmp_domain *hmp;
3772
3773         if (hmp_cpu_is_fastest(cpu))
3774                 hmp = hmp_cpu_domain(cpu);
3775         else
3776                 hmp = hmp_faster_domain(cpu);
3777
3778         lowest_ratio = hmp_domain_min_load(hmp, &lowest_cpu,
3779                         tsk_cpus_allowed(tsk));
3780
3781         return lowest_cpu;
3782 }
3783
3784 /*
3785  * Selects a cpu in next (slower) hmp_domain
3786  * Note that cpumask_any_and() returns the first cpu in the cpumask
3787  */
3788 static inline unsigned int hmp_select_slower_cpu(struct task_struct *tsk,
3789                                                         int cpu)
3790 {
3791         int lowest_cpu=NR_CPUS;
3792         struct hmp_domain *hmp;
3793         __always_unused int lowest_ratio;
3794
3795         if (hmp_cpu_is_slowest(cpu))
3796                 hmp = hmp_cpu_domain(cpu);
3797         else
3798                 hmp = hmp_slower_domain(cpu);
3799
3800         lowest_ratio = hmp_domain_min_load(hmp, &lowest_cpu,
3801                         tsk_cpus_allowed(tsk));
3802
3803         return lowest_cpu;
3804 }
3805 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP_LITTLE_PACKING
3806 /*
3807  * Select the 'best' candidate little CPU to wake up on.
3808  * Implements a packing strategy which examines CPU in
3809  * logical CPU order, and selects the first which will
3810  * have at least 10% capacity available, according to
3811  * both tracked load of the runqueue and the task.
3812  */
3813 static inline unsigned int hmp_best_little_cpu(struct task_struct *tsk,
3814                 int cpu) {
3815         int tmp_cpu;
3816         unsigned long estimated_load;
3817         struct hmp_domain *hmp;
3818         struct sched_avg *avg;
3819         struct cpumask allowed_hmp_cpus;
3820
3821         if(!hmp_packing_enabled ||
3822                         tsk->se.avg.load_avg_ratio > ((NICE_0_LOAD * 90)/100))
3823                 return hmp_select_slower_cpu(tsk, cpu);
3824
3825         if (hmp_cpu_is_slowest(cpu))
3826                 hmp = hmp_cpu_domain(cpu);
3827         else
3828                 hmp = hmp_slower_domain(cpu);
3829
3830         /* respect affinity */
3831         cpumask_and(&allowed_hmp_cpus, &hmp->cpus,
3832                         tsk_cpus_allowed(tsk));
3833
3834         for_each_cpu_mask(tmp_cpu, allowed_hmp_cpus) {
3835                 avg = &cpu_rq(tmp_cpu)->avg;
3836                 /* estimate new rq load if we add this task */
3837                 estimated_load = avg->load_avg_ratio +
3838                                 tsk->se.avg.load_avg_ratio;
3839                 if (estimated_load <= hmp_full_threshold) {
3840                         cpu = tmp_cpu;
3841                         break;
3842                 }
3843         }
3844         /* if no match was found, the task uses the initial value */
3845         return cpu;
3846 }
3847 #endif
3848 static inline void hmp_next_up_delay(struct sched_entity *se, int cpu)
3849 {
3850         /* hack - always use clock from first online CPU */
3851         u64 now = cpu_rq(cpumask_first(cpu_online_mask))->clock_task;
3852         se->avg.hmp_last_up_migration = now;
3853         se->avg.hmp_last_down_migration = 0;
3854         cpu_rq(cpu)->avg.hmp_last_up_migration = now;
3855         cpu_rq(cpu)->avg.hmp_last_down_migration = 0;
3856 }
3857
3858 static inline void hmp_next_down_delay(struct sched_entity *se, int cpu)
3859 {
3860         /* hack - always use clock from first online CPU */
3861         u64 now = cpu_rq(cpumask_first(cpu_online_mask))->clock_task;
3862         se->avg.hmp_last_down_migration = now;
3863         se->avg.hmp_last_up_migration = 0;
3864         cpu_rq(cpu)->avg.hmp_last_down_migration = now;
3865         cpu_rq(cpu)->avg.hmp_last_up_migration = 0;
3866 }
3867
3868 /*
3869  * Heterogenous multiprocessor (HMP) optimizations
3870  *
3871  * These functions allow to change the growing speed of the load_avg_ratio
3872  * by default it goes from 0 to 0.5 in LOAD_AVG_PERIOD = 32ms
3873  * This can now be changed with /sys/kernel/hmp/load_avg_period_ms.
3874  *
3875  * These functions also allow to change the up and down threshold of HMP
3876  * using /sys/kernel/hmp/{up,down}_threshold.
3877  * Both must be between 0 and 1023. The threshold that is compared
3878  * to the load_avg_ratio is up_threshold/1024 and down_threshold/1024.
3879  *
3880  * For instance, if load_avg_period = 64 and up_threshold = 512, an idle
3881  * task with a load of 0 will reach the threshold after 64ms of busy loop.
3882  *
3883  * Changing load_avg_periods_ms has the same effect than changing the
3884  * default scaling factor Y=1002/1024 in the load_avg_ratio computation to
3885  * (1002/1024.0)^(LOAD_AVG_PERIOD/load_avg_period_ms), but the last one
3886  * could trigger overflows.
3887  * For instance, with Y = 1023/1024 in __update_task_entity_contrib()
3888  * "contrib = se->avg.runnable_avg_sum * scale_load_down(se->load.weight);"
3889  * could be overflowed for a weight > 2^12 even is the load_avg_contrib
3890  * should still be a 32bits result. This would not happen by multiplicating
3891  * delta time by 1/22 and setting load_avg_period_ms = 706.
3892  */
3893
3894 /*
3895  * By scaling the delta time it end-up increasing or decrease the
3896  * growing speed of the per entity load_avg_ratio
3897  * The scale factor hmp_data.multiplier is a fixed point
3898  * number: (32-HMP_VARIABLE_SCALE_SHIFT).HMP_VARIABLE_SCALE_SHIFT
3899  */
3900 static inline u64 hmp_variable_scale_convert(u64 delta)
3901 {
3902 #ifdef CONFIG_HMP_VARIABLE_SCALE
3903         u64 high = delta >> 32ULL;
3904         u64 low = delta & 0xffffffffULL;
3905         low *= hmp_data.multiplier;
3906         high *= hmp_data.multiplier;
3907         return (low >> HMP_VARIABLE_SCALE_SHIFT)
3908                         + (high << (32ULL - HMP_VARIABLE_SCALE_SHIFT));
3909 #else
3910         return delta;
3911 #endif
3912 }
3913
3914 static ssize_t hmp_show(struct kobject *kobj,
3915                                 struct attribute *attr, char *buf)
3916 {
3917         struct hmp_global_attr *hmp_attr =
3918                 container_of(attr, struct hmp_global_attr, attr);
3919         int temp;
3920
3921         if (hmp_attr->to_sysfs_text != NULL)
3922                 return hmp_attr->to_sysfs_text(buf, PAGE_SIZE);
3923
3924         temp = *(hmp_attr->value);
3925         if (hmp_attr->to_sysfs != NULL)
3926                 temp = hmp_attr->to_sysfs(temp);
3927
3928         return (ssize_t)sprintf(buf, "%d\n", temp);
3929 }
3930
3931 static ssize_t hmp_store(struct kobject *a, struct attribute *attr,
3932                                 const char *buf, size_t count)
3933 {
3934         int temp;
3935         ssize_t ret = count;
3936         struct hmp_global_attr *hmp_attr =
3937                 container_of(attr, struct hmp_global_attr, attr);
3938         char *str = vmalloc(count + 1);
3939         if (str == NULL)
3940                 return -ENOMEM;
3941         memcpy(str, buf, count);
3942         str[count] = 0;
3943         if (sscanf(str, "%d", &temp) < 1)
3944                 ret = -EINVAL;
3945         else {
3946                 if (hmp_attr->from_sysfs != NULL)
3947                         temp = hmp_attr->from_sysfs(temp);
3948                 if (temp < 0)
3949                         ret = -EINVAL;
3950                 else
3951                         *(hmp_attr->value) = temp;
3952         }
3953         vfree(str);
3954         return ret;
3955 }
3956
3957 static ssize_t hmp_print_domains(char *outbuf, int outbufsize)
3958 {
3959         char buf[64];
3960         const char nospace[] = "%s", space[] = " %s";
3961         const char *fmt = nospace;
3962         struct hmp_domain *domain;
3963         struct list_head *pos;
3964         int outpos = 0;
3965         list_for_each(pos, &hmp_domains) {
3966                 domain = list_entry(pos, struct hmp_domain, hmp_domains);
3967                 if (cpumask_scnprintf(buf, 64, &domain->possible_cpus)) {
3968                         outpos += sprintf(outbuf+outpos, fmt, buf);
3969                         fmt = space;
3970                 }
3971         }
3972         strcat(outbuf, "\n");
3973         return outpos+1;
3974 }
3975
3976 #ifdef CONFIG_HMP_VARIABLE_SCALE
3977 static int hmp_period_tofrom_sysfs(int value)
3978 {
3979         return (LOAD_AVG_PERIOD << HMP_VARIABLE_SCALE_SHIFT) / value;
3980 }
3981 #endif
3982 /* max value for threshold is 1024 */
3983 static int hmp_theshold_from_sysfs(int value)
3984 {
3985         if (value > 1024)
3986                 return -1;
3987         return value;
3988 }
3989 #if defined(CONFIG_SCHED_HMP_LITTLE_PACKING) || \
3990                 defined(CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE)
3991 /* toggle control is only 0,1 off/on */
3992 static int hmp_toggle_from_sysfs(int value)
3993 {
3994         if (value < 0 || value > 1)
3995                 return -1;
3996         return value;
3997 }
3998 #endif
3999 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP_LITTLE_PACKING
4000 /* packing value must be non-negative */
4001 static int hmp_packing_from_sysfs(int value)
4002 {
4003         if (value < 0)
4004                 return -1;
4005         return value;
4006 }
4007 #endif
4008 static void hmp_attr_add(
4009         const char *name,
4010         int *value,
4011         int (*to_sysfs)(int),
4012         int (*from_sysfs)(int),
4013         ssize_t (*to_sysfs_text)(char *, int),
4014         umode_t mode)
4015 {
4016         int i = 0;
4017         while (hmp_data.attributes[i] != NULL) {
4018                 i++;
4019                 if (i >= HMP_DATA_SYSFS_MAX)
4020                         return;
4021         }
4022         if (mode)
4023                 hmp_data.attr[i].attr.mode = mode;
4024         else
4025                 hmp_data.attr[i].attr.mode = 0644;
4026         hmp_data.attr[i].show = hmp_show;
4027         hmp_data.attr[i].store = hmp_store;
4028         hmp_data.attr[i].attr.name = name;
4029         hmp_data.attr[i].value = value;
4030         hmp_data.attr[i].to_sysfs = to_sysfs;
4031         hmp_data.attr[i].from_sysfs = from_sysfs;
4032         hmp_data.attr[i].to_sysfs_text = to_sysfs_text;
4033         hmp_data.attributes[i] = &hmp_data.attr[i].attr;
4034         hmp_data.attributes[i + 1] = NULL;
4035 }
4036
4037 static int hmp_attr_init(void)
4038 {
4039         int ret;
4040         memset(&hmp_data, sizeof(hmp_data), 0);
4041         hmp_attr_add("hmp_domains",
4042                 NULL,
4043                 NULL,
4044                 NULL,
4045                 hmp_print_domains,
4046                 0444);
4047         hmp_attr_add("up_threshold",
4048                 &hmp_up_threshold,
4049                 NULL,
4050                 hmp_theshold_from_sysfs,
4051                 NULL,
4052                 0);
4053         hmp_attr_add("down_threshold",
4054                 &hmp_down_threshold,
4055                 NULL,
4056                 hmp_theshold_from_sysfs,
4057                 NULL,
4058                 0);
4059 #ifdef CONFIG_HMP_VARIABLE_SCALE
4060         /* by default load_avg_period_ms == LOAD_AVG_PERIOD
4061          * meaning no change
4062          */
4063         hmp_data.multiplier = hmp_period_tofrom_sysfs(LOAD_AVG_PERIOD);
4064         hmp_attr_add("load_avg_period_ms",
4065                 &hmp_data.multiplier,
4066                 hmp_period_tofrom_sysfs,
4067                 hmp_period_tofrom_sysfs,
4068                 NULL,
4069                 0);
4070 #endif
4071 #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE
4072         /* default frequency-invariant scaling ON */
4073         hmp_data.freqinvar_load_scale_enabled = 1;
4074         hmp_attr_add("frequency_invariant_load_scale",
4075                 &hmp_data.freqinvar_load_scale_enabled,
4076                 NULL,
4077                 hmp_toggle_from_sysfs,
4078                 NULL,
4079                 0);
4080 #endif
4081 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP_LITTLE_PACKING
4082         hmp_attr_add("packing_enable",
4083                 &hmp_packing_enabled,
4084                 NULL,
4085                 hmp_toggle_from_sysfs,
4086                 NULL,
4087                 0);
4088         hmp_attr_add("packing_limit",
4089                 &hmp_full_threshold,
4090                 NULL,
4091                 hmp_packing_from_sysfs,
4092                 NULL,
4093                 0);
4094 #endif
4095         hmp_data.attr_group.name = "hmp";
4096         hmp_data.attr_group.attrs = hmp_data.attributes;
4097         ret = sysfs_create_group(kernel_kobj,
4098                 &hmp_data.attr_group);
4099         return 0;
4100 }
4101 late_initcall(hmp_attr_init);
4102 /*
4103  * return the load of the lowest-loaded CPU in a given HMP domain
4104  * min_cpu optionally points to an int to receive the CPU.
4105  * affinity optionally points to a cpumask containing the
4106  * CPUs to be considered. note:
4107  *   + min_cpu = NR_CPUS only if no CPUs are in the set of
4108  *     affinity && hmp_domain cpus
4109  *   + min_cpu will always otherwise equal one of the CPUs in
4110  *     the hmp domain
4111  *   + when more than one CPU has the same load, the one which
4112  *     is least-recently-disturbed by an HMP migration will be
4113  *     selected
4114  *   + if all CPUs are equally loaded or idle and the times are
4115  *     all the same, the first in the set will be used
4116  *   + if affinity is not set, cpu_online_mask is used
4117  */
4118 static inline unsigned int hmp_domain_min_load(struct hmp_domain *hmpd,
4119                                                 int *min_cpu, struct cpumask *affinity)
4120 {
4121         int cpu;
4122         int min_cpu_runnable_temp = NR_CPUS;
4123         u64 min_target_last_migration = ULLONG_MAX;
4124         u64 curr_last_migration;
4125         unsigned long min_runnable_load = INT_MAX;
4126         unsigned long contrib;
4127         struct sched_avg *avg;
4128         struct cpumask temp_cpumask;
4129         /*
4130          * only look at CPUs allowed if specified,
4131          * otherwise look at all online CPUs in the
4132          * right HMP domain
4133          */
4134         cpumask_and(&temp_cpumask, &hmpd->cpus, affinity ? affinity : cpu_online_mask);
4135
4136         for_each_cpu_mask(cpu, temp_cpumask) {
4137                 avg = &cpu_rq(cpu)->avg;
4138                 /* used for both up and down migration */
4139                 curr_last_migration = avg->hmp_last_up_migration ?
4140                         avg->hmp_last_up_migration : avg->hmp_last_down_migration;
4141
4142                 contrib = avg->load_avg_ratio;
4143                 /*
4144                  * Consider a runqueue completely busy if there is any load
4145                  * on it. Definitely not the best for overall fairness, but
4146                  * does well in typical Android use cases.
4147                  */
4148                 if (contrib)
4149                         contrib = 1023;
4150
4151                 if ((contrib < min_runnable_load) ||
4152                         (contrib == min_runnable_load &&
4153                          curr_last_migration < min_target_last_migration)) {
4154                         /*
4155                          * if the load is the same target the CPU with
4156                          * the longest time since a migration.
4157                          * This is to spread migration load between
4158                          * members of a domain more evenly when the
4159                          * domain is fully loaded
4160                          */
4161                         min_runnable_load = contrib;
4162                         min_cpu_runnable_temp = cpu;
4163                         min_target_last_migration = curr_last_migration;
4164                 }
4165         }
4166
4167         if (min_cpu)
4168                 *min_cpu = min_cpu_runnable_temp;
4169
4170         return min_runnable_load;
4171 }
4172
4173 /*
4174  * Calculate the task starvation
4175  * This is the ratio of actually running time vs. runnable time.
4176  * If the two are equal the task is getting the cpu time it needs or
4177  * it is alone on the cpu and the cpu is fully utilized.
4178  */
4179 static inline unsigned int hmp_task_starvation(struct sched_entity *se)
4180 {
4181         u32 starvation;
4182
4183         starvation = se->avg.usage_avg_sum * scale_load_down(NICE_0_LOAD);
4184         starvation /= (se->avg.runnable_avg_sum + 1);
4185
4186         return scale_load(starvation);
4187 }
4188
4189 static inline unsigned int hmp_offload_down(int cpu, struct sched_entity *se)
4190 {
4191         int min_usage;
4192         int dest_cpu = NR_CPUS;
4193
4194         if (hmp_cpu_is_slowest(cpu))
4195                 return NR_CPUS;
4196
4197         /* Is there an idle CPU in the current domain */
4198         min_usage = hmp_domain_min_load(hmp_cpu_domain(cpu), NULL, NULL);
4199         if (min_usage == 0) {
4200                 trace_sched_hmp_offload_abort(cpu, min_usage, "load");
4201                 return NR_CPUS;
4202         }
4203
4204         /* Is the task alone on the cpu? */
4205         if (cpu_rq(cpu)->cfs.h_nr_running < 2) {
4206                 trace_sched_hmp_offload_abort(cpu,
4207                         cpu_rq(cpu)->cfs.h_nr_running, "nr_running");
4208                 return NR_CPUS;
4209         }
4210
4211         /* Is the task actually starving? */
4212         /* >=25% ratio running/runnable = starving */
4213         if (hmp_task_starvation(se) > 768) {
4214                 trace_sched_hmp_offload_abort(cpu, hmp_task_starvation(se),
4215                         "starvation");
4216                 return NR_CPUS;
4217         }
4218
4219         /* Does the slower domain have any idle CPUs? */
4220         min_usage = hmp_domain_min_load(hmp_slower_domain(cpu), &dest_cpu,
4221                         tsk_cpus_allowed(task_of(se)));
4222
4223         if (min_usage == 0) {
4224                 trace_sched_hmp_offload_succeed(cpu, dest_cpu);
4225                 return dest_cpu;
4226         } else
4227                 trace_sched_hmp_offload_abort(cpu,min_usage,"slowdomain");
4228         return NR_CPUS;
4229 }
4230 #endif /* CONFIG_SCHED_HMP */
4231
4232 /*
4233  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
4234  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
4235  * SD_BALANCE_EXEC.
4236  *
4237  * Balance, ie. select the least loaded group.
4238  *
4239  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
4240  *
4241  * preempt must be disabled.
4242  */
4243 static int
4244 select_task_rq_fair(struct task_struct *p, int sd_flag, int wake_flags)
4245 {
4246         struct sched_domain *tmp, *affine_sd = NULL, *sd = NULL;
4247         int cpu = smp_processor_id();
4248         int prev_cpu = task_cpu(p);
4249         int new_cpu = cpu;
4250         int want_affine = 0;
4251         int sync = wake_flags & WF_SYNC;
4252
4253         if (p->nr_cpus_allowed == 1)
4254                 return prev_cpu;
4255
4256 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
4257         /* always put non-kernel forking tasks on a big domain */
4258         if (p->mm && (sd_flag & SD_BALANCE_FORK)) {
4259                 new_cpu = hmp_select_faster_cpu(p, prev_cpu);
4260                 if (new_cpu != NR_CPUS) {
4261                         hmp_next_up_delay(&p->se, new_cpu);
4262                         return new_cpu;
4263                 }
4264                 /* failed to perform HMP fork balance, use normal balance */
4265                 new_cpu = cpu;
4266         }
4267 #endif
4268
4269         if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE) {
4270                 if (cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4271                         want_affine = 1;
4272                 new_cpu = prev_cpu;
4273         }
4274
4275         rcu_read_lock();
4276         for_each_domain(cpu, tmp) {
4277                 if (!(tmp->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4278                         continue;
4279
4280                 /*
4281                  * If both cpu and prev_cpu are part of this domain,
4282                  * cpu is a valid SD_WAKE_AFFINE target.
4283                  */
4284                 if (want_affine && (tmp->flags & SD_WAKE_AFFINE) &&
4285                     cpumask_test_cpu(prev_cpu, sched_domain_span(tmp))) {
4286                         affine_sd = tmp;
4287                         break;
4288                 }
4289
4290                 if (tmp->flags & sd_flag)
4291                         sd = tmp;
4292         }
4293
4294         if (affine_sd) {
4295                 if (cpu != prev_cpu && wake_affine(affine_sd, p, sync))
4296                         prev_cpu = cpu;
4297
4298                 new_cpu = select_idle_sibling(p, prev_cpu);
4299                 goto unlock;
4300         }
4301
4302         while (sd) {
4303                 int load_idx = sd->forkexec_idx;
4304                 struct sched_group *group;
4305                 int weight;
4306
4307                 if (!(sd->flags & sd_flag)) {
4308                         sd = sd->child;
4309                         continue;
4310                 }
4311
4312                 if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE)
4313                         load_idx = sd->wake_idx;
4314
4315                 group = find_idlest_group(sd, p, cpu, load_idx);
4316                 if (!group) {
4317                         sd = sd->child;
4318                         continue;
4319                 }
4320
4321                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, p, cpu);
4322                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
4323                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
4324                         sd = sd->child;
4325                         continue;
4326                 }
4327
4328                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
4329                 cpu = new_cpu;
4330                 weight = sd->span_weight;
4331                 sd = NULL;
4332                 for_each_domain(cpu, tmp) {
4333                         if (weight <= tmp->span_weight)
4334                                 break;
4335                         if (tmp->flags & sd_flag)
4336                                 sd = tmp;
4337                 }
4338                 /* while loop will break here if sd == NULL */
4339         }
4340 unlock:
4341         rcu_read_unlock();
4342
4343 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
4344         prev_cpu = task_cpu(p);
4345
4346         if (hmp_up_migration(prev_cpu, &new_cpu, &p->se)) {
4347                 hmp_next_up_delay(&p->se, new_cpu);
4348                 trace_sched_hmp_migrate(p, new_cpu, HMP_MIGRATE_WAKEUP);
4349                 return new_cpu;
4350         }
4351         if (hmp_down_migration(prev_cpu, &p->se)) {
4352 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP_LITTLE_PACKING
4353                 new_cpu = hmp_best_little_cpu(p, prev_cpu);
4354 #else
4355                 new_cpu = hmp_select_slower_cpu(p, prev_cpu);
4356 #endif
4357                 if (new_cpu != prev_cpu) {
4358                         hmp_next_down_delay(&p->se, new_cpu);
4359                         trace_sched_hmp_migrate(p, new_cpu, HMP_MIGRATE_WAKEUP);
4360                         return new_cpu;
4361                 }
4362         }
4363         /* Make sure that the task stays in its previous hmp domain */
4364         if (!cpumask_test_cpu(new_cpu, &hmp_cpu_domain(prev_cpu)->cpus))
4365                 return prev_cpu;
4366 #endif
4367
4368         return new_cpu;
4369 }
4370
4371 /*
4372  * Load-tracking only depends on SMP, FAIR_GROUP_SCHED dependency below may be
4373  * removed when useful for applications beyond shares distribution (e.g.
4374  * load-balance).
4375  */
4376 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4377
4378 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
4379 static int nohz_test_cpu(int cpu);
4380 #else
4381 static inline int nohz_test_cpu(int cpu)
4382 {
4383         return 0;
4384 }
4385 #endif
4386
4387 /*
4388  * Called immediately before a task is migrated to a new cpu; task_cpu(p) and
4389  * cfs_rq_of(p) references at time of call are still valid and identify the
4390  * previous cpu.  However, the caller only guarantees p->pi_lock is held; no
4391  * other assumptions, including the state of rq->lock, should be made.
4392  */
4393 static void
4394 migrate_task_rq_fair(struct task_struct *p, int next_cpu)
4395 {
4396         struct sched_entity *se = &p->se;
4397         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
4398
4399         /*
4400          * Load tracking: accumulate removed load so that it can be processed
4401          * when we next update owning cfs_rq under rq->lock.  Tasks contribute
4402          * to blocked load iff they have a positive decay-count.  It can never
4403          * be negative here since on-rq tasks have decay-count == 0.
4404          */
4405         if (se->avg.decay_count) {
4406                 /*
4407                  * If we migrate a sleeping task away from a CPU
4408                  * which has the tick stopped, then both the clock_task
4409                  * and decay_counter will be out of date for that CPU
4410                  * and we will not decay load correctly.
4411                  */
4412                 if (!se->on_rq && nohz_test_cpu(task_cpu(p))) {
4413                         struct rq *rq = cpu_rq(task_cpu(p));
4414                         unsigned long flags;
4415                         /*
4416                          * Current CPU cannot be holding rq->lock in this
4417                          * circumstance, but another might be. We must hold
4418                          * rq->lock before we go poking around in its clocks
4419                          */
4420                         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4421                         update_rq_clock(rq);
4422                         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 0);
4423                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4424                 }
4425                 se->avg.decay_count = -__synchronize_entity_decay(se);
4426                 atomic64_add(se->avg.load_avg_contrib, &cfs_rq->removed_load);
4427         }
4428 }
4429 #endif
4430 #endif /* CONFIG_SMP */
4431
4432 static unsigned long
4433 wakeup_gran(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
4434 {
4435         unsigned long gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
4436
4437         /*
4438          * Since its curr running now, convert the gran from real-time
4439          * to virtual-time in his units.
4440          *
4441          * By using 'se' instead of 'curr' we penalize light tasks, so
4442          * they get preempted easier. That is, if 'se' < 'curr' then
4443          * the resulting gran will be larger, therefore penalizing the
4444          * lighter, if otoh 'se' > 'curr' then the resulting gran will
4445          * be smaller, again penalizing the lighter task.
4446          *
4447          * This is especially important for buddies when the leftmost
4448          * task is higher priority than the buddy.
4449          */
4450         return calc_delta_fair(gran, se);
4451 }
4452
4453 /*
4454  * Should 'se' preempt 'curr'.
4455  *
4456  *             |s1
4457  *        |s2
4458  *   |s3
4459  *         g
4460  *      |<--->|c
4461  *
4462  *  w(c, s1) = -1
4463  *  w(c, s2) =  0
4464  *  w(c, s3) =  1
4465  *
4466  */
4467 static int
4468 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
4469 {
4470         s64 gran, vdiff = curr->vruntime - se->vruntime;
4471
4472         if (vdiff <= 0)
4473                 return -1;
4474
4475         gran = wakeup_gran(curr, se);
4476         if (vdiff > gran)
4477                 return 1;
4478
4479         return 0;
4480 }
4481
4482 static void set_last_buddy(struct sched_entity *se)
4483 {
4484         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
4485                 return;
4486
4487         for_each_sched_entity(se)
4488                 cfs_rq_of(se)->last = se;
4489 }
4490
4491 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se)
4492 {
4493         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
4494                 return;
4495
4496         for_each_sched_entity(se)
4497                 cfs_rq_of(se)->next = se;
4498 }
4499
4500 static void set_skip_buddy(struct sched_entity *se)
4501 {
4502         for_each_sched_entity(se)
4503                 cfs_rq_of(se)->skip = se;
4504 }
4505
4506 /*
4507  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
4508  */
4509 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
4510 {
4511         struct task_struct *curr = rq->curr;
4512         struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
4513         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
4514         int scale = cfs_rq->nr_running >= sched_nr_latency;
4515         int next_buddy_marked = 0;
4516
4517         if (unlikely(se == pse))
4518                 return;
4519
4520         /*
4521          * This is possible from callers such as move_task(), in which we
4522          * unconditionally check_prempt_curr() after an enqueue (which may have
4523          * lead to a throttle).  This both saves work and prevents false
4524          * next-buddy nomination below.
4525          */
4526         if (unlikely(throttled_hierarchy(cfs_rq_of(pse))))
4527                 return;
4528
4529         if (sched_feat(NEXT_BUDDY) && scale && !(wake_flags & WF_FORK)) {
4530                 set_next_buddy(pse);
4531                 next_buddy_marked = 1;
4532         }
4533
4534         /*
4535          * We can come here with TIF_NEED_RESCHED already set from new task
4536          * wake up path.
4537          *
4538          * Note: this also catches the edge-case of curr being in a throttled
4539          * group (e.g. via set_curr_task), since update_curr() (in the
4540          * enqueue of curr) will have resulted in resched being set.  This
4541          * prevents us from potentially nominating it as a false LAST_BUDDY
4542          * below.
4543          */
4544         if (test_tsk_need_resched(curr))
4545                 return;
4546
4547         /* Idle tasks are by definition preempted by non-idle tasks. */
4548         if (unlikely(curr->policy == SCHED_IDLE) &&
4549             likely(p->policy != SCHED_IDLE))
4550                 goto preempt;
4551
4552         /*
4553          * Batch and idle tasks do not preempt non-idle tasks (their preemption
4554          * is driven by the tick):
4555          */
4556         if (unlikely(p->policy != SCHED_NORMAL) || !sched_feat(WAKEUP_PREEMPTION))
4557                 return;
4558
4559         find_matching_se(&se, &pse);
4560         update_curr(cfs_rq_of(se));
4561         BUG_ON(!pse);
4562         if (wakeup_preempt_entity(se, pse) == 1) {
4563                 /*
4564                  * Bias pick_next to pick the sched entity that is
4565                  * triggering this preemption.
4566                  */
4567                 if (!next_buddy_marked)
4568                         set_next_buddy(pse);
4569                 goto preempt;
4570         }
4571
4572         return;
4573
4574 preempt:
4575         resched_task(curr);
4576         /*
4577          * Only set the backward buddy when the current task is still
4578          * on the rq. This can happen when a wakeup gets interleaved
4579          * with schedule on the ->pre_schedule() or idle_balance()
4580          * point, either of which can * drop the rq lock.
4581          *
4582          * Also, during early boot the idle thread is in the fair class,
4583          * for obvious reasons its a bad idea to schedule back to it.
4584          */
4585         if (unlikely(!se->on_rq || curr == rq->idle))
4586                 return;
4587
4588         if (sched_feat(LAST_BUDDY) && scale && entity_is_task(se))
4589                 set_last_buddy(se);
4590 }
4591
4592 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
4593 {
4594         struct task_struct *p;
4595         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
4596         struct sched_entity *se;
4597
4598         if (!cfs_rq->nr_running)
4599                 return NULL;
4600
4601         do {
4602                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
4603                 set_next_entity(cfs_rq, se);
4604                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
4605         } while (cfs_rq);
4606
4607         p = task_of(se);
4608         if (hrtick_enabled(rq))
4609                 hrtick_start_fair(rq, p);
4610
4611         return p;
4612 }
4613
4614 /*
4615  * Account for a descheduled task:
4616  */
4617 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4618 {
4619         struct sched_entity *se = &prev->se;
4620         struct cfs_rq *cfs_rq;
4621
4622         for_each_sched_entity(se) {
4623                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
4624                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
4625         }
4626 }
4627
4628 /*
4629  * sched_yield() is very simple
4630  *
4631  * The magic of dealing with the ->skip buddy is in pick_next_entity.
4632  */
4633 static void yield_task_fair(struct rq *rq)
4634 {
4635         struct task_struct *curr = rq->curr;
4636         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
4637         struct sched_entity *se = &curr->se;
4638
4639         /*
4640          * Are we the only task in the tree?
4641          */
4642         if (unlikely(rq->nr_running == 1))
4643                 return;
4644
4645         clear_buddies(cfs_rq, se);
4646
4647         if (curr->policy != SCHED_BATCH) {
4648                 update_rq_clock(rq);
4649                 /*
4650                  * Update run-time statistics of the 'current'.
4651                  */
4652                 update_curr(cfs_rq);
4653                 /*
4654                  * Tell update_rq_clock() that we've just updated,
4655                  * so we don't do microscopic update in schedule()
4656                  * and double the fastpath cost.
4657                  */
4658                  rq->skip_clock_update = 1;
4659         }
4660
4661         set_skip_buddy(se);
4662 }
4663
4664 static bool yield_to_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt)
4665 {
4666         struct sched_entity *se = &p->se;
4667
4668         /* throttled hierarchies are not runnable */
4669         if (!se->on_rq || throttled_hierarchy(cfs_rq_of(se)))
4670                 return false;
4671
4672         /* Tell the scheduler that we'd really like pse to run next. */
4673         set_next_buddy(se);
4674
4675         yield_task_fair(rq);
4676
4677         return true;
4678 }
4679
4680 #ifdef CONFIG_SMP
4681 /**************************************************
4682  * Fair scheduling class load-balancing methods.
4683  *
4684  * BASICS
4685  *
4686  * The purpose of load-balancing is to achieve the same basic fairness the
4687  * per-cpu scheduler provides, namely provide a proportional amount of compute
4688  * time to each task. This is expressed in the following equation:
4689  *
4690  *   W_i,n/P_i == W_j,n/P_j for all i,j                               (1)
4691  *
4692  * Where W_i,n is the n-th weight average for cpu i. The instantaneous weight
4693  * W_i,0 is defined as:
4694  *
4695  *   W_i,0 = \Sum_j w_i,j                                             (2)
4696  *
4697  * Where w_i,j is the weight of the j-th runnable task on cpu i. This weight
4698  * is derived from the nice value as per prio_to_weight[].
4699  *
4700  * The weight average is an exponential decay average of the instantaneous
4701  * weight:
4702  *
4703  *   W'_i,n = (2^n - 1) / 2^n * W_i,n + 1 / 2^n * W_i,0               (3)
4704  *
4705  * P_i is the cpu power (or compute capacity) of cpu i, typically it is the
4706  * fraction of 'recent' time available for SCHED_OTHER task execution. But it
4707  * can also include other factors [XXX].
4708  *
4709  * To achieve this balance we define a measure of imbalance which follows
4710  * directly from (1):
4711  *
4712  *   imb_i,j = max{ avg(W/P), W_i/P_i } - min{ avg(W/P), W_j/P_j }    (4)
4713  *
4714  * We them move tasks around to minimize the imbalance. In the continuous
4715  * function space it is obvious this converges, in the discrete case we get
4716  * a few fun cases generally called infeasible weight scenarios.
4717  *
4718  * [XXX expand on:
4719  *     - infeasible weights;
4720  *     - local vs global optima in the discrete case. ]
4721  *
4722  *
4723  * SCHED DOMAINS
4724  *
4725  * In order to solve the imbalance equation (4), and avoid the obvious O(n^2)
4726  * for all i,j solution, we create a tree of cpus that follows the hardware
4727  * topology where each level pairs two lower groups (or better). This results
4728  * in O(log n) layers. Furthermore we reduce the number of cpus going up the
4729  * tree to only the first of the previous level and we decrease the frequency
4730  * of load-balance at each level inv. proportional to the number of cpus in
4731  * the groups.
4732  *
4733  * This yields:
4734  *
4735  *     log_2 n     1     n
4736  *   \Sum       { --- * --- * 2^i } = O(n)                            (5)
4737  *     i = 0      2^i   2^i
4738  *                               `- size of each group
4739  *         |         |     `- number of cpus doing load-balance
4740  *         |         `- freq
4741  *         `- sum over all levels
4742  *
4743  * Coupled with a limit on how many tasks we can migrate every balance pass,
4744  * this makes (5) the runtime complexity of the balancer.
4745  *
4746  * An important property here is that each CPU is still (indirectly) connected
4747  * to every other cpu in at most O(log n) steps:
4748  *
4749  * The adjacency matrix of the resulting graph is given by:
4750  *
4751  *             log_2 n     
4752  *   A_i,j = \Union     (i % 2^k == 0) && i / 2^(k+1) == j / 2^(k+1)  (6)
4753  *             k = 0
4754  *
4755  * And you'll find that:
4756  *
4757  *   A^(log_2 n)_i,j != 0  for all i,j                                (7)
4758  *
4759  * Showing there's indeed a path between every cpu in at most O(log n) steps.
4760  * The task movement gives a factor of O(m), giving a convergence complexity
4761  * of:
4762  *
4763  *   O(nm log n),  n := nr_cpus, m := nr_tasks                        (8)
4764  *
4765  *
4766  * WORK CONSERVING
4767  *
4768  * In order to avoid CPUs going idle while there's still work to do, new idle
4769  * balancing is more aggressive and has the newly idle cpu iterate up the domain
4770  * tree itself instead of relying on other CPUs to bring it work.
4771  *
4772  * This adds some complexity to both (5) and (8) but it reduces the total idle
4773  * time.
4774  *
4775  * [XXX more?]
4776  *
4777  *
4778  * CGROUPS
4779  *
4780  * Cgroups make a horror show out of (2), instead of a simple sum we get:
4781  *
4782  *                                s_k,i
4783  *   W_i,0 = \Sum_j \Prod_k w_k * -----                               (9)
4784  *                                 S_k
4785  *
4786  * Where
4787  *
4788  *   s_k,i = \Sum_j w_i,j,k  and  S_k = \Sum_i s_k,i                 (10)
4789  *
4790  * w_i,j,k is the weight of the j-th runnable task in the k-th cgroup on cpu i.
4791  *
4792  * The big problem is S_k, its a global sum needed to compute a local (W_i)
4793  * property.
4794  *
4795  * [XXX write more on how we solve this.. _after_ merging pjt's patches that
4796  *      rewrite all of this once again.]
4797  */ 
4798
4799 static unsigned long __read_mostly max_load_balance_interval = HZ/10;
4800
4801 #define LBF_ALL_PINNED  0x01
4802 #define LBF_NEED_BREAK  0x02
4803 #define LBF_SOME_PINNED 0x04
4804
4805 struct lb_env {
4806         struct sched_domain     *sd;
4807
4808         struct rq               *src_rq;
4809         int                     src_cpu;
4810
4811         int                     dst_cpu;
4812         struct rq               *dst_rq;
4813
4814         struct cpumask          *dst_grpmask;
4815         int                     new_dst_cpu;
4816         enum cpu_idle_type      idle;
4817         long                    imbalance;
4818         /* The set of CPUs under consideration for load-balancing */
4819         struct cpumask          *cpus;
4820
4821         unsigned int            flags;
4822
4823         unsigned int            loop;
4824         unsigned int            loop_break;
4825         unsigned int            loop_max;
4826 };
4827
4828 /*
4829  * move_task - move a task from one runqueue to another runqueue.
4830  * Both runqueues must be locked.
4831  */
4832 static void move_task(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
4833 {
4834         deactivate_task(env->src_rq, p, 0);
4835         set_task_cpu(p, env->dst_cpu);
4836         activate_task(env->dst_rq, p, 0);
4837         check_preempt_curr(env->dst_rq, p, 0);
4838 }
4839
4840 /*
4841  * Is this task likely cache-hot:
4842  */
4843 static int
4844 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
4845 {
4846         s64 delta;
4847
4848         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
4849                 return 0;
4850
4851         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
4852                 return 0;
4853
4854         /*
4855          * Buddy candidates are cache hot:
4856          */
4857         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
4858                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
4859                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
4860                 return 1;
4861
4862         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
4863                 return 1;
4864         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
4865                 return 0;
4866
4867         delta = now - p->se.exec_start;
4868
4869         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
4870 }
4871
4872 /*
4873  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
4874  */
4875 static
4876 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
4877 {
4878         int tsk_cache_hot = 0;
4879         /*
4880          * We do not migrate tasks that are:
4881          * 1) throttled_lb_pair, or
4882          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
4883          * 3) running (obviously), or
4884          * 4) are cache-hot on their current CPU.
4885          */
4886         if (throttled_lb_pair(task_group(p), env->src_cpu, env->dst_cpu))
4887                 return 0;
4888
4889         if (!cpumask_test_cpu(env->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(p))) {
4890                 int cpu;
4891
4892                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_affine);
4893
4894                 /*
4895                  * Remember if this task can be migrated to any other cpu in
4896                  * our sched_group. We may want to revisit it if we couldn't
4897                  * meet load balance goals by pulling other tasks on src_cpu.
4898                  *
4899                  * Also avoid computing new_dst_cpu if we have already computed
4900                  * one in current iteration.
4901                  */
4902                 if (!env->dst_grpmask || (env->flags & LBF_SOME_PINNED))
4903                         return 0;
4904
4905                 /* Prevent to re-select dst_cpu via env's cpus */
4906                 for_each_cpu_and(cpu, env->dst_grpmask, env->cpus) {
4907                         if (cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p))) {
4908                                 env->flags |= LBF_SOME_PINNED;
4909                                 env->new_dst_cpu = cpu;
4910                                 break;
4911                         }
4912                 }
4913
4914                 return 0;
4915         }
4916
4917         /* Record that we found atleast one task that could run on dst_cpu */
4918         env->flags &= ~LBF_ALL_PINNED;
4919
4920         if (task_running(env->src_rq, p)) {
4921                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_running);
4922                 return 0;
4923         }
4924
4925         /*
4926          * Aggressive migration if:
4927          * 1) task is cache cold, or
4928          * 2) too many balance attempts have failed.
4929          */
4930         tsk_cache_hot = task_hot(p, env->src_rq->clock_task, env->sd);
4931         if (!tsk_cache_hot ||
4932                 env->sd->nr_balance_failed > env->sd->cache_nice_tries) {
4933
4934                 if (tsk_cache_hot) {
4935                         schedstat_inc(env->sd, lb_hot_gained[env->idle]);
4936                         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_forced_migrations);
4937                 }
4938
4939                 return 1;
4940         }
4941
4942         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_hot);
4943         return 0;
4944 }
4945
4946 /*
4947  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
4948  * part of active balancing operations within "domain".
4949  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
4950  *
4951  * Called with both runqueues locked.
4952  */
4953 static int move_one_task(struct lb_env *env)
4954 {
4955         struct task_struct *p, *n;
4956
4957         list_for_each_entry_safe(p, n, &env->src_rq->cfs_tasks, se.group_node) {
4958                 if (!can_migrate_task(p, env))
4959                         continue;
4960
4961                 move_task(p, env);
4962                 /*
4963                  * Right now, this is only the second place move_task()
4964                  * is called, so we can safely collect move_task()
4965                  * stats here rather than inside move_task().
4966                  */
4967                 schedstat_inc(env->sd, lb_gained[env->idle]);
4968                 return 1;
4969         }
4970         return 0;
4971 }
4972
4973 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p);
4974
4975 static const unsigned int sched_nr_migrate_break = 32;
4976
4977 /*
4978  * move_tasks tries to move up to imbalance weighted load from busiest to
4979  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
4980  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
4981  *
4982  * Called with both runqueues locked.
4983  */
4984 static int move_tasks(struct lb_env *env)
4985 {
4986         struct list_head *tasks = &env->src_rq->cfs_tasks;
4987         struct task_struct *p;
4988         unsigned long load;
4989         int pulled = 0;
4990
4991         if (env->imbalance <= 0)
4992                 return 0;
4993
4994         while (!list_empty(tasks)) {
4995                 p = list_first_entry(tasks, struct task_struct, se.group_node);
4996
4997                 env->loop++;
4998                 /* We've more or less seen every task there is, call it quits */
4999                 if (env->loop > env->loop_max)
5000                         break;
5001
5002                 /* take a breather every nr_migrate tasks */
5003                 if (env->loop > env->loop_break) {
5004                         env->loop_break += sched_nr_migrate_break;
5005                         env->flags |= LBF_NEED_BREAK;
5006                         break;
5007                 }
5008
5009                 if (!can_migrate_task(p, env))
5010                         goto next;
5011
5012                 load = task_h_load(p);
5013
5014                 if (sched_feat(LB_MIN) && load < 16 && !env->sd->nr_balance_failed)
5015                         goto next;
5016
5017                 if ((load / 2) > env->imbalance)
5018                         goto next;
5019
5020                 move_task(p, env);
5021                 pulled++;
5022                 env->imbalance -= load;
5023
5024 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5025                 /*
5026                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
5027                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
5028                  * the critical section.
5029                  */
5030                 if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE)
5031                         break;
5032 #endif
5033
5034                 /*
5035                  * We only want to steal up to the prescribed amount of
5036                  * weighted load.
5037                  */
5038                 if (env->imbalance <= 0)
5039                         break;
5040
5041                 continue;
5042 next:
5043                 list_move_tail(&p->se.group_node, tasks);
5044         }
5045
5046         /*
5047          * Right now, this is one of only two places move_task() is called,
5048          * so we can safely collect move_task() stats here rather than
5049          * inside move_task().
5050          */
5051         schedstat_add(env->sd, lb_gained[env->idle], pulled);
5052
5053         return pulled;
5054 }
5055
5056 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5057 /*
5058  * update tg->load_weight by folding this cpu's load_avg
5059  */
5060 static void __update_blocked_averages_cpu(struct task_group *tg, int cpu)
5061 {
5062         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
5063         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
5064
5065         /* throttled entities do not contribute to load */
5066         if (throttled_hierarchy(cfs_rq))
5067                 return;
5068
5069         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 1);
5070
5071         if (se) {
5072                 update_entity_load_avg(se, 1);
5073                 /*
5074                  * We pivot on our runnable average having decayed to zero for
5075                  * list removal.  This generally implies that all our children
5076                  * have also been removed (modulo rounding error or bandwidth
5077                  * control); however, such cases are rare and we can fix these
5078                  * at enqueue.
5079                  *
5080                  * TODO: fix up out-of-order children on enqueue.
5081                  */
5082                 if (!se->avg.runnable_avg_sum && !cfs_rq->nr_running)
5083                         list_del_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
5084         } else {
5085                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
5086                 update_rq_runnable_avg(rq, rq->nr_running);
5087         }
5088 }
5089
5090 static void update_blocked_averages(int cpu)
5091 {
5092         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5093         struct cfs_rq *cfs_rq;
5094         unsigned long flags;
5095
5096         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5097         update_rq_clock(rq);
5098         /*
5099          * Iterates the task_group tree in a bottom up fashion, see
5100          * list_add_leaf_cfs_rq() for details.
5101          */
5102         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
5103                 /*
5104                  * Note: We may want to consider periodically releasing
5105                  * rq->lock about these updates so that creating many task
5106                  * groups does not result in continually extending hold time.
5107                  */
5108                 __update_blocked_averages_cpu(cfs_rq->tg, rq->cpu);
5109         }
5110
5111         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5112 }
5113
5114 /*
5115  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
5116  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
5117  * group is a fraction of its parents load.
5118  */
5119 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
5120 {
5121         unsigned long load;
5122         long cpu = (long)data;
5123
5124         if (!tg->parent) {
5125                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
5126         } else {
5127                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
5128                 load *= tg->se[cpu]->load.weight;
5129                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
5130         }
5131
5132         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
5133
5134         return 0;
5135 }
5136
5137 static void update_h_load(long cpu)
5138 {
5139         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5140         unsigned long now = jiffies;
5141
5142         if (rq->h_load_throttle == now)
5143                 return;
5144
5145         rq->h_load_throttle = now;
5146
5147         rcu_read_lock();
5148         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
5149         rcu_read_unlock();
5150 }
5151
5152 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p)
5153 {
5154         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
5155         unsigned long load;
5156
5157         load = p->se.load.weight;
5158         load = div_u64(load * cfs_rq->h_load, cfs_rq->load.weight + 1);
5159
5160         return load;
5161 }
5162 #else
5163 static inline void update_blocked_averages(int cpu)
5164 {
5165 }
5166
5167 static inline void update_h_load(long cpu)
5168 {
5169 }
5170
5171 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p)
5172 {
5173         return p->se.load.weight;
5174 }
5175 #endif
5176
5177 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
5178 /*
5179  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
5180  *              during load balancing.
5181  */
5182 struct sd_lb_stats {
5183         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
5184         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
5185         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
5186         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
5187         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
5188
5189         /** Statistics of this group */
5190         unsigned long this_load;
5191         unsigned long this_load_per_task;
5192         unsigned long this_nr_running;
5193         unsigned long this_has_capacity;
5194         unsigned int  this_idle_cpus;
5195
5196         /* Statistics of the busiest group */
5197         unsigned int  busiest_idle_cpus;
5198         unsigned long max_load;
5199         unsigned long busiest_load_per_task;
5200         unsigned long busiest_nr_running;
5201         unsigned long busiest_group_capacity;
5202         unsigned long busiest_has_capacity;
5203         unsigned int  busiest_group_weight;
5204
5205         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
5206 };
5207
5208 /*
5209  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
5210  */
5211 struct sg_lb_stats {
5212         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
5213         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
5214         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
5215         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
5216         unsigned long group_capacity;
5217         unsigned long idle_cpus;
5218         unsigned long group_weight;
5219         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
5220         int group_has_capacity; /* Is there extra capacity in the group? */
5221 };
5222
5223 /**
5224  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
5225  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
5226  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
5227  */
5228 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
5229                                         enum cpu_idle_type idle)
5230 {
5231         int load_idx;
5232
5233         switch (idle) {
5234         case CPU_NOT_IDLE:
5235                 load_idx = sd->busy_idx;
5236                 break;
5237
5238         case CPU_NEWLY_IDLE:
5239                 load_idx = sd->newidle_idx;
5240                 break;
5241         default:
5242                 load_idx = sd->idle_idx;
5243                 break;
5244         }
5245
5246         return load_idx;
5247 }
5248
5249 static unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
5250 {
5251         return SCHED_POWER_SCALE;
5252 }
5253
5254 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
5255 {
5256         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
5257 }
5258
5259 static unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
5260 {
5261         unsigned long weight = sd->span_weight;
5262         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
5263
5264         smt_gain /= weight;
5265
5266         return smt_gain;
5267 }
5268
5269 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
5270 {
5271         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
5272 }
5273
5274 static unsigned long scale_rt_power(int cpu)
5275 {
5276         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5277         u64 total, available, age_stamp, avg;
5278
5279         /*
5280          * Since we're reading these variables without serialization make sure
5281          * we read them once before doing sanity checks on them.
5282          */
5283         age_stamp = ACCESS_ONCE(rq->age_stamp);
5284         avg = ACCESS_ONCE(rq->rt_avg);
5285
5286         total = sched_avg_period() + (rq->clock - age_stamp);
5287
5288         if (unlikely(total < avg)) {
5289                 /* Ensures that power won't end up being negative */
5290                 available = 0;
5291         } else {
5292                 available = total - avg;
5293         }
5294
5295         if (unlikely((s64)total < SCHED_POWER_SCALE))
5296                 total = SCHED_POWER_SCALE;
5297
5298         total >>= SCHED_POWER_SHIFT;
5299
5300         return div_u64(available, total);
5301 }
5302
5303 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
5304 {
5305         unsigned long weight = sd->span_weight;
5306         unsigned long power = SCHED_POWER_SCALE;
5307         struct sched_group *sdg = sd->groups;
5308
5309         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
5310                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
5311                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
5312                 else
5313                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
5314
5315                 power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
5316         }
5317
5318         sdg->sgp->power_orig = power;
5319
5320         if (sched_feat(ARCH_POWER))
5321                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
5322         else
5323                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
5324
5325         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
5326
5327         power *= scale_rt_power(cpu);
5328         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
5329
5330         if (!power)
5331                 power = 1;
5332
5333         cpu_rq(cpu)->cpu_power = power;
5334         sdg->sgp->power = power;
5335 }
5336
5337 void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
5338 {
5339         struct sched_domain *child = sd->child;
5340         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
5341         unsigned long power;
5342         unsigned long interval;
5343
5344         interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
5345         interval = clamp(interval, 1UL, max_load_balance_interval);
5346         sdg->sgp->next_update = jiffies + interval;
5347
5348         if (!child) {
5349                 update_cpu_power(sd, cpu);
5350                 return;
5351         }
5352
5353         power = 0;
5354
5355         if (child->flags & SD_OVERLAP) {
5356                 /*
5357                  * SD_OVERLAP domains cannot assume that child groups
5358                  * span the current group.
5359                  */
5360
5361                 for_each_cpu(cpu, sched_group_cpus(sdg))
5362                         power += power_of(cpu);
5363         } else  {
5364                 /*
5365                  * !SD_OVERLAP domains can assume that child groups
5366                  * span the current group.
5367                  */ 
5368
5369                 group = child->groups;
5370                 do {
5371                         power += group->sgp->power;
5372                         group = group->next;
5373                 } while (group != child->groups);
5374         }
5375
5376         sdg->sgp->power_orig = sdg->sgp->power = power;
5377 }
5378
5379 /*
5380  * Try and fix up capacity for tiny siblings, this is needed when
5381  * things like SD_ASYM_PACKING need f_b_g to select another sibling
5382  * which on its own isn't powerful enough.
5383  *
5384  * See update_sd_pick_busiest() and check_asym_packing().
5385  */
5386 static inline int
5387 fix_small_capacity(struct sched_domain *sd, struct sched_group *group)
5388 {
5389         /*
5390          * Only siblings can have significantly less than SCHED_POWER_SCALE
5391          */
5392         if (!(sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER))
5393                 return 0;
5394
5395         /*
5396          * If ~90% of the cpu_power is still there, we're good.
5397          */
5398         if (group->sgp->power * 32 > group->sgp->power_orig * 29)
5399                 return 1;
5400
5401         return 0;
5402 }
5403
5404 /**
5405  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
5406  * @env: The load balancing environment.
5407  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
5408  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
5409  * @local_group: Does group contain this_cpu.
5410  * @balance: Should we balance.
5411  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
5412  */
5413 static inline void update_sg_lb_stats(struct lb_env *env,
5414                         struct sched_group *group, int load_idx,
5415                         int local_group, int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
5416 {
5417         unsigned long nr_running, max_nr_running, min_nr_running;
5418         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
5419         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
5420         unsigned long avg_load_per_task = 0;
5421         int i;
5422
5423         if (local_group)
5424                 balance_cpu = group_balance_cpu(group);
5425
5426         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
5427         max_cpu_load = 0;
5428         min_cpu_load = ~0UL;
5429         max_nr_running = 0;
5430         min_nr_running = ~0UL;
5431
5432         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), env->cpus) {
5433                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
5434
5435                 nr_running = rq->nr_running;
5436
5437                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
5438                 if (local_group) {
5439                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu &&
5440                                         cpumask_test_cpu(i, sched_group_mask(group))) {
5441                                 first_idle_cpu = 1;
5442                                 balance_cpu = i;
5443                         }
5444
5445                         load = target_load(i, load_idx);
5446                 } else {
5447                         load = source_load(i, load_idx);
5448                         if (load > max_cpu_load)
5449                                 max_cpu_load = load;
5450                         if (min_cpu_load > load)
5451                                 min_cpu_load = load;
5452
5453                         if (nr_running > max_nr_running)
5454                                 max_nr_running = nr_running;
5455                         if (min_nr_running > nr_running)
5456                                 min_nr_running = nr_running;
5457                 }
5458
5459                 sgs->group_load += load;
5460                 sgs->sum_nr_running += nr_running;
5461                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
5462                 if (idle_cpu(i))
5463                         sgs->idle_cpus++;
5464         }
5465
5466         /*
5467          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
5468          * is eligible for doing load balancing at this and above
5469          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
5470          * to do the newly idle load balance.
5471          */
5472         if (local_group) {
5473                 if (env->idle != CPU_NEWLY_IDLE) {
5474                         if (balance_cpu != env->dst_cpu) {
5475                                 *balance = 0;
5476                                 return;
5477                         }
5478                         update_group_power(env->sd, env->dst_cpu);
5479                 } else if (time_after_eq(jiffies, group->sgp->next_update))
5480                         update_group_power(env->sd, env->dst_cpu);
5481         }
5482
5483         /* Adjust by relative CPU power of the group */
5484         sgs->avg_load = (sgs->group_load*SCHED_POWER_SCALE) / group->sgp->power;
5485
5486         /*
5487          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
5488          * than the average weight of a task.
5489          *
5490          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
5491          *      might not be a suitable number - should we keep a
5492          *      normalized nr_running number somewhere that negates
5493          *      the hierarchy?
5494          */
5495         if (sgs->sum_nr_running)
5496                 avg_load_per_task = sgs->sum_weighted_load / sgs->sum_nr_running;
5497
5498         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) >= avg_load_per_task &&
5499             (max_nr_running - min_nr_running) > 1)
5500                 sgs->group_imb = 1;
5501
5502         sgs->group_capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(group->sgp->power,
5503                                                 SCHED_POWER_SCALE);
5504         if (!sgs->group_capacity)
5505                 sgs->group_capacity = fix_small_capacity(env->sd, group);
5506         sgs->group_weight = group->group_weight;
5507
5508         if (sgs->group_capacity > sgs->sum_nr_running)
5509                 sgs->group_has_capacity = 1;
5510 }
5511
5512 /**
5513  * update_sd_pick_busiest - return 1 on busiest group
5514  * @env: The load balancing environment.
5515  * @sds: sched_domain statistics
5516  * @sg: sched_group candidate to be checked for being the busiest
5517  * @sgs: sched_group statistics
5518  *
5519  * Determine if @sg is a busier group than the previously selected
5520  * busiest group.
5521  */
5522 static bool update_sd_pick_busiest(struct lb_env *env,
5523                                    struct sd_lb_stats *sds,
5524                                    struct sched_group *sg,
5525                                    struct sg_lb_stats *sgs)
5526 {
5527         if (sgs->avg_load <= sds->max_load)
5528                 return false;
5529
5530         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity)
5531                 return true;
5532
5533         if (sgs->group_imb)
5534                 return true;
5535
5536         /*
5537          * ASYM_PACKING needs to move all the work to the lowest
5538          * numbered CPUs in the group, therefore mark all groups
5539          * higher than ourself as busy.
5540          */
5541         if ((env->sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && sgs->sum_nr_running &&
5542             env->dst_cpu < group_first_cpu(sg)) {
5543                 if (!sds->busiest)
5544                         return true;
5545
5546                 if (group_first_cpu(sds->busiest) > group_first_cpu(sg))
5547                         return true;
5548         }
5549
5550         return false;
5551 }
5552
5553 /**
5554  * update_sd_lb_stats - Update sched_domain's statistics for load balancing.
5555  * @env: The load balancing environment.
5556  * @balance: Should we balance.
5557  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
5558  */
5559 static inline void update_sd_lb_stats(struct lb_env *env,
5560                                         int *balance, struct sd_lb_stats *sds)
5561 {
5562         struct sched_domain *child = env->sd->child;
5563         struct sched_group *sg = env->sd->groups;
5564         struct sg_lb_stats sgs;
5565         int load_idx, prefer_sibling = 0;
5566
5567         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5568                 prefer_sibling = 1;
5569
5570         load_idx = get_sd_load_idx(env->sd, env->idle);
5571
5572         do {
5573                 int local_group;
5574
5575                 local_group = cpumask_test_cpu(env->dst_cpu, sched_group_cpus(sg));
5576                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
5577                 update_sg_lb_stats(env, sg, load_idx, local_group, balance, &sgs);
5578
5579                 if (local_group && !(*balance))
5580                         return;
5581
5582                 sds->total_load += sgs.group_load;
5583                 sds->total_pwr += sg->sgp->power;
5584
5585                 /*
5586                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
5587                  * first, lower the sg capacity to one so that we'll try
5588                  * and move all the excess tasks away. We lower the capacity
5589                  * of a group only if the local group has the capacity to fit
5590                  * these excess tasks, i.e. nr_running < group_capacity. The
5591                  * extra check prevents the case where you always pull from the
5592                  * heaviest group when it is already under-utilized (possible
5593                  * with a large weight task outweighs the tasks on the system).
5594                  */
5595                 if (prefer_sibling && !local_group && sds->this_has_capacity)
5596                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
5597
5598                 if (local_group) {
5599                         sds->this_load = sgs.avg_load;
5600                         sds->this = sg;
5601                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
5602                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
5603                         sds->this_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
5604                         sds->this_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
5605                 } else if (update_sd_pick_busiest(env, sds, sg, &sgs)) {
5606                         sds->max_load = sgs.avg_load;
5607                         sds->busiest = sg;
5608                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
5609                         sds->busiest_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
5610                         sds->busiest_group_capacity = sgs.group_capacity;
5611                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
5612                         sds->busiest_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
5613                         sds->busiest_group_weight = sgs.group_weight;
5614                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
5615                 }
5616
5617                 sg = sg->next;
5618         } while (sg != env->sd->groups);
5619 }
5620
5621 /**
5622  * check_asym_packing - Check to see if the group is packed into the
5623  *                      sched doman.
5624  *
5625  * This is primarily intended to used at the sibling level.  Some
5626  * cores like POWER7 prefer to use lower numbered SMT threads.  In the
5627  * case of POWER7, it can move to lower SMT modes only when higher
5628  * threads are idle.  When in lower SMT modes, the threads will
5629  * perform better since they share less core resources.  Hence when we
5630  * have idle threads, we want them to be the higher ones.
5631  *
5632  * This packing function is run on idle threads.  It checks to see if
5633  * the busiest CPU in this domain (core in the P7 case) has a higher
5634  * CPU number than the packing function is being run on.  Here we are
5635  * assuming lower CPU number will be equivalent to lower a SMT thread
5636  * number.
5637  *
5638  * Returns 1 when packing is required and a task should be moved to
5639  * this CPU.  The amount of the imbalance is returned in *imbalance.
5640  *
5641  * @env: The load balancing environment.
5642  * @sds: Statistics of the sched_domain which is to be packed
5643  */
5644 static int check_asym_packing(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
5645 {
5646         int busiest_cpu;
5647
5648         if (!(env->sd->flags & SD_ASYM_PACKING))
5649                 return 0;
5650
5651         if (!sds->busiest)
5652                 return 0;
5653
5654         busiest_cpu = group_first_cpu(sds->busiest);
5655         if (env->dst_cpu > busiest_cpu)
5656                 return 0;
5657
5658         env->imbalance = DIV_ROUND_CLOSEST(
5659                 sds->max_load * sds->busiest->sgp->power, SCHED_POWER_SCALE);
5660
5661         return 1;
5662 }
5663
5664 /**
5665  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
5666  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
5667  *                      load balancing.
5668  * @env: The load balancing environment.
5669  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
5670  */
5671 static inline
5672 void fix_small_imbalance(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
5673 {
5674         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
5675         unsigned int imbn = 2;
5676         unsigned long scaled_busy_load_per_task;
5677
5678         if (sds->this_nr_running) {
5679                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
5680                 if (sds->busiest_load_per_task >
5681                                 sds->this_load_per_task)
5682                         imbn = 1;
5683         } else {
5684                 sds->this_load_per_task =
5685                         cpu_avg_load_per_task(env->dst_cpu);
5686         }
5687
5688         scaled_busy_load_per_task = sds->busiest_load_per_task
5689                                          * SCHED_POWER_SCALE;
5690         scaled_busy_load_per_task /= sds->busiest->sgp->power;
5691
5692         if (sds->max_load - sds->this_load + scaled_busy_load_per_task >=
5693                         (scaled_busy_load_per_task * imbn)) {
5694                 env->imbalance = sds->busiest_load_per_task;
5695                 return;
5696         }
5697
5698         /*
5699          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
5700          * however we may be able to increase total CPU power used by
5701          * moving them.
5702          */
5703
5704         pwr_now += sds->busiest->sgp->power *
5705                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
5706         pwr_now += sds->this->sgp->power *
5707                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
5708         pwr_now /= SCHED_POWER_SCALE;
5709
5710         /* Amount of load we'd subtract */
5711         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
5712                 sds->busiest->sgp->power;
5713         if (sds->max_load > tmp)
5714                 pwr_move += sds->busiest->sgp->power *
5715                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
5716
5717         /* Amount of load we'd add */
5718         if (sds->max_load * sds->busiest->sgp->power <
5719                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE)
5720                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->sgp->power) /
5721                         sds->this->sgp->power;
5722         else
5723                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
5724                         sds->this->sgp->power;
5725         pwr_move += sds->this->sgp->power *
5726                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
5727         pwr_move /= SCHED_POWER_SCALE;
5728
5729         /* Move if we gain throughput */
5730         if (pwr_move > pwr_now)
5731                 env->imbalance = sds->busiest_load_per_task;
5732 }
5733
5734 /**
5735  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
5736  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
5737  * @env: load balance environment
5738  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
5739  */
5740 static inline void calculate_imbalance(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
5741 {
5742         unsigned long max_pull, load_above_capacity = ~0UL;
5743
5744         sds->busiest_load_per_task /= sds->busiest_nr_running;
5745         if (sds->group_imb) {
5746                 sds->busiest_load_per_task =
5747                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->avg_load);
5748         }
5749
5750         /*
5751          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
5752          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
5753          * its cpu_power, while calculating max_load..)
5754          */
5755         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
5756                 env->imbalance = 0;
5757                 return fix_small_imbalance(env, sds);
5758         }
5759
5760         if (!sds->group_imb) {
5761                 /*
5762                  * Don't want to pull so many tasks that a group would go idle.
5763                  */
5764                 load_above_capacity = (sds->busiest_nr_running -
5765                                                 sds->busiest_group_capacity);
5766
5767                 load_above_capacity *= (SCHED_LOAD_SCALE * SCHED_POWER_SCALE);
5768
5769                 load_above_capacity /= sds->busiest->sgp->power;
5770         }
5771
5772         /*
5773          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
5774          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
5775          * reduce the max loaded cpu below the average load. At the same time,
5776          * we also don't want to reduce the group load below the group capacity
5777          * (so that we can implement power-savings policies etc). Thus we look
5778          * for the minimum possible imbalance.
5779          * Be careful of negative numbers as they'll appear as very large values
5780          * with unsigned longs.
5781          */
5782         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load, load_above_capacity);
5783
5784         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
5785         env->imbalance = min(max_pull * sds->busiest->sgp->power,
5786                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->sgp->power)
5787                         / SCHED_POWER_SCALE;
5788
5789         /*
5790          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
5791          * there is no guarantee that any tasks will be moved so we'll have
5792          * a think about bumping its value to force at least one task to be
5793          * moved
5794          */
5795         if (env->imbalance < sds->busiest_load_per_task)
5796                 return fix_small_imbalance(env, sds);
5797
5798 }
5799
5800 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
5801
5802 /**
5803  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
5804  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
5805  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
5806  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
5807  * such a group exists.
5808  *
5809  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
5810  * to restore balance.
5811  *
5812  * @env: The load balancing environment.
5813  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
5814  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
5815  *
5816  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
5817  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
5818  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
5819  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
5820  */
5821 static struct sched_group *
5822 find_busiest_group(struct lb_env *env, int *balance)
5823 {
5824         struct sd_lb_stats sds;
5825
5826         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
5827
5828         /*
5829          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
5830          * this level.
5831          */
5832         update_sd_lb_stats(env, balance, &sds);
5833
5834         /*
5835          * this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing at
5836          * this level.
5837          */
5838         if (!(*balance))
5839                 goto ret;
5840
5841         if ((env->idle == CPU_IDLE || env->idle == CPU_NEWLY_IDLE) &&
5842             check_asym_packing(env, &sds))
5843                 return sds.busiest;
5844
5845         /* There is no busy sibling group to pull tasks from */
5846         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
5847                 goto out_balanced;
5848
5849         sds.avg_load = (SCHED_POWER_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
5850
5851         /*
5852          * If the busiest group is imbalanced the below checks don't
5853          * work because they assumes all things are equal, which typically
5854          * isn't true due to cpus_allowed constraints and the like.
5855          */
5856         if (sds.group_imb)
5857                 goto force_balance;
5858
5859         /* SD_BALANCE_NEWIDLE trumps SMP nice when underutilized */
5860         if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE && sds.this_has_capacity &&
5861                         !sds.busiest_has_capacity)
5862                 goto force_balance;
5863
5864         /*
5865          * If the local group is more busy than the selected busiest group
5866          * don't try and pull any tasks.
5867          */
5868         if (sds.this_load >= sds.max_load)
5869                 goto out_balanced;
5870
5871         /*
5872          * Don't pull any tasks if this group is already above the domain
5873          * average load.
5874          */
5875         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
5876                 goto out_balanced;
5877
5878         if (env->idle == CPU_IDLE) {
5879                 /*
5880                  * This cpu is idle. If the busiest group load doesn't
5881                  * have more tasks than the number of available cpu's and
5882                  * there is no imbalance between this and busiest group
5883                  * wrt to idle cpu's, it is balanced.
5884                  */
5885                 if ((sds.this_idle_cpus <= sds.busiest_idle_cpus + 1) &&
5886                     sds.busiest_nr_running <= sds.busiest_group_weight)
5887                         goto out_balanced;
5888         } else {
5889                 /*
5890                  * In the CPU_NEWLY_IDLE, CPU_NOT_IDLE cases, use
5891                  * imbalance_pct to be conservative.
5892                  */
5893                 if (100 * sds.max_load <= env->sd->imbalance_pct * sds.this_load)
5894                         goto out_balanced;
5895         }
5896
5897 force_balance:
5898         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
5899         calculate_imbalance(env, &sds);
5900         return sds.busiest;
5901
5902 out_balanced:
5903 ret:
5904         env->imbalance = 0;
5905         return NULL;
5906 }
5907
5908 /*
5909  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
5910  */
5911 static struct rq *find_busiest_queue(struct lb_env *env,
5912                                      struct sched_group *group)
5913 {
5914         struct rq *busiest = NULL, *rq;
5915         unsigned long max_load = 0;
5916         int i;
5917
5918         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
5919                 unsigned long power = power_of(i);
5920                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power,
5921                                                            SCHED_POWER_SCALE);
5922                 unsigned long wl;
5923
5924                 if (!capacity)
5925                         capacity = fix_small_capacity(env->sd, group);
5926
5927                 if (!cpumask_test_cpu(i, env->cpus))
5928                         continue;
5929
5930                 rq = cpu_rq(i);
5931                 wl = weighted_cpuload(i);
5932
5933                 /*
5934                  * When comparing with imbalance, use weighted_cpuload()
5935                  * which is not scaled with the cpu power.
5936                  */
5937                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > env->imbalance)
5938                         continue;
5939
5940                 /*
5941                  * For the load comparisons with the other cpu's, consider
5942                  * the weighted_cpuload() scaled with the cpu power, so that
5943                  * the load can be moved away from the cpu that is potentially
5944                  * running at a lower capacity.
5945                  */
5946                 wl = (wl * SCHED_POWER_SCALE) / power;
5947
5948                 if (wl > max_load) {
5949                         max_load = wl;
5950                         busiest = rq;
5951                 }
5952         }
5953
5954         return busiest;
5955 }
5956
5957 /*
5958  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
5959  * so long as it is large enough.
5960  */
5961 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
5962
5963 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
5964 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
5965
5966 static int need_active_balance(struct lb_env *env)
5967 {
5968         struct sched_domain *sd = env->sd;
5969
5970         if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE) {
5971
5972                 /*
5973                  * ASYM_PACKING needs to force migrate tasks from busy but
5974                  * higher numbered CPUs in order to pack all tasks in the
5975                  * lowest numbered CPUs.
5976                  */
5977                 if ((sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && env->src_cpu > env->dst_cpu)
5978                         return 1;
5979         }
5980
5981         return unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2);
5982 }
5983
5984 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data);
5985
5986 /*
5987  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
5988  * tasks if there is an imbalance.
5989  */
5990 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
5991                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
5992                         int *balance)
5993 {
5994         int ld_moved, cur_ld_moved, active_balance = 0;
5995         struct sched_group *group;
5996         struct rq *busiest;
5997         unsigned long flags;
5998         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_mask);
5999
6000         struct lb_env env = {
6001                 .sd             = sd,
6002                 .dst_cpu        = this_cpu,
6003                 .dst_rq         = this_rq,
6004                 .dst_grpmask    = sched_group_cpus(sd->groups),
6005                 .idle           = idle,
6006                 .loop_break     = sched_nr_migrate_break,
6007                 .cpus           = cpus,
6008         };
6009
6010         /*
6011          * For NEWLY_IDLE load_balancing, we don't need to consider
6012          * other cpus in our group
6013          */
6014         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
6015                 env.dst_grpmask = NULL;
6016
6017         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
6018
6019         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
6020
6021 redo:
6022         group = find_busiest_group(&env, balance);
6023
6024         if (*balance == 0)
6025                 goto out_balanced;
6026
6027         if (!group) {
6028                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
6029                 goto out_balanced;
6030         }
6031
6032         busiest = find_busiest_queue(&env, group);
6033         if (!busiest) {
6034                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
6035                 goto out_balanced;
6036         }
6037
6038         BUG_ON(busiest == env.dst_rq);
6039
6040         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], env.imbalance);
6041
6042         ld_moved = 0;
6043         if (busiest->nr_running > 1) {
6044                 /*
6045                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
6046                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
6047                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
6048                  * correctly treated as an imbalance.
6049                  */
6050                 env.flags |= LBF_ALL_PINNED;
6051                 env.src_cpu   = busiest->cpu;
6052                 env.src_rq    = busiest;
6053                 env.loop_max  = min(sysctl_sched_nr_migrate, busiest->nr_running);
6054
6055                 update_h_load(env.src_cpu);
6056 more_balance:
6057                 local_irq_save(flags);
6058                 double_rq_lock(env.dst_rq, busiest);
6059
6060                 /*
6061                  * cur_ld_moved - load moved in current iteration
6062                  * ld_moved     - cumulative load moved across iterations
6063                  */
6064                 cur_ld_moved = move_tasks(&env);
6065                 ld_moved += cur_ld_moved;
6066                 double_rq_unlock(env.dst_rq, busiest);
6067                 local_irq_restore(flags);
6068
6069                 /*
6070                  * some other cpu did the load balance for us.
6071                  */
6072                 if (cur_ld_moved && env.dst_cpu != smp_processor_id())
6073                         resched_cpu(env.dst_cpu);
6074
6075                 if (env.flags & LBF_NEED_BREAK) {
6076                         env.flags &= ~LBF_NEED_BREAK;
6077                         goto more_balance;
6078                 }
6079
6080                 /*
6081                  * Revisit (affine) tasks on src_cpu that couldn't be moved to
6082                  * us and move them to an alternate dst_cpu in our sched_group
6083                  * where they can run. The upper limit on how many times we
6084                  * iterate on same src_cpu is dependent on number of cpus in our
6085                  * sched_group.
6086                  *
6087                  * This changes load balance semantics a bit on who can move
6088                  * load to a given_cpu. In addition to the given_cpu itself
6089                  * (or a ilb_cpu acting on its behalf where given_cpu is
6090                  * nohz-idle), we now have balance_cpu in a position to move
6091                  * load to given_cpu. In rare situations, this may cause
6092                  * conflicts (balance_cpu and given_cpu/ilb_cpu deciding
6093                  * _independently_ and at _same_ time to move some load to
6094                  * given_cpu) causing exceess load to be moved to given_cpu.
6095                  * This however should not happen so much in practice and
6096                  * moreover subsequent load balance cycles should correct the
6097                  * excess load moved.
6098                  */
6099                 if ((env.flags & LBF_SOME_PINNED) && env.imbalance > 0) {
6100
6101                         env.dst_rq       = cpu_rq(env.new_dst_cpu);
6102                         env.dst_cpu      = env.new_dst_cpu;
6103                         env.flags       &= ~LBF_SOME_PINNED;
6104                         env.loop         = 0;
6105                         env.loop_break   = sched_nr_migrate_break;
6106
6107                         /* Prevent to re-select dst_cpu via env's cpus */
6108                         cpumask_clear_cpu(env.dst_cpu, env.cpus);
6109
6110                         /*
6111                          * Go back to "more_balance" rather than "redo" since we
6112                          * need to continue with same src_cpu.
6113                          */
6114                         goto more_balance;
6115                 }
6116
6117                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
6118                 if (unlikely(env.flags & LBF_ALL_PINNED)) {
6119                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
6120                         if (!cpumask_empty(cpus)) {
6121                                 env.loop = 0;
6122                                 env.loop_break = sched_nr_migrate_break;
6123                                 goto redo;
6124                         }
6125                         goto out_balanced;
6126                 }
6127         }
6128
6129         if (!ld_moved) {
6130                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
6131                 /*
6132                  * Increment the failure counter only on periodic balance.
6133                  * We do not want newidle balance, which can be very
6134                  * frequent, pollute the failure counter causing
6135                  * excessive cache_hot migrations and active balances.
6136                  */
6137                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE)
6138                         sd->nr_balance_failed++;
6139
6140                 if (need_active_balance(&env)) {
6141                         raw_spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
6142
6143                         /* don't kick the active_load_balance_cpu_stop,
6144                          * if the curr task on busiest cpu can't be
6145                          * moved to this_cpu
6146                          */
6147                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
6148                                         tsk_cpus_allowed(busiest->curr))) {
6149                                 raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock,
6150                                                             flags);
6151                                 env.flags |= LBF_ALL_PINNED;
6152                                 goto out_one_pinned;
6153                         }
6154
6155                         /*
6156                          * ->active_balance synchronizes accesses to
6157                          * ->active_balance_work.  Once set, it's cleared
6158                          * only after active load balance is finished.
6159                          */
6160                         if (!busiest->active_balance) {
6161                                 busiest->active_balance = 1;
6162                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
6163                                 active_balance = 1;
6164                         }
6165                         raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
6166
6167                         if (active_balance) {
6168                                 stop_one_cpu_nowait(cpu_of(busiest),
6169                                         active_load_balance_cpu_stop, busiest,
6170                                         &busiest->active_balance_work);
6171                         }
6172
6173                         /*
6174                          * We've kicked active balancing, reset the failure
6175                          * counter.
6176                          */
6177                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
6178                 }
6179         } else
6180                 sd->nr_balance_failed = 0;
6181
6182         if (likely(!active_balance)) {
6183                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
6184                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
6185         } else {
6186                 /*
6187                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
6188                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
6189                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
6190                  * move_tasks).
6191                  */
6192                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
6193                         sd->balance_interval *= 2;
6194         }
6195
6196         goto out;
6197
6198 out_balanced:
6199         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
6200
6201         sd->nr_balance_failed = 0;
6202
6203 out_one_pinned:
6204         /* tune up the balancing interval */
6205         if (((env.flags & LBF_ALL_PINNED) &&
6206                         sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
6207                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
6208                 sd->balance_interval *= 2;
6209
6210         ld_moved = 0;
6211 out:
6212         return ld_moved;
6213 }
6214 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
6215 static unsigned int hmp_idle_pull(int this_cpu);
6216 #endif
6217 /*
6218  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
6219  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
6220  */
6221 void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
6222 {
6223         struct sched_domain *sd;
6224         int pulled_task = 0;
6225         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
6226
6227         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
6228
6229         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
6230                 return;
6231
6232         /*
6233          * Drop the rq->lock, but keep IRQ/preempt disabled.
6234          */
6235         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
6236
6237         update_blocked_averages(this_cpu);
6238         rcu_read_lock();
6239         for_each_domain(this_cpu, sd) {
6240                 unsigned long interval;
6241                 int balance = 1;
6242
6243                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
6244                         continue;
6245
6246                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE) {
6247                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
6248                         pulled_task = load_balance(this_cpu, this_rq,
6249                                                    sd, CPU_NEWLY_IDLE, &balance);
6250                 }
6251
6252                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
6253                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
6254                         next_balance = sd->last_balance + interval;
6255                 if (pulled_task) {
6256                         this_rq->idle_stamp = 0;
6257                         break;
6258                 }
6259         }
6260         rcu_read_unlock();
6261 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
6262         if (!pulled_task)
6263                 pulled_task = hmp_idle_pull(this_cpu);
6264 #endif
6265         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
6266
6267         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
6268                 /*
6269                  * We are going idle. next_balance may be set based on
6270                  * a busy processor. So reset next_balance.
6271                  */
6272                 this_rq->next_balance = next_balance;
6273         }
6274 }
6275
6276 /*
6277  * active_load_balance_cpu_stop is run by cpu stopper. It pushes
6278  * running tasks off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at
6279  * least 1 task to be running on each physical CPU where possible, and
6280  * avoids physical / logical imbalances.
6281  */
6282 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data)
6283 {
6284         struct rq *busiest_rq = data;
6285         int busiest_cpu = cpu_of(busiest_rq);
6286         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
6287         struct rq *target_rq = cpu_rq(target_cpu);
6288         struct sched_domain *sd;
6289
6290         raw_spin_lock_irq(&busiest_rq->lock);
6291
6292         /* make sure the requested cpu hasn't gone down in the meantime */
6293         if (unlikely(busiest_cpu != smp_processor_id() ||
6294                      !busiest_rq->active_balance))
6295                 goto out_unlock;
6296
6297         /* Is there any task to move? */
6298         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
6299                 goto out_unlock;
6300
6301         /*
6302          * This condition is "impossible", if it occurs
6303          * we need to fix it. Originally reported by
6304          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
6305          */
6306         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
6307
6308         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
6309         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
6310
6311         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
6312         rcu_read_lock();
6313         for_each_domain(target_cpu, sd) {
6314                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
6315                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
6316                                 break;
6317         }
6318
6319         if (likely(sd)) {
6320                 struct lb_env env = {
6321                         .sd             = sd,
6322                         .dst_cpu        = target_cpu,
6323                         .dst_rq         = target_rq,
6324                         .src_cpu        = busiest_rq->cpu,
6325                         .src_rq         = busiest_rq,
6326                         .idle           = CPU_IDLE,
6327                 };
6328
6329                 schedstat_inc(sd, alb_count);
6330
6331                 if (move_one_task(&env))
6332                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
6333                 else
6334                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
6335         }
6336         rcu_read_unlock();
6337         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
6338 out_unlock:
6339         busiest_rq->active_balance = 0;
6340         raw_spin_unlock_irq(&busiest_rq->lock);
6341         return 0;
6342 }
6343
6344 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6345 /*
6346  * idle load balancing details
6347  * - When one of the busy CPUs notice that there may be an idle rebalancing
6348  *   needed, they will kick the idle load balancer, which then does idle
6349  *   load balancing for all the idle CPUs.
6350  */
6351 static struct {
6352         cpumask_var_t idle_cpus_mask;
6353         atomic_t nr_cpus;
6354         unsigned long next_balance;     /* in jiffy units */
6355 } nohz ____cacheline_aligned;
6356
6357 /*
6358  * nohz_test_cpu used when load tracking is enabled. FAIR_GROUP_SCHED
6359  * dependency below may be removed when load tracking guards are
6360  * removed.
6361  */
6362 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6363 static int nohz_test_cpu(int cpu)
6364 {
6365         return cpumask_test_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
6366 }
6367 #endif
6368
6369 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP_LITTLE_PACKING
6370 /*
6371  * Decide if the tasks on the busy CPUs in the
6372  * littlest domain would benefit from an idle balance
6373  */
6374 static int hmp_packing_ilb_needed(int cpu)
6375 {
6376         struct hmp_domain *hmp;
6377         /* always allow ilb on non-slowest domain */
6378         if (!hmp_cpu_is_slowest(cpu))
6379                 return 1;
6380
6381         /* if disabled, use normal ILB behaviour */
6382         if (!hmp_packing_enabled)
6383                 return 1;
6384
6385         hmp = hmp_cpu_domain(cpu);
6386         for_each_cpu_and(cpu, &hmp->cpus, nohz.idle_cpus_mask) {
6387                 /* only idle balance if a CPU is loaded over threshold */
6388                 if (cpu_rq(cpu)->avg.load_avg_ratio > hmp_full_threshold)
6389                         return 1;
6390         }
6391         return 0;
6392 }
6393 #endif
6394
6395 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
6396 {
6397         int ilb = cpumask_first(nohz.idle_cpus_mask);
6398 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
6399         int ilb_needed = 1;
6400
6401         /* restrict nohz balancing to occur in the same hmp domain */
6402         ilb = cpumask_first_and(nohz.idle_cpus_mask,
6403                         &((struct hmp_domain *)hmp_cpu_domain(call_cpu))->cpus);
6404
6405 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP_LITTLE_PACKING
6406         if (ilb < nr_cpu_ids)
6407                 ilb_needed = hmp_packing_ilb_needed(ilb);
6408 #endif
6409
6410         if (ilb_needed && ilb < nr_cpu_ids && idle_cpu(ilb))
6411                 return ilb;
6412 #else
6413         if (ilb < nr_cpu_ids && idle_cpu(ilb))
6414                 return ilb;
6415 #endif
6416
6417         return nr_cpu_ids;
6418 }
6419
6420 /*
6421  * Kick a CPU to do the nohz balancing, if it is time for it. We pick the
6422  * nohz_load_balancer CPU (if there is one) otherwise fallback to any idle
6423  * CPU (if there is one).
6424  */
6425 static void nohz_balancer_kick(int cpu)
6426 {
6427         int ilb_cpu;
6428
6429         nohz.next_balance++;
6430
6431         ilb_cpu = find_new_ilb(cpu);
6432
6433         if (ilb_cpu >= nr_cpu_ids)
6434                 return;
6435
6436         if (test_and_set_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(ilb_cpu)))
6437                 return;
6438         /*
6439          * Use smp_send_reschedule() instead of resched_cpu().
6440          * This way we generate a sched IPI on the target cpu which
6441          * is idle. And the softirq performing nohz idle load balance
6442          * will be run before returning from the IPI.
6443          */
6444         smp_send_reschedule(ilb_cpu);
6445         return;
6446 }
6447
6448 static inline void nohz_balance_exit_idle(int cpu)
6449 {
6450         if (unlikely(test_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu)))) {
6451                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
6452                 atomic_dec(&nohz.nr_cpus);
6453                 clear_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu));
6454         }
6455 }
6456
6457 static inline void set_cpu_sd_state_busy(void)
6458 {
6459         struct sched_domain *sd;
6460         int cpu = smp_processor_id();
6461
6462         rcu_read_lock();
6463         sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd);
6464
6465         if (!sd || !sd->nohz_idle)
6466                 goto unlock;
6467         sd->nohz_idle = 0;
6468
6469         for (; sd; sd = sd->parent)
6470                 atomic_inc(&sd->groups->sgp->nr_busy_cpus);
6471 unlock:
6472         rcu_read_unlock();
6473 }
6474
6475 void set_cpu_sd_state_idle(void)
6476 {
6477         struct sched_domain *sd;
6478         int cpu = smp_processor_id();
6479
6480         rcu_read_lock();
6481         sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd);
6482
6483         if (!sd || sd->nohz_idle)
6484                 goto unlock;
6485         sd->nohz_idle = 1;
6486
6487         for (; sd; sd = sd->parent)
6488                 atomic_dec(&sd->groups->sgp->nr_busy_cpus);
6489 unlock:
6490         rcu_read_unlock();
6491 }
6492
6493 /*
6494  * This routine will record that the cpu is going idle with tick stopped.
6495  * This info will be used in performing idle load balancing in the future.
6496  */
6497 void nohz_balance_enter_idle(int cpu)
6498 {
6499         /*
6500          * If this cpu is going down, then nothing needs to be done.
6501          */
6502         if (!cpu_active(cpu))
6503                 return;
6504
6505         if (test_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu)))
6506                 return;
6507
6508         cpumask_set_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
6509         atomic_inc(&nohz.nr_cpus);
6510         set_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu));
6511 }
6512
6513 static int __cpuinit sched_ilb_notifier(struct notifier_block *nfb,
6514                                         unsigned long action, void *hcpu)
6515 {
6516         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6517         case CPU_DYING:
6518                 nohz_balance_exit_idle(smp_processor_id());
6519                 return NOTIFY_OK;
6520         default:
6521                 return NOTIFY_DONE;
6522         }
6523 }
6524 #endif
6525
6526 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
6527
6528 /*
6529  * Scale the max load_balance interval with the number of CPUs in the system.
6530  * This trades load-balance latency on larger machines for less cross talk.
6531  */
6532 void update_max_interval(void)
6533 {
6534         max_load_balance_interval = HZ*num_online_cpus()/10;
6535 }
6536
6537 /*
6538  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
6539  * and initiates a balancing operation if so.
6540  *
6541  * Balancing parameters are set up in init_sched_domains.
6542  */
6543 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
6544 {
6545         int balance = 1;
6546         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6547         unsigned long interval;
6548         struct sched_domain *sd;
6549         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
6550         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
6551         int update_next_balance = 0;
6552         int need_serialize;
6553
6554         update_blocked_averages(cpu);
6555
6556         rcu_read_lock();
6557         for_each_domain(cpu, sd) {
6558                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
6559                         continue;
6560
6561                 interval = sd->balance_interval;
6562                 if (idle != CPU_IDLE)
6563                         interval *= sd->busy_factor;
6564
6565                 /* scale ms to jiffies */
6566                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
6567                 interval = clamp(interval, 1UL, max_load_balance_interval);
6568
6569                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
6570
6571                 if (need_serialize) {
6572                         if (!spin_trylock(&balancing))
6573                                 goto out;
6574                 }
6575
6576                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
6577                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
6578                                 /*
6579                                  * The LBF_SOME_PINNED logic could have changed
6580                                  * env->dst_cpu, so we can't know our idle
6581                                  * state even if we migrated tasks. Update it.
6582                                  */
6583                                 idle = idle_cpu(cpu) ? CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
6584                         }
6585                         sd->last_balance = jiffies;
6586                 }
6587                 if (need_serialize)
6588                         spin_unlock(&balancing);
6589 out:
6590                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
6591                         next_balance = sd->last_balance + interval;
6592                         update_next_balance = 1;
6593                 }
6594
6595                 /*
6596                  * Stop the load balance at this level. There is another
6597                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
6598                  * actively.
6599                  */
6600                 if (!balance)
6601                         break;
6602         }
6603         rcu_read_unlock();
6604
6605         /*
6606          * next_balance will be updated only when there is a need.
6607          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
6608          * updated.
6609          */
6610         if (likely(update_next_balance))
6611                 rq->next_balance = next_balance;
6612 }
6613
6614 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6615 /*
6616  * In CONFIG_NO_HZ_COMMON case, the idle balance kickee will do the
6617  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
6618  */
6619 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle)
6620 {
6621         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
6622         struct rq *rq;
6623         int balance_cpu;
6624
6625         if (idle != CPU_IDLE ||
6626             !test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(this_cpu)))
6627                 goto end;
6628
6629         for_each_cpu(balance_cpu, nohz.idle_cpus_mask) {
6630                 if (balance_cpu == this_cpu || !idle_cpu(balance_cpu))
6631                         continue;
6632
6633                 /*
6634                  * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
6635                  * work being done for other cpus. Next load
6636                  * balancing owner will pick it up.
6637                  */
6638                 if (need_resched())
6639                         break;
6640
6641                 rq = cpu_rq(balance_cpu);
6642
6643                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
6644                 update_rq_clock(rq);
6645                 update_idle_cpu_load(rq);
6646                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
6647
6648                 rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
6649
6650                 if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
6651                         this_rq->next_balance = rq->next_balance;
6652         }
6653         nohz.next_balance = this_rq->next_balance;
6654 end:
6655         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(this_cpu));
6656 }
6657
6658 /*
6659  * Current heuristic for kicking the idle load balancer in the presence
6660  * of an idle cpu is the system.
6661  *   - This rq has more than one task.
6662  *   - At any scheduler domain level, this cpu's scheduler group has multiple
6663  *     busy cpu's exceeding the group's power.
6664  *   - For SD_ASYM_PACKING, if the lower numbered cpu's in the scheduler
6665  *     domain span are idle.
6666  */
6667 static inline int nohz_kick_needed(struct rq *rq, int cpu)
6668 {
6669         unsigned long now = jiffies;
6670         struct sched_domain *sd;
6671
6672         if (unlikely(idle_cpu(cpu)))
6673                 return 0;
6674
6675        /*
6676         * We may be recently in ticked or tickless idle mode. At the first
6677         * busy tick after returning from idle, we will update the busy stats.
6678         */
6679         set_cpu_sd_state_busy();
6680         nohz_balance_exit_idle(cpu);
6681
6682         /*
6683          * None are in tickless mode and hence no need for NOHZ idle load
6684          * balancing.
6685          */
6686         if (likely(!atomic_read(&nohz.nr_cpus)))
6687                 return 0;
6688
6689         if (time_before(now, nohz.next_balance))
6690                 return 0;
6691
6692 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
6693         /*
6694          * Bail out if there are no nohz CPUs in our
6695          * HMP domain, since we will move tasks between
6696          * domains through wakeup and force balancing
6697          * as necessary based upon task load.
6698          */
6699         if (cpumask_first_and(nohz.idle_cpus_mask,
6700                         &((struct hmp_domain *)hmp_cpu_domain(cpu))->cpus) >= nr_cpu_ids)
6701                 return 0;
6702 #endif
6703
6704         if (rq->nr_running >= 2)
6705                 goto need_kick;
6706
6707         rcu_read_lock();
6708         for_each_domain(cpu, sd) {
6709                 struct sched_group *sg = sd->groups;
6710                 struct sched_group_power *sgp = sg->sgp;
6711                 int nr_busy = atomic_read(&sgp->nr_busy_cpus);
6712
6713                 if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES && nr_busy > 1)
6714                         goto need_kick_unlock;
6715
6716                 if (sd->flags & SD_ASYM_PACKING && nr_busy != sg->group_weight
6717                     && (cpumask_first_and(nohz.idle_cpus_mask,
6718                                           sched_domain_span(sd)) < cpu))
6719                         goto need_kick_unlock;
6720
6721                 if (!(sd->flags & (SD_SHARE_PKG_RESOURCES | SD_ASYM_PACKING)))
6722                         break;
6723         }
6724         rcu_read_unlock();
6725         return 0;
6726
6727 need_kick_unlock:
6728         rcu_read_unlock();
6729 need_kick:
6730         return 1;
6731 }
6732 #else
6733 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle) { }
6734 #endif
6735
6736 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
6737 /* Check if task should migrate to a faster cpu */
6738 static unsigned int hmp_up_migration(int cpu, int *target_cpu, struct sched_entity *se)
6739 {
6740         struct task_struct *p = task_of(se);
6741         int temp_target_cpu;
6742         u64 now;
6743
6744         if (hmp_cpu_is_fastest(cpu))
6745                 return 0;
6746
6747 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP_PRIO_FILTER
6748         /* Filter by task priority */
6749         if (p->prio >= hmp_up_prio)
6750                 return 0;
6751 #endif
6752         if (se->avg.load_avg_ratio < hmp_up_threshold)
6753                 return 0;
6754
6755         /* Let the task load settle before doing another up migration */
6756         /* hack - always use clock from first online CPU */
6757         now = cpu_rq(cpumask_first(cpu_online_mask))->clock_task;
6758         if (((now - se->avg.hmp_last_up_migration) >> 10)
6759                                         < hmp_next_up_threshold)
6760                 return 0;
6761
6762         /* hmp_domain_min_load only returns 0 for an
6763          * idle CPU or 1023 for any partly-busy one.
6764          * Be explicit about requirement for an idle CPU.
6765          */
6766         if (hmp_domain_min_load(hmp_faster_domain(cpu), &temp_target_cpu,
6767                         tsk_cpus_allowed(p)) == 0 && temp_target_cpu != NR_CPUS) {
6768                 if(target_cpu)
6769                         *target_cpu = temp_target_cpu;
6770                 return 1;
6771         }
6772         return 0;
6773 }
6774
6775 /* Check if task should migrate to a slower cpu */
6776 static unsigned int hmp_down_migration(int cpu, struct sched_entity *se)
6777 {
6778         struct task_struct *p = task_of(se);
6779         u64 now;
6780
6781         if (hmp_cpu_is_slowest(cpu)) {
6782 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP_LITTLE_PACKING
6783                 if(hmp_packing_enabled)
6784                         return 1;
6785                 else
6786 #endif
6787                 return 0;
6788         }
6789
6790 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP_PRIO_FILTER
6791         /* Filter by task priority */
6792         if ((p->prio >= hmp_up_prio) &&
6793                 cpumask_intersects(&hmp_slower_domain(cpu)->cpus,
6794                                         tsk_cpus_allowed(p))) {
6795                 return 1;
6796         }
6797 #endif
6798
6799         /* Let the task load settle before doing another down migration */
6800         /* hack - always use clock from first online CPU */
6801         now = cpu_rq(cpumask_first(cpu_online_mask))->clock_task;
6802         if (((now - se->avg.hmp_last_down_migration) >> 10)
6803                                         < hmp_next_down_threshold)
6804                 return 0;
6805
6806         if (cpumask_intersects(&hmp_slower_domain(cpu)->cpus,
6807                                         tsk_cpus_allowed(p))
6808                 && se->avg.load_avg_ratio < hmp_down_threshold) {
6809                 return 1;
6810         }
6811         return 0;
6812 }
6813
6814 /*
6815  * hmp_can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
6816  * Ideally this function should be merged with can_migrate_task() to avoid
6817  * redundant code.
6818  */
6819 static int hmp_can_migrate_task(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
6820 {
6821         int tsk_cache_hot = 0;
6822
6823         /*
6824          * We do not migrate tasks that are:
6825          * 1) running (obviously), or
6826          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed
6827          */
6828         if (!cpumask_test_cpu(env->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(p))) {
6829                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_affine);
6830                 return 0;
6831         }
6832         env->flags &= ~LBF_ALL_PINNED;
6833
6834         if (task_running(env->src_rq, p)) {
6835                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_running);
6836                 return 0;
6837         }
6838
6839         /*
6840          * Aggressive migration if:
6841          * 1) task is cache cold, or
6842          * 2) too many balance attempts have failed.
6843          */
6844
6845         tsk_cache_hot = task_hot(p, env->src_rq->clock_task, env->sd);
6846         if (!tsk_cache_hot ||
6847                 env->sd->nr_balance_failed > env->sd->cache_nice_tries) {
6848 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
6849                 if (tsk_cache_hot) {
6850                         schedstat_inc(env->sd, lb_hot_gained[env->idle]);
6851                         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_forced_migrations);
6852                 }
6853 #endif
6854                 return 1;
6855         }
6856
6857         return 1;
6858 }
6859
6860 /*
6861  * move_specific_task tries to move a specific task.
6862  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
6863  * Called with both runqueues locked.
6864  */
6865 static int move_specific_task(struct lb_env *env, struct task_struct *pm)
6866 {
6867         struct task_struct *p, *n;
6868
6869         list_for_each_entry_safe(p, n, &env->src_rq->cfs_tasks, se.group_node) {
6870         if (throttled_lb_pair(task_group(p), env->src_rq->cpu,
6871                                 env->dst_cpu))
6872                 continue;
6873
6874                 if (!hmp_can_migrate_task(p, env))
6875                         continue;
6876                 /* Check if we found the right task */
6877                 if (p != pm)
6878                         continue;
6879
6880                 move_task(p, env);
6881                 /*
6882                  * Right now, this is only the third place move_task()
6883                  * is called, so we can safely collect move_task()
6884                  * stats here rather than inside move_task().
6885                  */
6886                 schedstat_inc(env->sd, lb_gained[env->idle]);
6887                 return 1;
6888         }
6889         return 0;
6890 }
6891
6892 /*
6893  * hmp_active_task_migration_cpu_stop is run by cpu stopper and used to
6894  * migrate a specific task from one runqueue to another.
6895  * hmp_force_up_migration uses this to push a currently running task
6896  * off a runqueue.
6897  * Based on active_load_balance_stop_cpu and can potentially be merged.
6898  */
6899 static int hmp_active_task_migration_cpu_stop(void *data)
6900 {
6901         struct rq *busiest_rq = data;
6902         struct task_struct *p = busiest_rq->migrate_task;
6903         int busiest_cpu = cpu_of(busiest_rq);
6904         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
6905         struct rq *target_rq = cpu_rq(target_cpu);
6906         struct sched_domain *sd;
6907
6908         raw_spin_lock_irq(&busiest_rq->lock);
6909         /* make sure the requested cpu hasn't gone down in the meantime */
6910         if (unlikely(busiest_cpu != smp_processor_id() ||
6911                 !busiest_rq->active_balance)) {
6912                 goto out_unlock;
6913         }
6914         /* Is there any task to move? */
6915         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
6916                 goto out_unlock;
6917         /* Task has migrated meanwhile, abort forced migration */
6918         if (task_rq(p) != busiest_rq)
6919                 goto out_unlock;
6920         /*
6921          * This condition is "impossible", if it occurs
6922          * we need to fix it. Originally reported by
6923          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
6924          */
6925         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
6926
6927         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
6928         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
6929
6930         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
6931         rcu_read_lock();
6932         for_each_domain(target_cpu, sd) {
6933                 if (cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
6934                         break;
6935         }
6936
6937         if (likely(sd)) {
6938                 struct lb_env env = {
6939                         .sd             = sd,
6940                         .dst_cpu        = target_cpu,
6941                         .dst_rq         = target_rq,
6942                         .src_cpu        = busiest_rq->cpu,
6943                         .src_rq         = busiest_rq,
6944                         .idle           = CPU_IDLE,
6945                 };
6946
6947                 schedstat_inc(sd, alb_count);
6948
6949                 if (move_specific_task(&env, p))
6950                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
6951                 else
6952                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
6953         }
6954         rcu_read_unlock();
6955         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
6956 out_unlock:
6957         put_task_struct(p);
6958         busiest_rq->active_balance = 0;
6959         raw_spin_unlock_irq(&busiest_rq->lock);
6960         return 0;
6961 }
6962
6963 /*
6964  * hmp_idle_pull_cpu_stop is run by cpu stopper and used to
6965  * migrate a specific task from one runqueue to another.
6966  * hmp_idle_pull uses this to push a currently running task
6967  * off a runqueue to a faster CPU.
6968  * Locking is slightly different than usual.
6969  * Based on active_load_balance_stop_cpu and can potentially be merged.
6970  */
6971 static int hmp_idle_pull_cpu_stop(void *data)
6972 {
6973         struct rq *busiest_rq = data;
6974         struct task_struct *p = busiest_rq->migrate_task;
6975         int busiest_cpu = cpu_of(busiest_rq);
6976         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
6977         struct rq *target_rq = cpu_rq(target_cpu);
6978         struct sched_domain *sd;
6979
6980         raw_spin_lock_irq(&busiest_rq->lock);
6981
6982         /* make sure the requested cpu hasn't gone down in the meantime */
6983         if (unlikely(busiest_cpu != smp_processor_id() ||
6984                 !busiest_rq->active_balance))
6985                 goto out_unlock;
6986
6987         /* Is there any task to move? */
6988         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
6989                 goto out_unlock;
6990
6991         /* Task has migrated meanwhile, abort forced migration */
6992         if (task_rq(p) != busiest_rq)
6993                 goto out_unlock;
6994
6995         /*
6996          * This condition is "impossible", if it occurs
6997          * we need to fix it. Originally reported by
6998          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
6999          */
7000         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
7001
7002         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
7003         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
7004
7005         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
7006         rcu_read_lock();
7007         for_each_domain(target_cpu, sd) {
7008                 if (cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
7009                         break;
7010         }
7011         if (likely(sd)) {
7012                 struct lb_env env = {
7013                         .sd             = sd,
7014                         .dst_cpu        = target_cpu,
7015                         .dst_rq         = target_rq,
7016                         .src_cpu        = busiest_rq->cpu,
7017                         .src_rq         = busiest_rq,
7018                         .idle           = CPU_IDLE,
7019                 };
7020
7021                 schedstat_inc(sd, alb_count);
7022
7023                 if (move_specific_task(&env, p))
7024                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
7025                 else
7026                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
7027         }
7028         rcu_read_unlock();
7029         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
7030 out_unlock:
7031         put_task_struct(p);
7032         busiest_rq->active_balance = 0;
7033         raw_spin_unlock_irq(&busiest_rq->lock);
7034         return 0;
7035 }
7036
7037 /*
7038  * Move task in a runnable state to another CPU.
7039  *
7040  * Tailored on 'active_load_balance_stop_cpu' with slight
7041  * modification to locking and pre-transfer checks.  Note
7042  * rq->lock must be held before calling.
7043  */
7044 static void hmp_migrate_runnable_task(struct rq *rq)
7045 {
7046         struct sched_domain *sd;
7047         int src_cpu = cpu_of(rq);
7048         struct rq *src_rq = rq;
7049         int dst_cpu = rq->push_cpu;
7050         struct rq *dst_rq = cpu_rq(dst_cpu);
7051         struct task_struct *p = rq->migrate_task;
7052         /*
7053          * One last check to make sure nobody else is playing
7054          * with the source rq.
7055          */
7056         if (src_rq->active_balance)
7057                 goto out;
7058
7059         if (src_rq->nr_running <= 1)
7060                 goto out;
7061
7062         if (task_rq(p) != src_rq)
7063                 goto out;
7064         /*
7065          * Not sure if this applies here but one can never
7066          * be too cautious
7067          */
7068         BUG_ON(src_rq == dst_rq);
7069
7070         double_lock_balance(src_rq, dst_rq);
7071
7072         rcu_read_lock();
7073         for_each_domain(dst_cpu, sd) {
7074                 if (cpumask_test_cpu(src_cpu, sched_domain_span(sd)))
7075                         break;
7076         }
7077
7078         if (likely(sd)) {
7079                 struct lb_env env = {
7080                         .sd             = sd,
7081                         .dst_cpu        = dst_cpu,
7082                         .dst_rq         = dst_rq,
7083                         .src_cpu        = src_cpu,
7084                         .src_rq         = src_rq,
7085                         .idle           = CPU_IDLE,
7086                 };
7087
7088                 schedstat_inc(sd, alb_count);
7089
7090                 if (move_specific_task(&env, p))
7091                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
7092                 else
7093                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
7094         }
7095
7096         rcu_read_unlock();
7097         double_unlock_balance(src_rq, dst_rq);
7098 out:
7099         put_task_struct(p);
7100 }
7101
7102 static DEFINE_SPINLOCK(hmp_force_migration);
7103
7104 /*
7105  * hmp_force_up_migration checks runqueues for tasks that need to
7106  * be actively migrated to a faster cpu.
7107  */
7108 static void hmp_force_up_migration(int this_cpu)
7109 {
7110         int cpu, target_cpu;
7111         struct sched_entity *curr, *orig;
7112         struct rq *target;
7113         unsigned long flags;
7114         unsigned int force, got_target;
7115         struct task_struct *p;
7116
7117         if (!spin_trylock(&hmp_force_migration))
7118                 return;
7119         for_each_online_cpu(cpu) {
7120                 force = 0;
7121                 got_target = 0;
7122                 target = cpu_rq(cpu);
7123                 raw_spin_lock_irqsave(&target->lock, flags);
7124                 curr = target->cfs.curr;
7125                 if (!curr) {
7126                         raw_spin_unlock_irqrestore(&target->lock, flags);
7127                         continue;
7128                 }
7129                 if (!entity_is_task(curr)) {
7130                         struct cfs_rq *cfs_rq;
7131
7132                         cfs_rq = group_cfs_rq(curr);
7133                         while (cfs_rq) {
7134                                 curr = cfs_rq->curr;
7135                                 cfs_rq = group_cfs_rq(curr);
7136                         }
7137                 }
7138                 orig = curr;
7139                 curr = hmp_get_heaviest_task(curr, 1);
7140                 p = task_of(curr);
7141                 if (hmp_up_migration(cpu, &target_cpu, curr)) {
7142                         if (!target->active_balance) {
7143                                 get_task_struct(p);
7144                                 target->push_cpu = target_cpu;
7145                                 target->migrate_task = p;
7146                                 got_target = 1;
7147                                 trace_sched_hmp_migrate(p, target->push_cpu, HMP_MIGRATE_FORCE);
7148                                 hmp_next_up_delay(&p->se, target->push_cpu);
7149                         }
7150                 }
7151                 if (!got_target && !target->active_balance) {
7152                         /*
7153                          * For now we just check the currently running task.
7154                          * Selecting the lightest task for offloading will
7155                          * require extensive book keeping.
7156                          */
7157                         curr = hmp_get_lightest_task(orig, 1);
7158                         p = task_of(curr);
7159                         target->push_cpu = hmp_offload_down(cpu, curr);
7160                         if (target->push_cpu < NR_CPUS) {
7161                                 get_task_struct(p);
7162                                 target->migrate_task = p;
7163                                 got_target = 1;
7164                                 trace_sched_hmp_migrate(p, target->push_cpu, HMP_MIGRATE_OFFLOAD);
7165                                 hmp_next_down_delay(&p->se, target->push_cpu);
7166                         }
7167                 }
7168                 /*
7169                  * We have a target with no active_balance.  If the task
7170                  * is not currently running move it, otherwise let the
7171                  * CPU stopper take care of it.
7172                  */
7173                 if (got_target && !target->active_balance) {
7174                         if (!task_running(target, p)) {
7175                                 trace_sched_hmp_migrate_force_running(p, 0);
7176                                 hmp_migrate_runnable_task(target);
7177                         } else {
7178                                 target->active_balance = 1;
7179                                 force = 1;
7180                         }
7181                 }
7182
7183                 raw_spin_unlock_irqrestore(&target->lock, flags);
7184
7185                 if (force)
7186                         stop_one_cpu_nowait(cpu_of(target),
7187                                 hmp_active_task_migration_cpu_stop,
7188                                 target, &target->active_balance_work);
7189         }
7190         spin_unlock(&hmp_force_migration);
7191 }
7192 /*
7193  * hmp_idle_pull looks at little domain runqueues to see
7194  * if a task should be pulled.
7195  *
7196  * Reuses hmp_force_migration spinlock.
7197  *
7198  */
7199 static unsigned int hmp_idle_pull(int this_cpu)
7200 {
7201         int cpu;
7202         struct sched_entity *curr, *orig;
7203         struct hmp_domain *hmp_domain = NULL;
7204         struct rq *target = NULL, *rq;
7205         unsigned long flags, ratio = 0;
7206         unsigned int force = 0;
7207         struct task_struct *p = NULL;
7208
7209         if (!hmp_cpu_is_slowest(this_cpu))
7210                 hmp_domain = hmp_slower_domain(this_cpu);
7211         if (!hmp_domain)
7212                 return 0;
7213
7214         if (!spin_trylock(&hmp_force_migration))
7215                 return 0;
7216
7217         /* first select a task */
7218         for_each_cpu(cpu, &hmp_domain->cpus) {
7219                 rq = cpu_rq(cpu);
7220                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7221                 curr = rq->cfs.curr;
7222                 if (!curr) {
7223                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7224                         continue;
7225                 }
7226                 if (!entity_is_task(curr)) {
7227                         struct cfs_rq *cfs_rq;
7228
7229                         cfs_rq = group_cfs_rq(curr);
7230                         while (cfs_rq) {
7231                                 curr = cfs_rq->curr;
7232                                 if (!entity_is_task(curr))
7233                                         cfs_rq = group_cfs_rq(curr);
7234                                 else
7235                                         cfs_rq = NULL;
7236                         }
7237                 }
7238                 orig = curr;
7239                 curr = hmp_get_heaviest_task(curr, 1);
7240                 if (curr->avg.load_avg_ratio > hmp_up_threshold &&
7241                         curr->avg.load_avg_ratio > ratio) {
7242                         p = task_of(curr);
7243                         target = rq;
7244                         ratio = curr->avg.load_avg_ratio;
7245                 }
7246                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7247         }
7248
7249         if (!p)
7250                 goto done;
7251
7252         /* now we have a candidate */
7253         raw_spin_lock_irqsave(&target->lock, flags);
7254         if (!target->active_balance && task_rq(p) == target) {
7255                 get_task_struct(p);
7256                 target->push_cpu = this_cpu;
7257                 target->migrate_task = p;
7258                 trace_sched_hmp_migrate(p, target->push_cpu, HMP_MIGRATE_IDLE_PULL);
7259                 hmp_next_up_delay(&p->se, target->push_cpu);
7260                 /*
7261                  * if the task isn't running move it right away.
7262                  * Otherwise setup the active_balance mechanic and let
7263                  * the CPU stopper do its job.
7264                  */
7265                 if (!task_running(target, p)) {
7266                         trace_sched_hmp_migrate_idle_running(p, 0);
7267                         hmp_migrate_runnable_task(target);
7268                 } else {
7269                         target->active_balance = 1;
7270                         force = 1;
7271                 }
7272         }
7273         raw_spin_unlock_irqrestore(&target->lock, flags);
7274
7275         if (force) {
7276                 stop_one_cpu_nowait(cpu_of(target),
7277                         hmp_idle_pull_cpu_stop,
7278                         target, &target->active_balance_work);
7279         }
7280 done:
7281         spin_unlock(&hmp_force_migration);
7282         return force;
7283 }
7284 #else
7285 static void hmp_force_up_migration(int this_cpu) { }
7286 #endif /* CONFIG_SCHED_HMP */
7287
7288 /*
7289  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
7290  * Also triggered for nohz idle balancing (with nohz_balancing_kick set).
7291  */
7292 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
7293 {
7294         int this_cpu = smp_processor_id();
7295         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
7296         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_balance ?
7297                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
7298
7299         hmp_force_up_migration(this_cpu);
7300
7301         rebalance_domains(this_cpu, idle);
7302
7303         /*
7304          * If this cpu has a pending nohz_balance_kick, then do the
7305          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
7306          * stopped.
7307          */
7308         nohz_idle_balance(this_cpu, idle);
7309 }
7310
7311 static inline int on_null_domain(int cpu)
7312 {
7313         return !rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
7314 }
7315
7316 /*
7317  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
7318  */
7319 void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
7320 {
7321         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
7322         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
7323             likely(!on_null_domain(cpu)))
7324                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
7325 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7326         if (nohz_kick_needed(rq, cpu) && likely(!on_null_domain(cpu)))
7327                 nohz_balancer_kick(cpu);
7328 #endif
7329 }
7330
7331 static void rq_online_fair(struct rq *rq)
7332 {
7333 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
7334         hmp_online_cpu(rq->cpu);
7335 #endif
7336         update_sysctl();
7337 }
7338
7339 static void rq_offline_fair(struct rq *rq)
7340 {
7341 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
7342         hmp_offline_cpu(rq->cpu);
7343 #endif
7344         update_sysctl();
7345
7346         /* Ensure any throttled groups are reachable by pick_next_task */
7347         unthrottle_offline_cfs_rqs(rq);
7348 }
7349
7350 #endif /* CONFIG_SMP */
7351
7352 /*
7353  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
7354  */
7355 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr, int queued)
7356 {
7357         struct cfs_rq *cfs_rq;
7358         struct sched_entity *se = &curr->se;
7359
7360         for_each_sched_entity(se) {
7361                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
7362                 entity_tick(cfs_rq, se, queued);
7363         }
7364
7365         if (sched_feat_numa(NUMA))
7366                 task_tick_numa(rq, curr);
7367
7368         update_rq_runnable_avg(rq, 1);
7369 }
7370
7371 /*
7372  * called on fork with the child task as argument from the parent's context
7373  *  - child not yet on the tasklist
7374  *  - preemption disabled
7375  */
7376 static void task_fork_fair(struct task_struct *p)
7377 {
7378         struct cfs_rq *cfs_rq;
7379         struct sched_entity *se = &p->se, *curr;
7380         int this_cpu = smp_processor_id();
7381         struct rq *rq = this_rq();
7382         unsigned long flags;
7383
7384         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7385
7386         update_rq_clock(rq);
7387
7388         cfs_rq = task_cfs_rq(current);
7389         curr = cfs_rq->curr;
7390
7391         /*
7392          * Not only the cpu but also the task_group of the parent might have
7393          * been changed after parent->se.parent,cfs_rq were copied to
7394          * child->se.parent,cfs_rq. So call __set_task_cpu() to make those
7395          * of child point to valid ones.
7396          */
7397         rcu_read_lock();
7398         __set_task_cpu(p, this_cpu);
7399         rcu_read_unlock();
7400
7401         update_curr(cfs_rq);
7402
7403         if (curr)
7404                 se->vruntime = curr->vruntime;
7405         place_entity(cfs_rq, se, 1);
7406
7407         if (sysctl_sched_child_runs_first && curr && entity_before(curr, se)) {
7408                 /*
7409                  * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
7410                  * 'current' within the tree based on its new key value.
7411                  */
7412                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
7413                 resched_task(rq->curr);
7414         }
7415
7416         se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
7417
7418         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7419 }
7420
7421 /*
7422  * Priority of the task has changed. Check to see if we preempt
7423  * the current task.
7424  */
7425 static void
7426 prio_changed_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int oldprio)
7427 {
7428         if (!p->se.on_rq)
7429                 return;
7430
7431         /*
7432          * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
7433          * our priority decreased, or if we are not currently running on
7434          * this runqueue and our priority is higher than the current's
7435          */
7436         if (rq->curr == p) {
7437                 if (p->prio > oldprio)
7438                         resched_task(rq->curr);
7439         } else
7440                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
7441 }
7442
7443 static void switched_from_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7444 {
7445         struct sched_entity *se = &p->se;
7446         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
7447
7448         /*
7449          * Ensure the task's vruntime is normalized, so that when it's
7450          * switched back to the fair class the enqueue_entity(.flags=0) will
7451          * do the right thing.
7452          *
7453          * If it's on_rq, then the dequeue_entity(.flags=0) will already
7454          * have normalized the vruntime, if it's !on_rq, then only when
7455          * the task is sleeping will it still have non-normalized vruntime.
7456          */
7457         if (!p->on_rq && p->state != TASK_RUNNING) {
7458                 /*
7459                  * Fix up our vruntime so that the current sleep doesn't
7460                  * cause 'unlimited' sleep bonus.
7461                  */
7462                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
7463                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
7464         }
7465
7466 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && defined(CONFIG_SMP)
7467         /*
7468         * Remove our load from contribution when we leave sched_fair
7469         * and ensure we don't carry in an old decay_count if we
7470         * switch back.
7471         */
7472         if (p->se.avg.decay_count) {
7473                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(&p->se);
7474                 __synchronize_entity_decay(&p->se);
7475                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq,
7476                                 p->se.avg.load_avg_contrib);
7477         }
7478 #endif
7479 }
7480
7481 /*
7482  * We switched to the sched_fair class.
7483  */
7484 static void switched_to_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7485 {
7486         if (!p->se.on_rq)
7487                 return;
7488
7489         /*
7490          * We were most likely switched from sched_rt, so
7491          * kick off the schedule if running, otherwise just see
7492          * if we can still preempt the current task.
7493          */
7494         if (rq->curr == p)
7495                 resched_task(rq->curr);
7496         else
7497                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
7498 }
7499
7500 /* Account for a task changing its policy or group.
7501  *
7502  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
7503  * migrates between groups/classes.
7504  */
7505 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
7506 {
7507         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
7508
7509         for_each_sched_entity(se) {
7510                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
7511
7512                 set_next_entity(cfs_rq, se);
7513                 /* ensure bandwidth has been allocated on our new cfs_rq */
7514                 account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
7515         }
7516 }
7517
7518 void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
7519 {
7520         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7521         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7522 #ifndef CONFIG_64BIT
7523         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
7524 #endif
7525 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && defined(CONFIG_SMP)
7526         atomic64_set(&cfs_rq->decay_counter, 1);
7527         atomic64_set(&cfs_rq->removed_load, 0);
7528 #endif
7529 }
7530
7531 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7532 static void task_move_group_fair(struct task_struct *p, int on_rq)
7533 {
7534         struct cfs_rq *cfs_rq;
7535         /*
7536          * If the task was not on the rq at the time of this cgroup movement
7537          * it must have been asleep, sleeping tasks keep their ->vruntime
7538          * absolute on their old rq until wakeup (needed for the fair sleeper
7539          * bonus in place_entity()).
7540          *
7541          * If it was on the rq, we've just 'preempted' it, which does convert
7542          * ->vruntime to a relative base.
7543          *
7544          * Make sure both cases convert their relative position when migrating
7545          * to another cgroup's rq. This does somewhat interfere with the
7546          * fair sleeper stuff for the first placement, but who cares.
7547          */
7548         /*
7549          * When !on_rq, vruntime of the task has usually NOT been normalized.
7550          * But there are some cases where it has already been normalized:
7551          *
7552          * - Moving a forked child which is waiting for being woken up by
7553          *   wake_up_new_task().
7554          * - Moving a task which has been woken up by try_to_wake_up() and
7555          *   waiting for actually being woken up by sched_ttwu_pending().
7556          *
7557          * To prevent boost or penalty in the new cfs_rq caused by delta
7558          * min_vruntime between the two cfs_rqs, we skip vruntime adjustment.
7559          */
7560         if (!on_rq && (!p->se.sum_exec_runtime || p->state == TASK_WAKING))
7561                 on_rq = 1;
7562
7563         if (!on_rq)
7564                 p->se.vruntime -= cfs_rq_of(&p->se)->min_vruntime;
7565         set_task_rq(p, task_cpu(p));
7566         if (!on_rq) {
7567                 cfs_rq = cfs_rq_of(&p->se);
7568                 p->se.vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
7569 #ifdef CONFIG_SMP
7570                 /*
7571                  * migrate_task_rq_fair() will have removed our previous
7572                  * contribution, but we must synchronize for ongoing future
7573                  * decay.
7574                  */
7575                 p->se.avg.decay_count = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
7576                 cfs_rq->blocked_load_avg += p->se.avg.load_avg_contrib;
7577 #endif
7578         }
7579 }
7580
7581 void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7582 {
7583         int i;
7584
7585         destroy_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
7586
7587         for_each_possible_cpu(i) {
7588                 if (tg->cfs_rq)
7589                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
7590                 if (tg->se)
7591                         kfree(tg->se[i]);
7592         }
7593
7594         kfree(tg->cfs_rq);
7595         kfree(tg->se);
7596 }
7597
7598 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7599 {
7600         struct cfs_rq *cfs_rq;
7601         struct sched_entity *se;
7602         int i;
7603
7604         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7605         if (!tg->cfs_rq)
7606                 goto err;
7607         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7608         if (!tg->se)
7609                 goto err;
7610
7611         tg->shares = NICE_0_LOAD;
7612
7613         init_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
7614
7615         for_each_possible_cpu(i) {
7616                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
7617                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7618                 if (!cfs_rq)
7619                         goto err;
7620
7621                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
7622                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7623                 if (!se)
7624                         goto err_free_rq;
7625
7626                 init_cfs_rq(cfs_rq);
7627                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, parent->se[i]);
7628         }
7629
7630         return 1;
7631
7632 err_free_rq:
7633         kfree(cfs_rq);
7634 err:
7635         return 0;
7636 }
7637
7638 void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7639 {
7640         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7641         unsigned long flags;
7642
7643         /*
7644         * Only empty task groups can be destroyed; so we can speculatively
7645         * check on_list without danger of it being re-added.
7646         */
7647         if (!tg->cfs_rq[cpu]->on_list)
7648                 return;
7649
7650         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7651         list_del_leaf_cfs_rq(tg->cfs_rq[cpu]);
7652         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7653 }
7654
7655 void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7656                         struct sched_entity *se, int cpu,
7657                         struct sched_entity *parent)
7658 {
7659         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7660
7661         cfs_rq->tg = tg;
7662         cfs_rq->rq = rq;
7663         init_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
7664
7665         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7666         tg->se[cpu] = se;
7667
7668         /* se could be NULL for root_task_group */
7669         if (!se)
7670                 return;
7671
7672         if (!parent)
7673                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7674         else
7675                 se->cfs_rq = parent->my_q;
7676
7677         se->my_q = cfs_rq;
7678         /* guarantee group entities always have weight */
7679         update_load_set(&se->load, NICE_0_LOAD);
7680         se->parent = parent;
7681 }
7682
7683 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
7684
7685 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
7686 {
7687         int i;
7688         unsigned long flags;
7689
7690         /*
7691          * We can't change the weight of the root cgroup.
7692          */
7693         if (!tg->se[0])
7694                 return -EINVAL;
7695
7696         shares = clamp(shares, scale_load(MIN_SHARES), scale_load(MAX_SHARES));
7697
7698         mutex_lock(&shares_mutex);
7699         if (tg->shares == shares)
7700                 goto done;
7701
7702         tg->shares = shares;
7703         for_each_possible_cpu(i) {
7704                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
7705                 struct sched_entity *se;
7706
7707                 se = tg->se[i];
7708                 /* Propagate contribution to hierarchy */
7709                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7710                 for_each_sched_entity(se)
7711                         update_cfs_shares(group_cfs_rq(se));
7712                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7713         }
7714
7715 done:
7716         mutex_unlock(&shares_mutex);
7717         return 0;
7718 }
7719 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7720
7721 void free_fair_sched_group(struct task_group *tg) { }
7722
7723 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7724 {
7725         return 1;
7726 }
7727
7728 void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu) { }
7729
7730 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7731
7732
7733 static unsigned int get_rr_interval_fair(struct rq *rq, struct task_struct *task)
7734 {
7735         struct sched_entity *se = &task->se;
7736         unsigned int rr_interval = 0;
7737
7738         /*
7739          * Time slice is 0 for SCHED_OTHER tasks that are on an otherwise
7740          * idle runqueue:
7741          */
7742         if (rq->cfs.load.weight)
7743                 rr_interval = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(cfs_rq_of(se), se));
7744
7745         return rr_interval;
7746 }
7747
7748 /*
7749  * All the scheduling class methods:
7750  */
7751 const struct sched_class fair_sched_class = {
7752         .next                   = &idle_sched_class,
7753         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
7754         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
7755         .yield_task             = yield_task_fair,
7756         .yield_to_task          = yield_to_task_fair,
7757
7758         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
7759
7760         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
7761         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
7762
7763 #ifdef CONFIG_SMP
7764         .select_task_rq         = select_task_rq_fair,
7765 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7766         .migrate_task_rq        = migrate_task_rq_fair,
7767 #endif
7768         .rq_online              = rq_online_fair,
7769         .rq_offline             = rq_offline_fair,
7770
7771         .task_waking            = task_waking_fair,
7772 #endif
7773
7774         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
7775         .task_tick              = task_tick_fair,
7776         .task_fork              = task_fork_fair,
7777
7778         .prio_changed           = prio_changed_fair,
7779         .switched_from          = switched_from_fair,
7780         .switched_to            = switched_to_fair,
7781
7782         .get_rr_interval        = get_rr_interval_fair,
7783
7784 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7785         .task_move_group        = task_move_group_fair,
7786 #endif
7787 };
7788
7789 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7790 void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
7791 {
7792         struct cfs_rq *cfs_rq;
7793
7794         rcu_read_lock();
7795         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
7796                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
7797         rcu_read_unlock();
7798 }
7799 #endif
7800
7801 __init void init_sched_fair_class(void)
7802 {
7803 #ifdef CONFIG_SMP
7804         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
7805
7806 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7807         nohz.next_balance = jiffies;
7808         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
7809         cpu_notifier(sched_ilb_notifier, 0);
7810 #endif
7811
7812 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
7813         hmp_cpu_mask_setup();
7814 #endif
7815 #endif /* SMP */
7816
7817 }
7818
7819 #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE
7820 static u32 cpufreq_calc_scale(u32 min, u32 max, u32 curr)
7821 {
7822         u32 result = curr / max;
7823         return result;
7824 }
7825
7826 /* Called when the CPU Frequency is changed.
7827  * Once for each CPU.
7828  */
7829 static int cpufreq_callback(struct notifier_block *nb,
7830                                         unsigned long val, void *data)
7831 {
7832         struct cpufreq_freqs *freq = data;
7833         int cpu = freq->cpu;
7834         struct cpufreq_extents *extents;
7835
7836         if (freq->flags & CPUFREQ_CONST_LOOPS)
7837                 return NOTIFY_OK;
7838
7839         if (val != CPUFREQ_POSTCHANGE)
7840                 return NOTIFY_OK;
7841
7842         /* if dynamic load scale is disabled, set the load scale to 1.0 */
7843         if (!hmp_data.freqinvar_load_scale_enabled) {
7844                 freq_scale[cpu].curr_scale = 1024;
7845                 return NOTIFY_OK;
7846         }
7847
7848         extents = &freq_scale[cpu];
7849         if (extents->flags & SCHED_LOAD_FREQINVAR_SINGLEFREQ) {
7850                 /* If our governor was recognised as a single-freq governor,
7851                  * use 1.0
7852                  */
7853                 extents->curr_scale = 1024;
7854         } else {
7855                 extents->curr_scale = cpufreq_calc_scale(extents->min,
7856                                 extents->max, freq->new);
7857         }
7858
7859         return NOTIFY_OK;
7860 }
7861
7862 /* Called when the CPUFreq governor is changed.
7863  * Only called for the CPUs which are actually changed by the
7864  * userspace.
7865  */
7866 static int cpufreq_policy_callback(struct notifier_block *nb,
7867                                        unsigned long event, void *data)
7868 {
7869         struct cpufreq_policy *policy = data;
7870         struct cpufreq_extents *extents;
7871         int cpu, singleFreq = 0;
7872         static const char performance_governor[] = "performance";
7873         static const char powersave_governor[] = "powersave";
7874
7875         if (event == CPUFREQ_START)
7876                 return 0;
7877
7878         if (event != CPUFREQ_INCOMPATIBLE)
7879                 return 0;
7880
7881         /* CPUFreq governors do not accurately report the range of
7882          * CPU Frequencies they will choose from.
7883          * We recognise performance and powersave governors as
7884          * single-frequency only.
7885          */
7886         if (!strncmp(policy->governor->name, performance_governor,
7887                         strlen(performance_governor)) ||
7888                 !strncmp(policy->governor->name, powersave_governor,
7889                                 strlen(powersave_governor)))
7890                 singleFreq = 1;
7891
7892         /* Make sure that all CPUs impacted by this policy are
7893          * updated since we will only get a notification when the
7894          * user explicitly changes the policy on a CPU.
7895          */
7896         for_each_cpu(cpu, policy->cpus) {
7897                 extents = &freq_scale[cpu];
7898                 extents->max = policy->max >> SCHED_FREQSCALE_SHIFT;
7899                 extents->min = policy->min >> SCHED_FREQSCALE_SHIFT;
7900                 if (!hmp_data.freqinvar_load_scale_enabled) {
7901                         extents->curr_scale = 1024;
7902                 } else if (singleFreq) {
7903                         extents->flags |= SCHED_LOAD_FREQINVAR_SINGLEFREQ;
7904                         extents->curr_scale = 1024;
7905                 } else {
7906                         extents->flags &= ~SCHED_LOAD_FREQINVAR_SINGLEFREQ;
7907                         extents->curr_scale = cpufreq_calc_scale(extents->min,
7908                                         extents->max, policy->cur);
7909                 }
7910         }
7911
7912         return 0;
7913 }
7914
7915 static struct notifier_block cpufreq_notifier = {
7916         .notifier_call  = cpufreq_callback,
7917 };
7918 static struct notifier_block cpufreq_policy_notifier = {
7919         .notifier_call  = cpufreq_policy_callback,
7920 };
7921
7922 static int __init register_sched_cpufreq_notifier(void)
7923 {
7924         int ret = 0;
7925
7926         /* init safe defaults since there are no policies at registration */
7927         for (ret = 0; ret < CONFIG_NR_CPUS; ret++) {
7928                 /* safe defaults */
7929                 freq_scale[ret].max = 1024;
7930                 freq_scale[ret].min = 1024;
7931                 freq_scale[ret].curr_scale = 1024;
7932         }
7933
7934         pr_info("sched: registering cpufreq notifiers for scale-invariant loads\n");
7935         ret = cpufreq_register_notifier(&cpufreq_policy_notifier,
7936                         CPUFREQ_POLICY_NOTIFIER);
7937
7938         if (ret != -EINVAL)
7939                 ret = cpufreq_register_notifier(&cpufreq_notifier,
7940                         CPUFREQ_TRANSITION_NOTIFIER);
7941
7942         return ret;
7943 }
7944
7945 core_initcall(register_sched_cpufreq_notifier);
7946 #endif /* CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE */