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