Merge remote-tracking branch git://git.linaro.org/arm/big.LITTLE/mp-lsk' into v3...
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / kernel / sched / fair.c
1 /*
2  * Completely Fair Scheduling (CFS) Class (SCHED_NORMAL/SCHED_BATCH)
3  *
4  *  Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc., Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
5  *
6  *  Interactivity improvements by Mike Galbraith
7  *  (C) 2007 Mike Galbraith <efault@gmx.de>
8  *
9  *  Various enhancements by Dmitry Adamushko.
10  *  (C) 2007 Dmitry Adamushko <dmitry.adamushko@gmail.com>
11  *
12  *  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
13  *  Copyright IBM Corporation, 2007
14  *  Author: Srivatsa Vaddagiri <vatsa@linux.vnet.ibm.com>
15  *
16  *  Scaled math optimizations by Thomas Gleixner
17  *  Copyright (C) 2007, Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
18  *
19  *  Adaptive scheduling granularity, math enhancements by Peter Zijlstra
20  *  Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc., Peter Zijlstra <pzijlstr@redhat.com>
21  */
22
23 #include <linux/latencytop.h>
24 #include <linux/sched.h>
25 #include <linux/cpumask.h>
26 #include <linux/slab.h>
27 #include <linux/profile.h>
28 #include <linux/interrupt.h>
29 #include <linux/mempolicy.h>
30 #include <linux/migrate.h>
31 #include <linux/task_work.h>
32
33 #include <trace/events/sched.h>
34 #include <linux/sysfs.h>
35 #include <linux/vmalloc.h>
36 #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE
37 /* Include cpufreq header to add a notifier so that cpu frequency
38  * scaling can track the current CPU frequency
39  */
40 #include <linux/cpufreq.h>
41 #endif /* CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE */
42 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
43 #include <linux/cpuidle.h>
44 #endif
45
46 #include "sched.h"
47
48
49 /*
50  * Targeted preemption latency for CPU-bound tasks:
51  * (default: 6ms * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
52  *
53  * NOTE: this latency value is not the same as the concept of
54  * 'timeslice length' - timeslices in CFS are of variable length
55  * and have no persistent notion like in traditional, time-slice
56  * based scheduling concepts.
57  *
58  * (to see the precise effective timeslice length of your workload,
59  *  run vmstat and monitor the context-switches (cs) field)
60  */
61 unsigned int sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
62 unsigned int normalized_sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
63
64 /*
65  * The initial- and re-scaling of tunables is configurable
66  * (default SCHED_TUNABLESCALING_LOG = *(1+ilog(ncpus))
67  *
68  * Options are:
69  * SCHED_TUNABLESCALING_NONE - unscaled, always *1
70  * SCHED_TUNABLESCALING_LOG - scaled logarithmical, *1+ilog(ncpus)
71  * SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR - scaled linear, *ncpus
72  */
73 enum sched_tunable_scaling sysctl_sched_tunable_scaling
74         = SCHED_TUNABLESCALING_LOG;
75
76 /*
77  * Minimal preemption granularity for CPU-bound tasks:
78  * (default: 0.75 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
79  */
80 unsigned int sysctl_sched_min_granularity = 750000ULL;
81 unsigned int normalized_sysctl_sched_min_granularity = 750000ULL;
82
83 /*
84  * is kept at sysctl_sched_latency / sysctl_sched_min_granularity
85  */
86 static unsigned int sched_nr_latency = 8;
87
88 /*
89  * After fork, child runs first. If set to 0 (default) then
90  * parent will (try to) run first.
91  */
92 unsigned int sysctl_sched_child_runs_first __read_mostly;
93
94 /*
95  * SCHED_OTHER wake-up granularity.
96  * (default: 1 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
97  *
98  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
99  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
100  * have immediate wakeup/sleep latencies.
101  */
102 unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
103 unsigned int normalized_sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
104
105 const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost = 500000UL;
106
107 /*
108  * The exponential sliding  window over which load is averaged for shares
109  * distribution.
110  * (default: 10msec)
111  */
112 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_shares_window = 10000000UL;
113
114 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
115 /*
116  * Amount of runtime to allocate from global (tg) to local (per-cfs_rq) pool
117  * each time a cfs_rq requests quota.
118  *
119  * Note: in the case that the slice exceeds the runtime remaining (either due
120  * to consumption or the quota being specified to be smaller than the slice)
121  * we will always only issue the remaining available time.
122  *
123  * default: 5 msec, units: microseconds
124   */
125 unsigned int sysctl_sched_cfs_bandwidth_slice = 5000UL;
126 #endif
127
128 /*
129  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
130  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
131  * to users decreases. But the relationship is not linear,
132  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
133  * number of CPUs.
134  *
135  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
136  */
137 static int get_update_sysctl_factor(void)
138 {
139         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
140         unsigned int factor;
141
142         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
143         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
144                 factor = 1;
145                 break;
146         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
147                 factor = cpus;
148                 break;
149         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
150         default:
151                 factor = 1 + ilog2(cpus);
152                 break;
153         }
154
155         return factor;
156 }
157
158 static void update_sysctl(void)
159 {
160         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
161
162 #define SET_SYSCTL(name) \
163         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
164         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
165         SET_SYSCTL(sched_latency);
166         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
167 #undef SET_SYSCTL
168 }
169
170 void sched_init_granularity(void)
171 {
172         update_sysctl();
173 }
174
175 #if BITS_PER_LONG == 32
176 # define WMULT_CONST    (~0UL)
177 #else
178 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
179 #endif
180
181 #define WMULT_SHIFT     32
182
183 /*
184  * Shift right and round:
185  */
186 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
187
188 /*
189  * delta *= weight / lw
190  */
191 static unsigned long
192 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
193                 struct load_weight *lw)
194 {
195         u64 tmp;
196
197         /*
198          * weight can be less than 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION for task group sched
199          * entities since MIN_SHARES = 2. Treat weight as 1 if less than
200          * 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION.
201          */
202         if (likely(weight > (1UL << SCHED_LOAD_RESOLUTION)))
203                 tmp = (u64)delta_exec * scale_load_down(weight);
204         else
205                 tmp = (u64)delta_exec;
206
207         if (!lw->inv_weight) {
208                 unsigned long w = scale_load_down(lw->weight);
209
210                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(w >= WMULT_CONST))
211                         lw->inv_weight = 1;
212                 else if (unlikely(!w))
213                         lw->inv_weight = WMULT_CONST;
214                 else
215                         lw->inv_weight = WMULT_CONST / w;
216         }
217
218         /*
219          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
220          */
221         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
222                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
223                         WMULT_SHIFT/2);
224         else
225                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
226
227         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
228 }
229
230
231 const struct sched_class fair_sched_class;
232
233 /**************************************************************
234  * CFS operations on generic schedulable entities:
235  */
236
237 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
238
239 /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
240 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
241 {
242         return cfs_rq->rq;
243 }
244
245 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
246 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
247
248 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
249 {
250 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
251         WARN_ON_ONCE(!entity_is_task(se));
252 #endif
253         return container_of(se, struct task_struct, se);
254 }
255
256 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
257 #define for_each_sched_entity(se) \
258                 for (; se; se = se->parent)
259
260 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
261 {
262         return p->se.cfs_rq;
263 }
264
265 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
266 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
267 {
268         return se->cfs_rq;
269 }
270
271 /* runqueue "owned" by this group */
272 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
273 {
274         return grp->my_q;
275 }
276
277 static void update_cfs_rq_blocked_load(struct cfs_rq *cfs_rq,
278                                        int force_update);
279
280 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
281 {
282         if (!cfs_rq->on_list) {
283                 /*
284                  * Ensure we either appear before our parent (if already
285                  * enqueued) or force our parent to appear after us when it is
286                  * enqueued.  The fact that we always enqueue bottom-up
287                  * reduces this to two cases.
288                  */
289                 if (cfs_rq->tg->parent &&
290                     cfs_rq->tg->parent->cfs_rq[cpu_of(rq_of(cfs_rq))]->on_list) {
291                         list_add_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
292                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
293                 } else {
294                         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
295                                 &rq_of(cfs_rq)->leaf_cfs_rq_list);
296                 }
297
298                 cfs_rq->on_list = 1;
299                 /* We should have no load, but we need to update last_decay. */
300                 update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 0);
301         }
302 }
303
304 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
305 {
306         if (cfs_rq->on_list) {
307                 list_del_rcu(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list);
308                 cfs_rq->on_list = 0;
309         }
310 }
311
312 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
313 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
314         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
315
316 /* Do the two (enqueued) entities belong to the same group ? */
317 static inline int
318 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
319 {
320         if (se->cfs_rq == pse->cfs_rq)
321                 return 1;
322
323         return 0;
324 }
325
326 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
327 {
328         return se->parent;
329 }
330
331 /* return depth at which a sched entity is present in the hierarchy */
332 static inline int depth_se(struct sched_entity *se)
333 {
334         int depth = 0;
335
336         for_each_sched_entity(se)
337                 depth++;
338
339         return depth;
340 }
341
342 static void
343 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
344 {
345         int se_depth, pse_depth;
346
347         /*
348          * preemption test can be made between sibling entities who are in the
349          * same cfs_rq i.e who have a common parent. Walk up the hierarchy of
350          * both tasks until we find their ancestors who are siblings of common
351          * parent.
352          */
353
354         /* First walk up until both entities are at same depth */
355         se_depth = depth_se(*se);
356         pse_depth = depth_se(*pse);
357
358         while (se_depth > pse_depth) {
359                 se_depth--;
360                 *se = parent_entity(*se);
361         }
362
363         while (pse_depth > se_depth) {
364                 pse_depth--;
365                 *pse = parent_entity(*pse);
366         }
367
368         while (!is_same_group(*se, *pse)) {
369                 *se = parent_entity(*se);
370                 *pse = parent_entity(*pse);
371         }
372 }
373
374 #else   /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
375
376 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
377 {
378         return container_of(se, struct task_struct, se);
379 }
380
381 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
382 {
383         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
384 }
385
386 #define entity_is_task(se)      1
387
388 #define for_each_sched_entity(se) \
389                 for (; se; se = NULL)
390
391 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
392 {
393         return &task_rq(p)->cfs;
394 }
395
396 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
397 {
398         struct task_struct *p = task_of(se);
399         struct rq *rq = task_rq(p);
400
401         return &rq->cfs;
402 }
403
404 /* runqueue "owned" by this group */
405 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
406 {
407         return NULL;
408 }
409
410 static inline void list_add_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
411 {
412 }
413
414 static inline void list_del_leaf_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
415 {
416 }
417
418 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
419                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
420
421 static inline int
422 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
423 {
424         return 1;
425 }
426
427 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
428 {
429         return NULL;
430 }
431
432 static inline void
433 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
434 {
435 }
436
437 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
438
439 static __always_inline
440 void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long delta_exec);
441
442 /**************************************************************
443  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
444  */
445
446 static inline u64 max_vruntime(u64 max_vruntime, u64 vruntime)
447 {
448         s64 delta = (s64)(vruntime - max_vruntime);
449         if (delta > 0)
450                 max_vruntime = vruntime;
451
452         return max_vruntime;
453 }
454
455 static inline u64 min_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
456 {
457         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
458         if (delta < 0)
459                 min_vruntime = vruntime;
460
461         return min_vruntime;
462 }
463
464 static inline int entity_before(struct sched_entity *a,
465                                 struct sched_entity *b)
466 {
467         return (s64)(a->vruntime - b->vruntime) < 0;
468 }
469
470 static void update_min_vruntime(struct cfs_rq *cfs_rq)
471 {
472         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
473
474         if (cfs_rq->curr)
475                 vruntime = cfs_rq->curr->vruntime;
476
477         if (cfs_rq->rb_leftmost) {
478                 struct sched_entity *se = rb_entry(cfs_rq->rb_leftmost,
479                                                    struct sched_entity,
480                                                    run_node);
481
482                 if (!cfs_rq->curr)
483                         vruntime = se->vruntime;
484                 else
485                         vruntime = min_vruntime(vruntime, se->vruntime);
486         }
487
488         /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
489         cfs_rq->min_vruntime = max_vruntime(cfs_rq->min_vruntime, vruntime);
490 #ifndef CONFIG_64BIT
491         smp_wmb();
492         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
493 #endif
494 }
495
496 /*
497  * Enqueue an entity into the rb-tree:
498  */
499 static void __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
500 {
501         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
502         struct rb_node *parent = NULL;
503         struct sched_entity *entry;
504         int leftmost = 1;
505
506         /*
507          * Find the right place in the rbtree:
508          */
509         while (*link) {
510                 parent = *link;
511                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
512                 /*
513                  * We dont care about collisions. Nodes with
514                  * the same key stay together.
515                  */
516                 if (entity_before(se, entry)) {
517                         link = &parent->rb_left;
518                 } else {
519                         link = &parent->rb_right;
520                         leftmost = 0;
521                 }
522         }
523
524         /*
525          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
526          * used):
527          */
528         if (leftmost)
529                 cfs_rq->rb_leftmost = &se->run_node;
530
531         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
532         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
533 }
534
535 static void __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
536 {
537         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node) {
538                 struct rb_node *next_node;
539
540                 next_node = rb_next(&se->run_node);
541                 cfs_rq->rb_leftmost = next_node;
542         }
543
544         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
545 }
546
547 struct sched_entity *__pick_first_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
548 {
549         struct rb_node *left = cfs_rq->rb_leftmost;
550
551         if (!left)
552                 return NULL;
553
554         return rb_entry(left, struct sched_entity, run_node);
555 }
556
557 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct sched_entity *se)
558 {
559         struct rb_node *next = rb_next(&se->run_node);
560
561         if (!next)
562                 return NULL;
563
564         return rb_entry(next, struct sched_entity, run_node);
565 }
566
567 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
568 struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
569 {
570         struct rb_node *last = rb_last(&cfs_rq->tasks_timeline);
571
572         if (!last)
573                 return NULL;
574
575         return rb_entry(last, struct sched_entity, run_node);
576 }
577
578 /**************************************************************
579  * Scheduling class statistics methods:
580  */
581
582 int sched_proc_update_handler(struct ctl_table *table, int write,
583                 void __user *buffer, size_t *lenp,
584                 loff_t *ppos)
585 {
586         int ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
587         int factor = get_update_sysctl_factor();
588
589         if (ret || !write)
590                 return ret;
591
592         sched_nr_latency = DIV_ROUND_UP(sysctl_sched_latency,
593                                         sysctl_sched_min_granularity);
594
595 #define WRT_SYSCTL(name) \
596         (normalized_sysctl_##name = sysctl_##name / (factor))
597         WRT_SYSCTL(sched_min_granularity);
598         WRT_SYSCTL(sched_latency);
599         WRT_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
600 #undef WRT_SYSCTL
601
602         return 0;
603 }
604 #endif
605
606 /*
607  * delta /= w
608  */
609 static inline unsigned long
610 calc_delta_fair(unsigned long delta, struct sched_entity *se)
611 {
612         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
613                 delta = calc_delta_mine(delta, NICE_0_LOAD, &se->load);
614
615         return delta;
616 }
617
618 /*
619  * The idea is to set a period in which each task runs once.
620  *
621  * When there are too many tasks (sched_nr_latency) we have to stretch
622  * this period because otherwise the slices get too small.
623  *
624  * p = (nr <= nl) ? l : l*nr/nl
625  */
626 static u64 __sched_period(unsigned long nr_running)
627 {
628         u64 period = sysctl_sched_latency;
629         unsigned long nr_latency = sched_nr_latency;
630
631         if (unlikely(nr_running > nr_latency)) {
632                 period = sysctl_sched_min_granularity;
633                 period *= nr_running;
634         }
635
636         return period;
637 }
638
639 /*
640  * We calculate the wall-time slice from the period by taking a part
641  * proportional to the weight.
642  *
643  * s = p*P[w/rw]
644  */
645 static u64 sched_slice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
646 {
647         u64 slice = __sched_period(cfs_rq->nr_running + !se->on_rq);
648
649         for_each_sched_entity(se) {
650                 struct load_weight *load;
651                 struct load_weight lw;
652
653                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
654                 load = &cfs_rq->load;
655
656                 if (unlikely(!se->on_rq)) {
657                         lw = cfs_rq->load;
658
659                         update_load_add(&lw, se->load.weight);
660                         load = &lw;
661                 }
662                 slice = calc_delta_mine(slice, se->load.weight, load);
663         }
664         return slice;
665 }
666
667 /*
668  * We calculate the vruntime slice of a to-be-inserted task.
669  *
670  * vs = s/w
671  */
672 static u64 sched_vslice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
673 {
674         return calc_delta_fair(sched_slice(cfs_rq, se), se);
675 }
676
677 /*
678  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
679  * are not in our scheduling class.
680  */
681 static inline void
682 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
683               unsigned long delta_exec)
684 {
685         unsigned long delta_exec_weighted;
686
687         schedstat_set(curr->statistics.exec_max,
688                       max((u64)delta_exec, curr->statistics.exec_max));
689
690         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
691         schedstat_add(cfs_rq, exec_clock, delta_exec);
692         delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec, curr);
693
694         curr->vruntime += delta_exec_weighted;
695         update_min_vruntime(cfs_rq);
696 }
697
698 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
699 {
700         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
701         u64 now = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
702         unsigned long delta_exec;
703
704         if (unlikely(!curr))
705                 return;
706
707         /*
708          * Get the amount of time the current task was running
709          * since the last time we changed load (this cannot
710          * overflow on 32 bits):
711          */
712         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
713         if (!delta_exec)
714                 return;
715
716         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
717         curr->exec_start = now;
718
719         if (entity_is_task(curr)) {
720                 struct task_struct *curtask = task_of(curr);
721
722                 trace_sched_stat_runtime(curtask, delta_exec, curr->vruntime);
723                 cpuacct_charge(curtask, delta_exec);
724                 account_group_exec_runtime(curtask, delta_exec);
725         }
726
727         account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
728 }
729
730 static inline void
731 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
732 {
733         schedstat_set(se->statistics.wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
734 }
735
736 /*
737  * Task is being enqueued - update stats:
738  */
739 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
740 {
741         /*
742          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
743          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
744          */
745         if (se != cfs_rq->curr)
746                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
747 }
748
749 static void
750 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
751 {
752         schedstat_set(se->statistics.wait_max, max(se->statistics.wait_max,
753                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start));
754         schedstat_set(se->statistics.wait_count, se->statistics.wait_count + 1);
755         schedstat_set(se->statistics.wait_sum, se->statistics.wait_sum +
756                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start);
757 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
758         if (entity_is_task(se)) {
759                 trace_sched_stat_wait(task_of(se),
760                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start);
761         }
762 #endif
763         schedstat_set(se->statistics.wait_start, 0);
764 }
765
766 static inline void
767 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
768 {
769         /*
770          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
771          * waiting task:
772          */
773         if (se != cfs_rq->curr)
774                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
775 }
776
777 /*
778  * We are picking a new current task - update its stats:
779  */
780 static inline void
781 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
782 {
783         /*
784          * We are starting a new run period:
785          */
786         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
787 }
788
789 /**************************************************
790  * Scheduling class queueing methods:
791  */
792
793 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
794 /*
795  * numa task sample period in ms
796  */
797 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_min = 100;
798 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_max = 100*50;
799 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_period_reset = 100*600;
800
801 /* Portion of address space to scan in MB */
802 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_size = 256;
803
804 /* Scan @scan_size MB every @scan_period after an initial @scan_delay in ms */
805 unsigned int sysctl_numa_balancing_scan_delay = 1000;
806
807 static void task_numa_placement(struct task_struct *p)
808 {
809         int seq;
810
811         if (!p->mm)     /* for example, ksmd faulting in a user's mm */
812                 return;
813         seq = ACCESS_ONCE(p->mm->numa_scan_seq);
814         if (p->numa_scan_seq == seq)
815                 return;
816         p->numa_scan_seq = seq;
817
818         /* FIXME: Scheduling placement policy hints go here */
819 }
820
821 /*
822  * Got a PROT_NONE fault for a page on @node.
823  */
824 void task_numa_fault(int node, int pages, bool migrated)
825 {
826         struct task_struct *p = current;
827
828         if (!sched_feat_numa(NUMA))
829                 return;
830
831         /* FIXME: Allocate task-specific structure for placement policy here */
832
833         /*
834          * If pages are properly placed (did not migrate) then scan slower.
835          * This is reset periodically in case of phase changes
836          */
837         if (!migrated)
838                 p->numa_scan_period = min(sysctl_numa_balancing_scan_period_max,
839                         p->numa_scan_period + jiffies_to_msecs(10));
840
841         task_numa_placement(p);
842 }
843
844 static void reset_ptenuma_scan(struct task_struct *p)
845 {
846         ACCESS_ONCE(p->mm->numa_scan_seq)++;
847         p->mm->numa_scan_offset = 0;
848 }
849
850 /*
851  * The expensive part of numa migration is done from task_work context.
852  * Triggered from task_tick_numa().
853  */
854 void task_numa_work(struct callback_head *work)
855 {
856         unsigned long migrate, next_scan, now = jiffies;
857         struct task_struct *p = current;
858         struct mm_struct *mm = p->mm;
859         struct vm_area_struct *vma;
860         unsigned long start, end;
861         long pages;
862
863         WARN_ON_ONCE(p != container_of(work, struct task_struct, numa_work));
864
865         work->next = work; /* protect against double add */
866         /*
867          * Who cares about NUMA placement when they're dying.
868          *
869          * NOTE: make sure not to dereference p->mm before this check,
870          * exit_task_work() happens _after_ exit_mm() so we could be called
871          * without p->mm even though we still had it when we enqueued this
872          * work.
873          */
874         if (p->flags & PF_EXITING)
875                 return;
876
877         /*
878          * We do not care about task placement until a task runs on a node
879          * other than the first one used by the address space. This is
880          * largely because migrations are driven by what CPU the task
881          * is running on. If it's never scheduled on another node, it'll
882          * not migrate so why bother trapping the fault.
883          */
884         if (mm->first_nid == NUMA_PTE_SCAN_INIT)
885                 mm->first_nid = numa_node_id();
886         if (mm->first_nid != NUMA_PTE_SCAN_ACTIVE) {
887                 /* Are we running on a new node yet? */
888                 if (numa_node_id() == mm->first_nid &&
889                     !sched_feat_numa(NUMA_FORCE))
890                         return;
891
892                 mm->first_nid = NUMA_PTE_SCAN_ACTIVE;
893         }
894
895         /*
896          * Reset the scan period if enough time has gone by. Objective is that
897          * scanning will be reduced if pages are properly placed. As tasks
898          * can enter different phases this needs to be re-examined. Lacking
899          * proper tracking of reference behaviour, this blunt hammer is used.
900          */
901         migrate = mm->numa_next_reset;
902         if (time_after(now, migrate)) {
903                 p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_period_min;
904                 next_scan = now + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_period_reset);
905                 xchg(&mm->numa_next_reset, next_scan);
906         }
907
908         /*
909          * Enforce maximal scan/migration frequency..
910          */
911         migrate = mm->numa_next_scan;
912         if (time_before(now, migrate))
913                 return;
914
915         if (p->numa_scan_period == 0)
916                 p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_period_min;
917
918         next_scan = now + msecs_to_jiffies(p->numa_scan_period);
919         if (cmpxchg(&mm->numa_next_scan, migrate, next_scan) != migrate)
920                 return;
921
922         /*
923          * Do not set pte_numa if the current running node is rate-limited.
924          * This loses statistics on the fault but if we are unwilling to
925          * migrate to this node, it is less likely we can do useful work
926          */
927         if (migrate_ratelimited(numa_node_id()))
928                 return;
929
930         start = mm->numa_scan_offset;
931         pages = sysctl_numa_balancing_scan_size;
932         pages <<= 20 - PAGE_SHIFT; /* MB in pages */
933         if (!pages)
934                 return;
935
936         down_read(&mm->mmap_sem);
937         vma = find_vma(mm, start);
938         if (!vma) {
939                 reset_ptenuma_scan(p);
940                 start = 0;
941                 vma = mm->mmap;
942         }
943         for (; vma; vma = vma->vm_next) {
944                 if (!vma_migratable(vma))
945                         continue;
946
947                 /* Skip small VMAs. They are not likely to be of relevance */
948                 if (vma->vm_end - vma->vm_start < HPAGE_SIZE)
949                         continue;
950
951                 do {
952                         start = max(start, vma->vm_start);
953                         end = ALIGN(start + (pages << PAGE_SHIFT), HPAGE_SIZE);
954                         end = min(end, vma->vm_end);
955                         pages -= change_prot_numa(vma, start, end);
956
957                         start = end;
958                         if (pages <= 0)
959                                 goto out;
960                 } while (end != vma->vm_end);
961         }
962
963 out:
964         /*
965          * It is possible to reach the end of the VMA list but the last few VMAs are
966          * not guaranteed to the vma_migratable. If they are not, we would find the
967          * !migratable VMA on the next scan but not reset the scanner to the start
968          * so check it now.
969          */
970         if (vma)
971                 mm->numa_scan_offset = start;
972         else
973                 reset_ptenuma_scan(p);
974         up_read(&mm->mmap_sem);
975 }
976
977 /*
978  * Drive the periodic memory faults..
979  */
980 void task_tick_numa(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
981 {
982         struct callback_head *work = &curr->numa_work;
983         u64 period, now;
984
985         /*
986          * We don't care about NUMA placement if we don't have memory.
987          */
988         if (!curr->mm || (curr->flags & PF_EXITING) || work->next != work)
989                 return;
990
991         /*
992          * Using runtime rather than walltime has the dual advantage that
993          * we (mostly) drive the selection from busy threads and that the
994          * task needs to have done some actual work before we bother with
995          * NUMA placement.
996          */
997         now = curr->se.sum_exec_runtime;
998         period = (u64)curr->numa_scan_period * NSEC_PER_MSEC;
999
1000         if (now - curr->node_stamp > period) {
1001                 if (!curr->node_stamp)
1002                         curr->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_period_min;
1003                 curr->node_stamp = now;
1004
1005                 if (!time_before(jiffies, curr->mm->numa_next_scan)) {
1006                         init_task_work(work, task_numa_work); /* TODO: move this into sched_fork() */
1007                         task_work_add(curr, work, true);
1008                 }
1009         }
1010 }
1011 #else
1012 static void task_tick_numa(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1013 {
1014 }
1015 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1016
1017 static void
1018 account_entity_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1019 {
1020         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
1021         if (!parent_entity(se))
1022                 update_load_add(&rq_of(cfs_rq)->load, se->load.weight);
1023 #ifdef CONFIG_SMP
1024         if (entity_is_task(se))
1025                 list_add(&se->group_node, &rq_of(cfs_rq)->cfs_tasks);
1026 #endif
1027         cfs_rq->nr_running++;
1028 }
1029
1030 static void
1031 account_entity_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1032 {
1033         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
1034         if (!parent_entity(se))
1035                 update_load_sub(&rq_of(cfs_rq)->load, se->load.weight);
1036         if (entity_is_task(se))
1037                 list_del_init(&se->group_node);
1038         cfs_rq->nr_running--;
1039 }
1040
1041 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1042 # ifdef CONFIG_SMP
1043 static inline long calc_tg_weight(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq)
1044 {
1045         long tg_weight;
1046
1047         /*
1048          * Use this CPU's actual weight instead of the last load_contribution
1049          * to gain a more accurate current total weight. See
1050          * update_cfs_rq_load_contribution().
1051          */
1052         tg_weight = atomic64_read(&tg->load_avg);
1053         tg_weight -= cfs_rq->tg_load_contrib;
1054         tg_weight += cfs_rq->load.weight;
1055
1056         return tg_weight;
1057 }
1058
1059 static long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
1060 {
1061         long tg_weight, load, shares;
1062
1063         tg_weight = calc_tg_weight(tg, cfs_rq);
1064         load = cfs_rq->load.weight;
1065
1066         shares = (tg->shares * load);
1067         if (tg_weight)
1068                 shares /= tg_weight;
1069
1070         if (shares < MIN_SHARES)
1071                 shares = MIN_SHARES;
1072         if (shares > tg->shares)
1073                 shares = tg->shares;
1074
1075         return shares;
1076 }
1077 # else /* CONFIG_SMP */
1078 static inline long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
1079 {
1080         return tg->shares;
1081 }
1082 # endif /* CONFIG_SMP */
1083 static void reweight_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
1084                             unsigned long weight)
1085 {
1086         if (se->on_rq) {
1087                 /* commit outstanding execution time */
1088                 if (cfs_rq->curr == se)
1089                         update_curr(cfs_rq);
1090                 account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
1091         }
1092
1093         update_load_set(&se->load, weight);
1094
1095         if (se->on_rq)
1096                 account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
1097 }
1098
1099 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq);
1100
1101 static void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
1102 {
1103         struct task_group *tg;
1104         struct sched_entity *se;
1105         long shares;
1106
1107         tg = cfs_rq->tg;
1108         se = tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
1109         if (!se || throttled_hierarchy(cfs_rq))
1110                 return;
1111 #ifndef CONFIG_SMP
1112         if (likely(se->load.weight == tg->shares))
1113                 return;
1114 #endif
1115         shares = calc_cfs_shares(cfs_rq, tg);
1116
1117         reweight_entity(cfs_rq_of(se), se, shares);
1118 }
1119 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
1120 static inline void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
1121 {
1122 }
1123 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
1124
1125 /* Only depends on SMP, FAIR_GROUP_SCHED may be removed when useful in lb */
1126 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)
1127 /*
1128  * We choose a half-life close to 1 scheduling period.
1129  * Note: The tables below are dependent on this value.
1130  */
1131 #define LOAD_AVG_PERIOD 32
1132 #define LOAD_AVG_MAX 47742 /* maximum possible load avg */
1133 #define LOAD_AVG_MAX_N 345 /* number of full periods to produce LOAD_MAX_AVG */
1134
1135 /* Precomputed fixed inverse multiplies for multiplication by y^n */
1136 static const u32 runnable_avg_yN_inv[] = {
1137         0xffffffff, 0xfa83b2da, 0xf5257d14, 0xefe4b99a, 0xeac0c6e6, 0xe5b906e6,
1138         0xe0ccdeeb, 0xdbfbb796, 0xd744fcc9, 0xd2a81d91, 0xce248c14, 0xc9b9bd85,
1139         0xc5672a10, 0xc12c4cc9, 0xbd08a39e, 0xb8fbaf46, 0xb504f333, 0xb123f581,
1140         0xad583ee9, 0xa9a15ab4, 0xa5fed6a9, 0xa2704302, 0x9ef5325f, 0x9b8d39b9,
1141         0x9837f050, 0x94f4efa8, 0x91c3d373, 0x8ea4398a, 0x8b95c1e3, 0x88980e80,
1142         0x85aac367, 0x82cd8698,
1143 };
1144
1145 /*
1146  * Precomputed \Sum y^k { 1<=k<=n }.  These are floor(true_value) to prevent
1147  * over-estimates when re-combining.
1148  */
1149 static const u32 runnable_avg_yN_sum[] = {
1150             0, 1002, 1982, 2941, 3880, 4798, 5697, 6576, 7437, 8279, 9103,
1151          9909,10698,11470,12226,12966,13690,14398,15091,15769,16433,17082,
1152         17718,18340,18949,19545,20128,20698,21256,21802,22336,22859,23371,
1153 };
1154
1155 /*
1156  * Approximate:
1157  *   val * y^n,    where y^32 ~= 0.5 (~1 scheduling period)
1158  */
1159 static __always_inline u64 decay_load(u64 val, u64 n)
1160 {
1161         unsigned int local_n;
1162
1163         if (!n)
1164                 return val;
1165         else if (unlikely(n > LOAD_AVG_PERIOD * 63))
1166                 return 0;
1167
1168         /* after bounds checking we can collapse to 32-bit */
1169         local_n = n;
1170
1171         /*
1172          * As y^PERIOD = 1/2, we can combine
1173          *    y^n = 1/2^(n/PERIOD) * k^(n%PERIOD)
1174          * With a look-up table which covers k^n (n<PERIOD)
1175          *
1176          * To achieve constant time decay_load.
1177          */
1178         if (unlikely(local_n >= LOAD_AVG_PERIOD)) {
1179                 val >>= local_n / LOAD_AVG_PERIOD;
1180                 local_n %= LOAD_AVG_PERIOD;
1181         }
1182
1183         val *= runnable_avg_yN_inv[local_n];
1184         /* We don't use SRR here since we always want to round down. */
1185         return val >> 32;
1186 }
1187
1188 /*
1189  * For updates fully spanning n periods, the contribution to runnable
1190  * average will be: \Sum 1024*y^n
1191  *
1192  * We can compute this reasonably efficiently by combining:
1193  *   y^PERIOD = 1/2 with precomputed \Sum 1024*y^n {for  n <PERIOD}
1194  */
1195 static u32 __compute_runnable_contrib(u64 n)
1196 {
1197         u32 contrib = 0;
1198
1199         if (likely(n <= LOAD_AVG_PERIOD))
1200                 return runnable_avg_yN_sum[n];
1201         else if (unlikely(n >= LOAD_AVG_MAX_N))
1202                 return LOAD_AVG_MAX;
1203
1204         /* Compute \Sum k^n combining precomputed values for k^i, \Sum k^j */
1205         do {
1206                 contrib /= 2; /* y^LOAD_AVG_PERIOD = 1/2 */
1207                 contrib += runnable_avg_yN_sum[LOAD_AVG_PERIOD];
1208
1209                 n -= LOAD_AVG_PERIOD;
1210         } while (n > LOAD_AVG_PERIOD);
1211
1212         contrib = decay_load(contrib, n);
1213         return contrib + runnable_avg_yN_sum[n];
1214 }
1215
1216 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
1217 #define HMP_VARIABLE_SCALE_SHIFT 16ULL
1218 struct hmp_global_attr {
1219         struct attribute attr;
1220         ssize_t (*show)(struct kobject *kobj,
1221                         struct attribute *attr, char *buf);
1222         ssize_t (*store)(struct kobject *a, struct attribute *b,
1223                         const char *c, size_t count);
1224         int *value;
1225         int (*to_sysfs)(int);
1226         int (*from_sysfs)(int);
1227         ssize_t (*to_sysfs_text)(char *buf, int buf_size);
1228 };
1229
1230 #define HMP_DATA_SYSFS_MAX 8
1231
1232 struct hmp_data_struct {
1233 #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE
1234         int freqinvar_load_scale_enabled;
1235 #endif
1236         int multiplier; /* used to scale the time delta */
1237         struct attribute_group attr_group;
1238         struct attribute *attributes[HMP_DATA_SYSFS_MAX + 1];
1239         struct hmp_global_attr attr[HMP_DATA_SYSFS_MAX];
1240 } hmp_data;
1241
1242 static u64 hmp_variable_scale_convert(u64 delta);
1243 #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE
1244 /* Frequency-Invariant Load Modification:
1245  * Loads are calculated as in PJT's patch however we also scale the current
1246  * contribution in line with the frequency of the CPU that the task was
1247  * executed on.
1248  * In this version, we use a simple linear scale derived from the maximum
1249  * frequency reported by CPUFreq. As an example:
1250  *
1251  * Consider that we ran a task for 100% of the previous interval.
1252  *
1253  * Our CPU was under asynchronous frequency control through one of the
1254  * CPUFreq governors.
1255  *
1256  * The CPUFreq governor reports that it is able to scale the CPU between
1257  * 500MHz and 1GHz.
1258  *
1259  * During the period, the CPU was running at 1GHz.
1260  *
1261  * In this case, our load contribution for that period is calculated as
1262  * 1 * (number_of_active_microseconds)
1263  *
1264  * This results in our task being able to accumulate maximum load as normal.
1265  *
1266  *
1267  * Consider now that our CPU was executing at 500MHz.
1268  *
1269  * We now scale the load contribution such that it is calculated as
1270  * 0.5 * (number_of_active_microseconds)
1271  *
1272  * Our task can only record 50% maximum load during this period.
1273  *
1274  * This represents the task consuming 50% of the CPU's *possible* compute
1275  * capacity. However the task did consume 100% of the CPU's *available*
1276  * compute capacity which is the value seen by the CPUFreq governor and
1277  * user-side CPU Utilization tools.
1278  *
1279  * Restricting tracked load to be scaled by the CPU's frequency accurately
1280  * represents the consumption of possible compute capacity and allows the
1281  * HMP migration's simple threshold migration strategy to interact more
1282  * predictably with CPUFreq's asynchronous compute capacity changes.
1283  */
1284 #define SCHED_FREQSCALE_SHIFT 10
1285 struct cpufreq_extents {
1286         u32 curr_scale;
1287         u32 min;
1288         u32 max;
1289         u32 flags;
1290 };
1291 /* Flag set when the governor in use only allows one frequency.
1292  * Disables scaling.
1293  */
1294 #define SCHED_LOAD_FREQINVAR_SINGLEFREQ 0x01
1295
1296 static struct cpufreq_extents freq_scale[CONFIG_NR_CPUS];
1297 #endif /* CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE */
1298 #endif /* CONFIG_SCHED_HMP */
1299
1300 /* We can represent the historical contribution to runnable average as the
1301  * coefficients of a geometric series.  To do this we sub-divide our runnable
1302  * history into segments of approximately 1ms (1024us); label the segment that
1303  * occurred N-ms ago p_N, with p_0 corresponding to the current period, e.g.
1304  *
1305  * [<- 1024us ->|<- 1024us ->|<- 1024us ->| ...
1306  *      p0            p1           p2
1307  *     (now)       (~1ms ago)  (~2ms ago)
1308  *
1309  * Let u_i denote the fraction of p_i that the entity was runnable.
1310  *
1311  * We then designate the fractions u_i as our co-efficients, yielding the
1312  * following representation of historical load:
1313  *   u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + u_3*y^3 + ...
1314  *
1315  * We choose y based on the with of a reasonably scheduling period, fixing:
1316  *   y^32 = 0.5
1317  *
1318  * This means that the contribution to load ~32ms ago (u_32) will be weighted
1319  * approximately half as much as the contribution to load within the last ms
1320  * (u_0).
1321  *
1322  * When a period "rolls over" and we have new u_0`, multiplying the previous
1323  * sum again by y is sufficient to update:
1324  *   load_avg = u_0` + y*(u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + ... )
1325  *            = u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + ... [re-labeling u_i --> u_{i+1}]
1326  */
1327 static __always_inline int __update_entity_runnable_avg(u64 now,
1328                                                         struct sched_avg *sa,
1329                                                         int runnable,
1330                                                         int running,
1331                                                         int cpu)
1332 {
1333         u64 delta, periods;
1334         u32 runnable_contrib;
1335         int delta_w, decayed = 0;
1336 #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE
1337         u64 scaled_delta;
1338         u32 scaled_runnable_contrib;
1339         int scaled_delta_w;
1340         u32 curr_scale = 1024;
1341 #endif /* CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE */
1342
1343         delta = now - sa->last_runnable_update;
1344 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
1345         delta = hmp_variable_scale_convert(delta);
1346 #endif
1347         /*
1348          * This should only happen when time goes backwards, which it
1349          * unfortunately does during sched clock init when we swap over to TSC.
1350          */
1351         if ((s64)delta < 0) {
1352                 sa->last_runnable_update = now;
1353                 return 0;
1354         }
1355
1356         /*
1357          * Use 1024ns as the unit of measurement since it's a reasonable
1358          * approximation of 1us and fast to compute.
1359          */
1360         delta >>= 10;
1361         if (!delta)
1362                 return 0;
1363         sa->last_runnable_update = now;
1364
1365 #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE
1366         /* retrieve scale factor for load */
1367         if (hmp_data.freqinvar_load_scale_enabled)
1368                 curr_scale = freq_scale[cpu].curr_scale;
1369 #endif /* CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE */
1370
1371         /* delta_w is the amount already accumulated against our next period */
1372         delta_w = sa->runnable_avg_period % 1024;
1373         if (delta + delta_w >= 1024) {
1374                 /* period roll-over */
1375                 decayed = 1;
1376
1377                 /*
1378                  * Now that we know we're crossing a period boundary, figure
1379                  * out how much from delta we need to complete the current
1380                  * period and accrue it.
1381                  */
1382                 delta_w = 1024 - delta_w;
1383                 /* scale runnable time if necessary */
1384 #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE
1385                 scaled_delta_w = (delta_w * curr_scale)
1386                                 >> SCHED_FREQSCALE_SHIFT;
1387                 if (runnable)
1388                         sa->runnable_avg_sum += scaled_delta_w;
1389                 if (running)
1390                         sa->usage_avg_sum += scaled_delta_w;
1391 #else
1392                 if (runnable)
1393                         sa->runnable_avg_sum += delta_w;
1394                 if (running)
1395                         sa->usage_avg_sum += delta_w;
1396 #endif /* #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE */
1397                 sa->runnable_avg_period += delta_w;
1398
1399                 delta -= delta_w;
1400
1401                 /* Figure out how many additional periods this update spans */
1402                 periods = delta / 1024;
1403                 delta %= 1024;
1404                 /* decay the load we have accumulated so far */
1405                 sa->runnable_avg_sum = decay_load(sa->runnable_avg_sum,
1406                                                   periods + 1);
1407                 sa->runnable_avg_period = decay_load(sa->runnable_avg_period,
1408                                                      periods + 1);
1409                 sa->usage_avg_sum = decay_load(sa->usage_avg_sum, periods + 1);
1410                 /* add the contribution from this period */
1411                 /* Efficiently calculate \sum (1..n_period) 1024*y^i */
1412                 runnable_contrib = __compute_runnable_contrib(periods);
1413                 /* Apply load scaling if necessary.
1414                  * Note that multiplying the whole series is same as
1415                  * multiplying all terms
1416                  */
1417 #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE
1418                 scaled_runnable_contrib = (runnable_contrib * curr_scale)
1419                                 >> SCHED_FREQSCALE_SHIFT;
1420                 if (runnable)
1421                         sa->runnable_avg_sum += scaled_runnable_contrib;
1422                 if (running)
1423                         sa->usage_avg_sum += scaled_runnable_contrib;
1424 #else
1425                 if (runnable)
1426                         sa->runnable_avg_sum += runnable_contrib;
1427                 if (running)
1428                         sa->usage_avg_sum += runnable_contrib;
1429 #endif /* CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE */
1430                 sa->runnable_avg_period += runnable_contrib;
1431         }
1432
1433         /* Remainder of delta accrued against u_0` */
1434         /* scale if necessary */
1435 #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE
1436         scaled_delta = ((delta * curr_scale) >> SCHED_FREQSCALE_SHIFT);
1437         if (runnable)
1438                 sa->runnable_avg_sum += scaled_delta;
1439         if (running)
1440                 sa->usage_avg_sum += scaled_delta;
1441 #else
1442         if (runnable)
1443                 sa->runnable_avg_sum += delta;
1444         if (running)
1445                 sa->usage_avg_sum += delta;
1446 #endif /* CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE */
1447         sa->runnable_avg_period += delta;
1448
1449         return decayed;
1450 }
1451
1452 /* Synchronize an entity's decay with its parenting cfs_rq.*/
1453 static inline u64 __synchronize_entity_decay(struct sched_entity *se)
1454 {
1455         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1456         u64 decays = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
1457
1458         decays -= se->avg.decay_count;
1459         if (decays)
1460                 se->avg.load_avg_contrib = decay_load(se->avg.load_avg_contrib, decays);
1461         se->avg.decay_count = 0;
1462         return decays;
1463 }
1464
1465 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1466 static inline void __update_cfs_rq_tg_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
1467                                                  int force_update)
1468 {
1469         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1470         s64 tg_contrib;
1471
1472         tg_contrib = cfs_rq->runnable_load_avg + cfs_rq->blocked_load_avg;
1473         tg_contrib -= cfs_rq->tg_load_contrib;
1474
1475         if (force_update || abs64(tg_contrib) > cfs_rq->tg_load_contrib / 8) {
1476                 atomic64_add(tg_contrib, &tg->load_avg);
1477                 cfs_rq->tg_load_contrib += tg_contrib;
1478         }
1479 }
1480
1481 /*
1482  * Aggregate cfs_rq runnable averages into an equivalent task_group
1483  * representation for computing load contributions.
1484  */
1485 static inline void __update_tg_runnable_avg(struct sched_avg *sa,
1486                                                   struct cfs_rq *cfs_rq)
1487 {
1488         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1489         long contrib, usage_contrib;
1490
1491         /* The fraction of a cpu used by this cfs_rq */
1492         contrib = div_u64(sa->runnable_avg_sum << NICE_0_SHIFT,
1493                           sa->runnable_avg_period + 1);
1494         contrib -= cfs_rq->tg_runnable_contrib;
1495
1496         usage_contrib = div_u64(sa->usage_avg_sum << NICE_0_SHIFT,
1497                                 sa->runnable_avg_period + 1);
1498         usage_contrib -= cfs_rq->tg_usage_contrib;
1499
1500         /*
1501          * contrib/usage at this point represent deltas, only update if they
1502          * are substantive.
1503          */
1504         if ((abs(contrib) > cfs_rq->tg_runnable_contrib / 64) ||
1505             (abs(usage_contrib) > cfs_rq->tg_usage_contrib / 64)) {
1506                 atomic_add(contrib, &tg->runnable_avg);
1507                 cfs_rq->tg_runnable_contrib += contrib;
1508
1509                 atomic_add(usage_contrib, &tg->usage_avg);
1510                 cfs_rq->tg_usage_contrib += usage_contrib;
1511         }
1512 }
1513
1514 static inline void __update_group_entity_contrib(struct sched_entity *se)
1515 {
1516         struct cfs_rq *cfs_rq = group_cfs_rq(se);
1517         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1518         int runnable_avg;
1519
1520         u64 contrib;
1521
1522         contrib = cfs_rq->tg_load_contrib * tg->shares;
1523         se->avg.load_avg_contrib = div64_u64(contrib,
1524                                              atomic64_read(&tg->load_avg) + 1);
1525
1526         /*
1527          * For group entities we need to compute a correction term in the case
1528          * that they are consuming <1 cpu so that we would contribute the same
1529          * load as a task of equal weight.
1530          *
1531          * Explicitly co-ordinating this measurement would be expensive, but
1532          * fortunately the sum of each cpus contribution forms a usable
1533          * lower-bound on the true value.
1534          *
1535          * Consider the aggregate of 2 contributions.  Either they are disjoint
1536          * (and the sum represents true value) or they are disjoint and we are
1537          * understating by the aggregate of their overlap.
1538          *
1539          * Extending this to N cpus, for a given overlap, the maximum amount we
1540          * understand is then n_i(n_i+1)/2 * w_i where n_i is the number of
1541          * cpus that overlap for this interval and w_i is the interval width.
1542          *
1543          * On a small machine; the first term is well-bounded which bounds the
1544          * total error since w_i is a subset of the period.  Whereas on a
1545          * larger machine, while this first term can be larger, if w_i is the
1546          * of consequential size guaranteed to see n_i*w_i quickly converge to
1547          * our upper bound of 1-cpu.
1548          */
1549         runnable_avg = atomic_read(&tg->runnable_avg);
1550         if (runnable_avg < NICE_0_LOAD) {
1551                 se->avg.load_avg_contrib *= runnable_avg;
1552                 se->avg.load_avg_contrib >>= NICE_0_SHIFT;
1553         }
1554 }
1555 #else
1556 static inline void __update_cfs_rq_tg_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
1557                                                  int force_update) {}
1558 static inline void __update_tg_runnable_avg(struct sched_avg *sa,
1559                                                   struct cfs_rq *cfs_rq) {}
1560 static inline void __update_group_entity_contrib(struct sched_entity *se) {}
1561 #endif
1562
1563 static inline void __update_task_entity_contrib(struct sched_entity *se)
1564 {
1565         u32 contrib;
1566
1567         /* avoid overflowing a 32-bit type w/ SCHED_LOAD_SCALE */
1568         contrib = se->avg.runnable_avg_sum * scale_load_down(se->load.weight);
1569         contrib /= (se->avg.runnable_avg_period + 1);
1570         se->avg.load_avg_contrib = scale_load(contrib);
1571         trace_sched_task_load_contrib(task_of(se), se->avg.load_avg_contrib);
1572         contrib = se->avg.runnable_avg_sum * scale_load_down(NICE_0_LOAD);
1573         contrib /= (se->avg.runnable_avg_period + 1);
1574         se->avg.load_avg_ratio = scale_load(contrib);
1575         trace_sched_task_runnable_ratio(task_of(se), se->avg.load_avg_ratio);
1576 }
1577
1578 /* Compute the current contribution to load_avg by se, return any delta */
1579 static long __update_entity_load_avg_contrib(struct sched_entity *se, long *ratio)
1580 {
1581         long old_contrib = se->avg.load_avg_contrib;
1582         long old_ratio   = se->avg.load_avg_ratio;
1583
1584         if (entity_is_task(se)) {
1585                 __update_task_entity_contrib(se);
1586         } else {
1587                 __update_tg_runnable_avg(&se->avg, group_cfs_rq(se));
1588                 __update_group_entity_contrib(se);
1589         }
1590
1591         if (ratio)
1592                 *ratio = se->avg.load_avg_ratio - old_ratio;
1593         return se->avg.load_avg_contrib - old_contrib;
1594 }
1595
1596 static inline void subtract_blocked_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
1597                                                  long load_contrib)
1598 {
1599         if (likely(load_contrib < cfs_rq->blocked_load_avg))
1600                 cfs_rq->blocked_load_avg -= load_contrib;
1601         else
1602                 cfs_rq->blocked_load_avg = 0;
1603 }
1604
1605 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq);
1606
1607 /* Update a sched_entity's runnable average */
1608 static inline void update_entity_load_avg(struct sched_entity *se,
1609                                           int update_cfs_rq)
1610 {
1611         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1612         long contrib_delta, ratio_delta;
1613         u64 now;
1614         int cpu = -1;   /* not used in normal case */
1615
1616 #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE
1617         cpu = cfs_rq->rq->cpu;
1618 #endif
1619         /*
1620          * For a group entity we need to use their owned cfs_rq_clock_task() in
1621          * case they are the parent of a throttled hierarchy.
1622          */
1623         if (entity_is_task(se))
1624                 now = cfs_rq_clock_task(cfs_rq);
1625         else
1626                 now = cfs_rq_clock_task(group_cfs_rq(se));
1627
1628         if (!__update_entity_runnable_avg(now, &se->avg, se->on_rq,
1629                         cfs_rq->curr == se, cpu))
1630                 return;
1631
1632         contrib_delta = __update_entity_load_avg_contrib(se, &ratio_delta);
1633
1634         if (!update_cfs_rq)
1635                 return;
1636
1637         if (se->on_rq) {
1638                 cfs_rq->runnable_load_avg += contrib_delta;
1639                 rq_of(cfs_rq)->avg.load_avg_ratio += ratio_delta;
1640         } else {
1641                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, -contrib_delta);
1642         }
1643 }
1644
1645 /*
1646  * Decay the load contributed by all blocked children and account this so that
1647  * their contribution may appropriately discounted when they wake up.
1648  */
1649 static void update_cfs_rq_blocked_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int force_update)
1650 {
1651         u64 now = cfs_rq_clock_task(cfs_rq) >> 20;
1652         u64 decays;
1653
1654         decays = now - cfs_rq->last_decay;
1655         if (!decays && !force_update)
1656                 return;
1657
1658         if (atomic64_read(&cfs_rq->removed_load)) {
1659                 u64 removed_load = atomic64_xchg(&cfs_rq->removed_load, 0);
1660                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, removed_load);
1661         }
1662
1663         if (decays) {
1664                 cfs_rq->blocked_load_avg = decay_load(cfs_rq->blocked_load_avg,
1665                                                       decays);
1666                 atomic64_add(decays, &cfs_rq->decay_counter);
1667                 cfs_rq->last_decay = now;
1668         }
1669
1670         __update_cfs_rq_tg_load_contrib(cfs_rq, force_update);
1671 }
1672
1673 static inline void update_rq_runnable_avg(struct rq *rq, int runnable)
1674 {
1675         int cpu = -1;   /* not used in normal case */
1676
1677 #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE
1678         cpu = rq->cpu;
1679 #endif
1680         __update_entity_runnable_avg(rq->clock_task, &rq->avg, runnable,
1681                                      runnable, cpu);
1682         __update_tg_runnable_avg(&rq->avg, &rq->cfs);
1683         trace_sched_rq_runnable_ratio(cpu_of(rq), rq->avg.load_avg_ratio);
1684         trace_sched_rq_runnable_load(cpu_of(rq), rq->cfs.runnable_load_avg);
1685         trace_sched_rq_nr_running(cpu_of(rq), rq->nr_running, rq->nr_iowait.counter);
1686 }
1687
1688 /* Add the load generated by se into cfs_rq's child load-average */
1689 static inline void enqueue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1690                                                   struct sched_entity *se,
1691                                                   int wakeup)
1692 {
1693         /*
1694          * We track migrations using entity decay_count <= 0, on a wake-up
1695          * migration we use a negative decay count to track the remote decays
1696          * accumulated while sleeping.
1697          */
1698         if (unlikely(se->avg.decay_count <= 0)) {
1699                 se->avg.last_runnable_update = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
1700                 if (se->avg.decay_count) {
1701                         /*
1702                          * In a wake-up migration we have to approximate the
1703                          * time sleeping.  This is because we can't synchronize
1704                          * clock_task between the two cpus, and it is not
1705                          * guaranteed to be read-safe.  Instead, we can
1706                          * approximate this using our carried decays, which are
1707                          * explicitly atomically readable.
1708                          */
1709                         se->avg.last_runnable_update -= (-se->avg.decay_count)
1710                                                         << 20;
1711                         update_entity_load_avg(se, 0);
1712                         /* Indicate that we're now synchronized and on-rq */
1713                         se->avg.decay_count = 0;
1714                 }
1715                 wakeup = 0;
1716         } else {
1717                 __synchronize_entity_decay(se);
1718         }
1719
1720         /* migrated tasks did not contribute to our blocked load */
1721         if (wakeup) {
1722                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, se->avg.load_avg_contrib);
1723                 update_entity_load_avg(se, 0);
1724         }
1725
1726         cfs_rq->runnable_load_avg += se->avg.load_avg_contrib;
1727         rq_of(cfs_rq)->avg.load_avg_ratio += se->avg.load_avg_ratio;
1728
1729         /* we force update consideration on load-balancer moves */
1730         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, !wakeup);
1731 }
1732
1733 /*
1734  * Remove se's load from this cfs_rq child load-average, if the entity is
1735  * transitioning to a blocked state we track its projected decay using
1736  * blocked_load_avg.
1737  */
1738 static inline void dequeue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1739                                                   struct sched_entity *se,
1740                                                   int sleep)
1741 {
1742         update_entity_load_avg(se, 1);
1743         /* we force update consideration on load-balancer moves */
1744         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, !sleep);
1745
1746         cfs_rq->runnable_load_avg -= se->avg.load_avg_contrib;
1747         rq_of(cfs_rq)->avg.load_avg_ratio -= se->avg.load_avg_ratio;
1748
1749         if (sleep) {
1750                 cfs_rq->blocked_load_avg += se->avg.load_avg_contrib;
1751                 se->avg.decay_count = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
1752         } /* migrations, e.g. sleep=0 leave decay_count == 0 */
1753 }
1754
1755 /*
1756  * Update the rq's load with the elapsed running time before entering
1757  * idle. if the last scheduled task is not a CFS task, idle_enter will
1758  * be the only way to update the runnable statistic.
1759  */
1760 void idle_enter_fair(struct rq *this_rq)
1761 {
1762         update_rq_runnable_avg(this_rq, 1);
1763 }
1764
1765 /*
1766  * Update the rq's load with the elapsed idle time before a task is
1767  * scheduled. if the newly scheduled task is not a CFS task, idle_exit will
1768  * be the only way to update the runnable statistic.
1769  */
1770 void idle_exit_fair(struct rq *this_rq)
1771 {
1772         update_rq_runnable_avg(this_rq, 0);
1773 }
1774
1775 #else
1776 static inline void update_entity_load_avg(struct sched_entity *se,
1777                                           int update_cfs_rq) {}
1778 static inline void update_rq_runnable_avg(struct rq *rq, int runnable) {}
1779 static inline void enqueue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1780                                            struct sched_entity *se,
1781                                            int wakeup) {}
1782 static inline void dequeue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1783                                            struct sched_entity *se,
1784                                            int sleep) {}
1785 static inline void update_cfs_rq_blocked_load(struct cfs_rq *cfs_rq,
1786                                               int force_update) {}
1787 #endif
1788
1789 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1790 {
1791 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1792         struct task_struct *tsk = NULL;
1793
1794         if (entity_is_task(se))
1795                 tsk = task_of(se);
1796
1797         if (se->statistics.sleep_start) {
1798                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.sleep_start;
1799
1800                 if ((s64)delta < 0)
1801                         delta = 0;
1802
1803                 if (unlikely(delta > se->statistics.sleep_max))
1804                         se->statistics.sleep_max = delta;
1805
1806                 se->statistics.sleep_start = 0;
1807                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
1808
1809                 if (tsk) {
1810                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 1);
1811                         trace_sched_stat_sleep(tsk, delta);
1812                 }
1813         }
1814         if (se->statistics.block_start) {
1815                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.block_start;
1816
1817                 if ((s64)delta < 0)
1818                         delta = 0;
1819
1820                 if (unlikely(delta > se->statistics.block_max))
1821                         se->statistics.block_max = delta;
1822
1823                 se->statistics.block_start = 0;
1824                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
1825
1826                 if (tsk) {
1827                         if (tsk->in_iowait) {
1828                                 se->statistics.iowait_sum += delta;
1829                                 se->statistics.iowait_count++;
1830                                 trace_sched_stat_iowait(tsk, delta);
1831                         }
1832
1833                         trace_sched_stat_blocked(tsk, delta);
1834
1835                         /*
1836                          * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by
1837                          * 20 to get a milliseconds-range estimation of the
1838                          * amount of time that the task spent sleeping:
1839                          */
1840                         if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
1841                                 profile_hits(SLEEP_PROFILING,
1842                                                 (void *)get_wchan(tsk),
1843                                                 delta >> 20);
1844                         }
1845                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 0);
1846                 }
1847         }
1848 #endif
1849 }
1850
1851 static void check_spread(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1852 {
1853 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1854         s64 d = se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
1855
1856         if (d < 0)
1857                 d = -d;
1858
1859         if (d > 3*sysctl_sched_latency)
1860                 schedstat_inc(cfs_rq, nr_spread_over);
1861 #endif
1862 }
1863
1864 static void
1865 place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
1866 {
1867         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
1868
1869         /*
1870          * The 'current' period is already promised to the current tasks,
1871          * however the extra weight of the new task will slow them down a
1872          * little, place the new task so that it fits in the slot that
1873          * stays open at the end.
1874          */
1875         if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
1876                 vruntime += sched_vslice(cfs_rq, se);
1877
1878         /* sleeps up to a single latency don't count. */
1879         if (!initial) {
1880                 unsigned long thresh = sysctl_sched_latency;
1881
1882                 /*
1883                  * Halve their sleep time's effect, to allow
1884                  * for a gentler effect of sleepers:
1885                  */
1886                 if (sched_feat(GENTLE_FAIR_SLEEPERS))
1887                         thresh >>= 1;
1888
1889                 vruntime -= thresh;
1890         }
1891
1892         /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
1893         se->vruntime = max_vruntime(se->vruntime, vruntime);
1894 }
1895
1896 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq);
1897
1898 static void
1899 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
1900 {
1901         /*
1902          * Update the normalized vruntime before updating min_vruntime
1903          * through callig update_curr().
1904          */
1905         if (!(flags & ENQUEUE_WAKEUP) || (flags & ENQUEUE_WAKING))
1906                 se->vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
1907
1908         /*
1909          * Update run-time statistics of the 'current'.
1910          */
1911         update_curr(cfs_rq);
1912         enqueue_entity_load_avg(cfs_rq, se, flags & ENQUEUE_WAKEUP);
1913         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
1914         update_cfs_shares(cfs_rq);
1915
1916         if (flags & ENQUEUE_WAKEUP) {
1917                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
1918                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
1919         }
1920
1921         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
1922         check_spread(cfs_rq, se);
1923         if (se != cfs_rq->curr)
1924                 __enqueue_entity(cfs_rq, se);
1925         se->on_rq = 1;
1926
1927         if (cfs_rq->nr_running == 1) {
1928                 list_add_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
1929                 check_enqueue_throttle(cfs_rq);
1930         }
1931 }
1932
1933 static void __clear_buddies_last(struct sched_entity *se)
1934 {
1935         for_each_sched_entity(se) {
1936                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1937                 if (cfs_rq->last == se)
1938                         cfs_rq->last = NULL;
1939                 else
1940                         break;
1941         }
1942 }
1943
1944 static void __clear_buddies_next(struct sched_entity *se)
1945 {
1946         for_each_sched_entity(se) {
1947                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1948                 if (cfs_rq->next == se)
1949                         cfs_rq->next = NULL;
1950                 else
1951                         break;
1952         }
1953 }
1954
1955 static void __clear_buddies_skip(struct sched_entity *se)
1956 {
1957         for_each_sched_entity(se) {
1958                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1959                 if (cfs_rq->skip == se)
1960                         cfs_rq->skip = NULL;
1961                 else
1962                         break;
1963         }
1964 }
1965
1966 static void clear_buddies(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1967 {
1968         if (cfs_rq->last == se)
1969                 __clear_buddies_last(se);
1970
1971         if (cfs_rq->next == se)
1972                 __clear_buddies_next(se);
1973
1974         if (cfs_rq->skip == se)
1975                 __clear_buddies_skip(se);
1976 }
1977
1978 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq);
1979
1980 static void
1981 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
1982 {
1983         /*
1984          * Update run-time statistics of the 'current'.
1985          */
1986         update_curr(cfs_rq);
1987         dequeue_entity_load_avg(cfs_rq, se, flags & DEQUEUE_SLEEP);
1988
1989         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
1990         if (flags & DEQUEUE_SLEEP) {
1991 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1992                 if (entity_is_task(se)) {
1993                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
1994
1995                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
1996                                 se->statistics.sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
1997                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
1998                                 se->statistics.block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
1999                 }
2000 #endif
2001         }
2002
2003         clear_buddies(cfs_rq, se);
2004
2005         if (se != cfs_rq->curr)
2006                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
2007         se->on_rq = 0;
2008         account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
2009
2010         /*
2011          * Normalize the entity after updating the min_vruntime because the
2012          * update can refer to the ->curr item and we need to reflect this
2013          * movement in our normalized position.
2014          */
2015         if (!(flags & DEQUEUE_SLEEP))
2016                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
2017
2018         /* return excess runtime on last dequeue */
2019         return_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2020
2021         update_min_vruntime(cfs_rq);
2022         update_cfs_shares(cfs_rq);
2023 }
2024
2025 /*
2026  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
2027  */
2028 static void
2029 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
2030 {
2031         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
2032         struct sched_entity *se;
2033         s64 delta;
2034
2035         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
2036         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
2037         if (delta_exec > ideal_runtime) {
2038                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2039                 /*
2040                  * The current task ran long enough, ensure it doesn't get
2041                  * re-elected due to buddy favours.
2042                  */
2043                 clear_buddies(cfs_rq, curr);
2044                 return;
2045         }
2046
2047         /*
2048          * Ensure that a task that missed wakeup preemption by a
2049          * narrow margin doesn't have to wait for a full slice.
2050          * This also mitigates buddy induced latencies under load.
2051          */
2052         if (delta_exec < sysctl_sched_min_granularity)
2053                 return;
2054
2055         se = __pick_first_entity(cfs_rq);
2056         delta = curr->vruntime - se->vruntime;
2057
2058         if (delta < 0)
2059                 return;
2060
2061         if (delta > ideal_runtime)
2062                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2063 }
2064
2065 static void
2066 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
2067 {
2068         /* 'current' is not kept within the tree. */
2069         if (se->on_rq) {
2070                 /*
2071                  * Any task has to be enqueued before it get to execute on
2072                  * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
2073                  * runqueue.
2074                  */
2075                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
2076                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
2077                 update_entity_load_avg(se, 1);
2078         }
2079
2080         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
2081         cfs_rq->curr = se;
2082 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2083         /*
2084          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
2085          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
2086          * when there are only lesser-weight tasks around):
2087          */
2088         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
2089                 se->statistics.slice_max = max(se->statistics.slice_max,
2090                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
2091         }
2092 #endif
2093         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
2094 }
2095
2096 static int
2097 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se);
2098
2099 /*
2100  * Pick the next process, keeping these things in mind, in this order:
2101  * 1) keep things fair between processes/task groups
2102  * 2) pick the "next" process, since someone really wants that to run
2103  * 3) pick the "last" process, for cache locality
2104  * 4) do not run the "skip" process, if something else is available
2105  */
2106 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
2107 {
2108         struct sched_entity *se = __pick_first_entity(cfs_rq);
2109         struct sched_entity *left = se;
2110
2111         /*
2112          * Avoid running the skip buddy, if running something else can
2113          * be done without getting too unfair.
2114          */
2115         if (cfs_rq->skip == se) {
2116                 struct sched_entity *second = __pick_next_entity(se);
2117                 if (second && wakeup_preempt_entity(second, left) < 1)
2118                         se = second;
2119         }
2120
2121         /*
2122          * Prefer last buddy, try to return the CPU to a preempted task.
2123          */
2124         if (cfs_rq->last && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->last, left) < 1)
2125                 se = cfs_rq->last;
2126
2127         /*
2128          * Someone really wants this to run. If it's not unfair, run it.
2129          */
2130         if (cfs_rq->next && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->next, left) < 1)
2131                 se = cfs_rq->next;
2132
2133         clear_buddies(cfs_rq, se);
2134
2135         return se;
2136 }
2137
2138 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq);
2139
2140 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
2141 {
2142         /*
2143          * If still on the runqueue then deactivate_task()
2144          * was not called and update_curr() has to be done:
2145          */
2146         if (prev->on_rq)
2147                 update_curr(cfs_rq);
2148
2149         /* throttle cfs_rqs exceeding runtime */
2150         check_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2151
2152         check_spread(cfs_rq, prev);
2153         if (prev->on_rq) {
2154                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
2155                 /* Put 'current' back into the tree. */
2156                 __enqueue_entity(cfs_rq, prev);
2157                 /* in !on_rq case, update occurred at dequeue */
2158                 update_entity_load_avg(prev, 1);
2159         }
2160         cfs_rq->curr = NULL;
2161 }
2162
2163 static void
2164 entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr, int queued)
2165 {
2166         /*
2167          * Update run-time statistics of the 'current'.
2168          */
2169         update_curr(cfs_rq);
2170
2171         /*
2172          * Ensure that runnable average is periodically updated.
2173          */
2174         update_entity_load_avg(curr, 1);
2175         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 1);
2176
2177 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
2178         /*
2179          * queued ticks are scheduled to match the slice, so don't bother
2180          * validating it and just reschedule.
2181          */
2182         if (queued) {
2183                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2184                 return;
2185         }
2186         /*
2187          * don't let the period tick interfere with the hrtick preemption
2188          */
2189         if (!sched_feat(DOUBLE_TICK) &&
2190                         hrtimer_active(&rq_of(cfs_rq)->hrtick_timer))
2191                 return;
2192 #endif
2193
2194         if (cfs_rq->nr_running > 1)
2195                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
2196 }
2197
2198
2199 /**************************************************
2200  * CFS bandwidth control machinery
2201  */
2202
2203 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
2204
2205 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
2206 static struct static_key __cfs_bandwidth_used;
2207
2208 static inline bool cfs_bandwidth_used(void)
2209 {
2210         return static_key_false(&__cfs_bandwidth_used);
2211 }
2212
2213 void account_cfs_bandwidth_used(int enabled, int was_enabled)
2214 {
2215         /* only need to count groups transitioning between enabled/!enabled */
2216         if (enabled && !was_enabled)
2217                 static_key_slow_inc(&__cfs_bandwidth_used);
2218         else if (!enabled && was_enabled)
2219                 static_key_slow_dec(&__cfs_bandwidth_used);
2220 }
2221 #else /* HAVE_JUMP_LABEL */
2222 static bool cfs_bandwidth_used(void)
2223 {
2224         return true;
2225 }
2226
2227 void account_cfs_bandwidth_used(int enabled, int was_enabled) {}
2228 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
2229
2230 /*
2231  * default period for cfs group bandwidth.
2232  * default: 0.1s, units: nanoseconds
2233  */
2234 static inline u64 default_cfs_period(void)
2235 {
2236         return 100000000ULL;
2237 }
2238
2239 static inline u64 sched_cfs_bandwidth_slice(void)
2240 {
2241         return (u64)sysctl_sched_cfs_bandwidth_slice * NSEC_PER_USEC;
2242 }
2243
2244 /*
2245  * Replenish runtime according to assigned quota and update expiration time.
2246  * We use sched_clock_cpu directly instead of rq->clock to avoid adding
2247  * additional synchronization around rq->lock.
2248  *
2249  * requires cfs_b->lock
2250  */
2251 void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2252 {
2253         u64 now;
2254
2255         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
2256                 return;
2257
2258         now = sched_clock_cpu(smp_processor_id());
2259         cfs_b->runtime = cfs_b->quota;
2260         cfs_b->runtime_expires = now + ktime_to_ns(cfs_b->period);
2261 }
2262
2263 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
2264 {
2265         return &tg->cfs_bandwidth;
2266 }
2267
2268 /* rq->task_clock normalized against any time this cfs_rq has spent throttled */
2269 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq)
2270 {
2271         if (unlikely(cfs_rq->throttle_count))
2272                 return cfs_rq->throttled_clock_task;
2273
2274         return rq_of(cfs_rq)->clock_task - cfs_rq->throttled_clock_task_time;
2275 }
2276
2277 /* returns 0 on failure to allocate runtime */
2278 static int assign_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2279 {
2280         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
2281         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
2282         u64 amount = 0, min_amount, expires;
2283
2284         /* note: this is a positive sum as runtime_remaining <= 0 */
2285         min_amount = sched_cfs_bandwidth_slice() - cfs_rq->runtime_remaining;
2286
2287         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2288         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
2289                 amount = min_amount;
2290         else {
2291                 /*
2292                  * If the bandwidth pool has become inactive, then at least one
2293                  * period must have elapsed since the last consumption.
2294                  * Refresh the global state and ensure bandwidth timer becomes
2295                  * active.
2296                  */
2297                 if (!cfs_b->timer_active) {
2298                         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
2299                         __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
2300                 }
2301
2302                 if (cfs_b->runtime > 0) {
2303                         amount = min(cfs_b->runtime, min_amount);
2304                         cfs_b->runtime -= amount;
2305                         cfs_b->idle = 0;
2306                 }
2307         }
2308         expires = cfs_b->runtime_expires;
2309         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2310
2311         cfs_rq->runtime_remaining += amount;
2312         /*
2313          * we may have advanced our local expiration to account for allowed
2314          * spread between our sched_clock and the one on which runtime was
2315          * issued.
2316          */
2317         if ((s64)(expires - cfs_rq->runtime_expires) > 0)
2318                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
2319
2320         return cfs_rq->runtime_remaining > 0;
2321 }
2322
2323 /*
2324  * Note: This depends on the synchronization provided by sched_clock and the
2325  * fact that rq->clock snapshots this value.
2326  */
2327 static void expire_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2328 {
2329         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2330         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2331
2332         /* if the deadline is ahead of our clock, nothing to do */
2333         if (likely((s64)(rq->clock - cfs_rq->runtime_expires) < 0))
2334                 return;
2335
2336         if (cfs_rq->runtime_remaining < 0)
2337                 return;
2338
2339         /*
2340          * If the local deadline has passed we have to consider the
2341          * possibility that our sched_clock is 'fast' and the global deadline
2342          * has not truly expired.
2343          *
2344          * Fortunately we can check determine whether this the case by checking
2345          * whether the global deadline has advanced.
2346          */
2347
2348         if ((s64)(cfs_rq->runtime_expires - cfs_b->runtime_expires) >= 0) {
2349                 /* extend local deadline, drift is bounded above by 2 ticks */
2350                 cfs_rq->runtime_expires += TICK_NSEC;
2351         } else {
2352                 /* global deadline is ahead, expiration has passed */
2353                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
2354         }
2355 }
2356
2357 static void __account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
2358                                      unsigned long delta_exec)
2359 {
2360         /* dock delta_exec before expiring quota (as it could span periods) */
2361         cfs_rq->runtime_remaining -= delta_exec;
2362         expire_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2363
2364         if (likely(cfs_rq->runtime_remaining > 0))
2365                 return;
2366
2367         /*
2368          * if we're unable to extend our runtime we resched so that the active
2369          * hierarchy can be throttled
2370          */
2371         if (!assign_cfs_rq_runtime(cfs_rq) && likely(cfs_rq->curr))
2372                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2373 }
2374
2375 static __always_inline
2376 void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long delta_exec)
2377 {
2378         if (!cfs_bandwidth_used() || !cfs_rq->runtime_enabled)
2379                 return;
2380
2381         __account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
2382 }
2383
2384 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
2385 {
2386         return cfs_bandwidth_used() && cfs_rq->throttled;
2387 }
2388
2389 /* check whether cfs_rq, or any parent, is throttled */
2390 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq)
2391 {
2392         return cfs_bandwidth_used() && cfs_rq->throttle_count;
2393 }
2394
2395 /*
2396  * Ensure that neither of the group entities corresponding to src_cpu or
2397  * dest_cpu are members of a throttled hierarchy when performing group
2398  * load-balance operations.
2399  */
2400 static inline int throttled_lb_pair(struct task_group *tg,
2401                                     int src_cpu, int dest_cpu)
2402 {
2403         struct cfs_rq *src_cfs_rq, *dest_cfs_rq;
2404
2405         src_cfs_rq = tg->cfs_rq[src_cpu];
2406         dest_cfs_rq = tg->cfs_rq[dest_cpu];
2407
2408         return throttled_hierarchy(src_cfs_rq) ||
2409                throttled_hierarchy(dest_cfs_rq);
2410 }
2411
2412 /* updated child weight may affect parent so we have to do this bottom up */
2413 static int tg_unthrottle_up(struct task_group *tg, void *data)
2414 {
2415         struct rq *rq = data;
2416         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu_of(rq)];
2417
2418         cfs_rq->throttle_count--;
2419 #ifdef CONFIG_SMP
2420         if (!cfs_rq->throttle_count) {
2421                 /* adjust cfs_rq_clock_task() */
2422                 cfs_rq->throttled_clock_task_time += rq->clock_task -
2423                                              cfs_rq->throttled_clock_task;
2424         }
2425 #endif
2426
2427         return 0;
2428 }
2429
2430 static int tg_throttle_down(struct task_group *tg, void *data)
2431 {
2432         struct rq *rq = data;
2433         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu_of(rq)];
2434
2435         /* group is entering throttled state, stop time */
2436         if (!cfs_rq->throttle_count)
2437                 cfs_rq->throttled_clock_task = rq->clock_task;
2438         cfs_rq->throttle_count++;
2439
2440         return 0;
2441 }
2442
2443 static void throttle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
2444 {
2445         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2446         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2447         struct sched_entity *se;
2448         long task_delta, dequeue = 1;
2449
2450         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
2451
2452         /* freeze hierarchy runnable averages while throttled */
2453         rcu_read_lock();
2454         walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_throttle_down, tg_nop, (void *)rq);
2455         rcu_read_unlock();
2456
2457         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
2458         for_each_sched_entity(se) {
2459                 struct cfs_rq *qcfs_rq = cfs_rq_of(se);
2460                 /* throttled entity or throttle-on-deactivate */
2461                 if (!se->on_rq)
2462                         break;
2463
2464                 if (dequeue)
2465                         dequeue_entity(qcfs_rq, se, DEQUEUE_SLEEP);
2466                 qcfs_rq->h_nr_running -= task_delta;
2467
2468                 if (qcfs_rq->load.weight)
2469                         dequeue = 0;
2470         }
2471
2472         if (!se)
2473                 rq->nr_running -= task_delta;
2474
2475         cfs_rq->throttled = 1;
2476         cfs_rq->throttled_clock = rq->clock;
2477         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2478         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->throttled_list, &cfs_b->throttled_cfs_rq);
2479         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2480 }
2481
2482 void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
2483 {
2484         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2485         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2486         struct sched_entity *se;
2487         int enqueue = 1;
2488         long task_delta;
2489
2490         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
2491
2492         cfs_rq->throttled = 0;
2493         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2494         cfs_b->throttled_time += rq->clock - cfs_rq->throttled_clock;
2495         list_del_rcu(&cfs_rq->throttled_list);
2496         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2497
2498         update_rq_clock(rq);
2499         /* update hierarchical throttle state */
2500         walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_nop, tg_unthrottle_up, (void *)rq);
2501
2502         if (!cfs_rq->load.weight)
2503                 return;
2504
2505         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
2506         for_each_sched_entity(se) {
2507                 if (se->on_rq)
2508                         enqueue = 0;
2509
2510                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2511                 if (enqueue)
2512                         enqueue_entity(cfs_rq, se, ENQUEUE_WAKEUP);
2513                 cfs_rq->h_nr_running += task_delta;
2514
2515                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2516                         break;
2517         }
2518
2519         if (!se)
2520                 rq->nr_running += task_delta;
2521
2522         /* determine whether we need to wake up potentially idle cpu */
2523         if (rq->curr == rq->idle && rq->cfs.nr_running)
2524                 resched_task(rq->curr);
2525 }
2526
2527 static u64 distribute_cfs_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b,
2528                 u64 remaining, u64 expires)
2529 {
2530         struct cfs_rq *cfs_rq;
2531         u64 runtime = remaining;
2532
2533         rcu_read_lock();
2534         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &cfs_b->throttled_cfs_rq,
2535                                 throttled_list) {
2536                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2537
2538                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2539                 if (!cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2540                         goto next;
2541
2542                 runtime = -cfs_rq->runtime_remaining + 1;
2543                 if (runtime > remaining)
2544                         runtime = remaining;
2545                 remaining -= runtime;
2546
2547                 cfs_rq->runtime_remaining += runtime;
2548                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
2549
2550                 /* we check whether we're throttled above */
2551                 if (cfs_rq->runtime_remaining > 0)
2552                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
2553
2554 next:
2555                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2556
2557                 if (!remaining)
2558                         break;
2559         }
2560         rcu_read_unlock();
2561
2562         return remaining;
2563 }
2564
2565 /*
2566  * Responsible for refilling a task_group's bandwidth and unthrottling its
2567  * cfs_rqs as appropriate. If there has been no activity within the last
2568  * period the timer is deactivated until scheduling resumes; cfs_b->idle is
2569  * used to track this state.
2570  */
2571 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun)
2572 {
2573         u64 runtime, runtime_expires;
2574         int idle = 1, throttled;
2575
2576         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2577         /* no need to continue the timer with no bandwidth constraint */
2578         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
2579                 goto out_unlock;
2580
2581         throttled = !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2582         /* idle depends on !throttled (for the case of a large deficit) */
2583         idle = cfs_b->idle && !throttled;
2584         cfs_b->nr_periods += overrun;
2585
2586         /* if we're going inactive then everything else can be deferred */
2587         if (idle)
2588                 goto out_unlock;
2589
2590         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
2591
2592         if (!throttled) {
2593                 /* mark as potentially idle for the upcoming period */
2594                 cfs_b->idle = 1;
2595                 goto out_unlock;
2596         }
2597
2598         /* account preceding periods in which throttling occurred */
2599         cfs_b->nr_throttled += overrun;
2600
2601         /*
2602          * There are throttled entities so we must first use the new bandwidth
2603          * to unthrottle them before making it generally available.  This
2604          * ensures that all existing debts will be paid before a new cfs_rq is
2605          * allowed to run.
2606          */
2607         runtime = cfs_b->runtime;
2608         runtime_expires = cfs_b->runtime_expires;
2609         cfs_b->runtime = 0;
2610
2611         /*
2612          * This check is repeated as we are holding onto the new bandwidth
2613          * while we unthrottle.  This can potentially race with an unthrottled
2614          * group trying to acquire new bandwidth from the global pool.
2615          */
2616         while (throttled && runtime > 0) {
2617                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2618                 /* we can't nest cfs_b->lock while distributing bandwidth */
2619                 runtime = distribute_cfs_runtime(cfs_b, runtime,
2620                                                  runtime_expires);
2621                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2622
2623                 throttled = !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2624         }
2625
2626         /* return (any) remaining runtime */
2627         cfs_b->runtime = runtime;
2628         /*
2629          * While we are ensured activity in the period following an
2630          * unthrottle, this also covers the case in which the new bandwidth is
2631          * insufficient to cover the existing bandwidth deficit.  (Forcing the
2632          * timer to remain active while there are any throttled entities.)
2633          */
2634         cfs_b->idle = 0;
2635 out_unlock:
2636         if (idle)
2637                 cfs_b->timer_active = 0;
2638         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2639
2640         return idle;
2641 }
2642
2643 /* a cfs_rq won't donate quota below this amount */
2644 static const u64 min_cfs_rq_runtime = 1 * NSEC_PER_MSEC;
2645 /* minimum remaining period time to redistribute slack quota */
2646 static const u64 min_bandwidth_expiration = 2 * NSEC_PER_MSEC;
2647 /* how long we wait to gather additional slack before distributing */
2648 static const u64 cfs_bandwidth_slack_period = 5 * NSEC_PER_MSEC;
2649
2650 /* are we near the end of the current quota period? */
2651 static int runtime_refresh_within(struct cfs_bandwidth *cfs_b, u64 min_expire)
2652 {
2653         struct hrtimer *refresh_timer = &cfs_b->period_timer;
2654         u64 remaining;
2655
2656         /* if the call-back is running a quota refresh is already occurring */
2657         if (hrtimer_callback_running(refresh_timer))
2658                 return 1;
2659
2660         /* is a quota refresh about to occur? */
2661         remaining = ktime_to_ns(hrtimer_expires_remaining(refresh_timer));
2662         if (remaining < min_expire)
2663                 return 1;
2664
2665         return 0;
2666 }
2667
2668 static void start_cfs_slack_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2669 {
2670         u64 min_left = cfs_bandwidth_slack_period + min_bandwidth_expiration;
2671
2672         /* if there's a quota refresh soon don't bother with slack */
2673         if (runtime_refresh_within(cfs_b, min_left))
2674                 return;
2675
2676         start_bandwidth_timer(&cfs_b->slack_timer,
2677                                 ns_to_ktime(cfs_bandwidth_slack_period));
2678 }
2679
2680 /* we know any runtime found here is valid as update_curr() precedes return */
2681 static void __return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2682 {
2683         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2684         s64 slack_runtime = cfs_rq->runtime_remaining - min_cfs_rq_runtime;
2685
2686         if (slack_runtime <= 0)
2687                 return;
2688
2689         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2690         if (cfs_b->quota != RUNTIME_INF &&
2691             cfs_rq->runtime_expires == cfs_b->runtime_expires) {
2692                 cfs_b->runtime += slack_runtime;
2693
2694                 /* we are under rq->lock, defer unthrottling using a timer */
2695                 if (cfs_b->runtime > sched_cfs_bandwidth_slice() &&
2696                     !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq))
2697                         start_cfs_slack_bandwidth(cfs_b);
2698         }
2699         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2700
2701         /* even if it's not valid for return we don't want to try again */
2702         cfs_rq->runtime_remaining -= slack_runtime;
2703 }
2704
2705 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2706 {
2707         if (!cfs_bandwidth_used())
2708                 return;
2709
2710         if (!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->nr_running)
2711                 return;
2712
2713         __return_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2714 }
2715
2716 /*
2717  * This is done with a timer (instead of inline with bandwidth return) since
2718  * it's necessary to juggle rq->locks to unthrottle their respective cfs_rqs.
2719  */
2720 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2721 {
2722         u64 runtime = 0, slice = sched_cfs_bandwidth_slice();
2723         u64 expires;
2724
2725         /* confirm we're still not at a refresh boundary */
2726         if (runtime_refresh_within(cfs_b, min_bandwidth_expiration))
2727                 return;
2728
2729         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2730         if (cfs_b->quota != RUNTIME_INF && cfs_b->runtime > slice) {
2731                 runtime = cfs_b->runtime;
2732                 cfs_b->runtime = 0;
2733         }
2734         expires = cfs_b->runtime_expires;
2735         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2736
2737         if (!runtime)
2738                 return;
2739
2740         runtime = distribute_cfs_runtime(cfs_b, runtime, expires);
2741
2742         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2743         if (expires == cfs_b->runtime_expires)
2744                 cfs_b->runtime = runtime;
2745         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2746 }
2747
2748 /*
2749  * When a group wakes up we want to make sure that its quota is not already
2750  * expired/exceeded, otherwise it may be allowed to steal additional ticks of
2751  * runtime as update_curr() throttling can not not trigger until it's on-rq.
2752  */
2753 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq)
2754 {
2755         if (!cfs_bandwidth_used())
2756                 return;
2757
2758         /* an active group must be handled by the update_curr()->put() path */
2759         if (!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->curr)
2760                 return;
2761
2762         /* ensure the group is not already throttled */
2763         if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2764                 return;
2765
2766         /* update runtime allocation */
2767         account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
2768         if (cfs_rq->runtime_remaining <= 0)
2769                 throttle_cfs_rq(cfs_rq);
2770 }
2771
2772 /* conditionally throttle active cfs_rq's from put_prev_entity() */
2773 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2774 {
2775         if (!cfs_bandwidth_used())
2776                 return;
2777
2778         if (likely(!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->runtime_remaining > 0))
2779                 return;
2780
2781         /*
2782          * it's possible for a throttled entity to be forced into a running
2783          * state (e.g. set_curr_task), in this case we're finished.
2784          */
2785         if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2786                 return;
2787
2788         throttle_cfs_rq(cfs_rq);
2789 }
2790
2791 static inline u64 default_cfs_period(void);
2792 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun);
2793 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
2794
2795 static enum hrtimer_restart sched_cfs_slack_timer(struct hrtimer *timer)
2796 {
2797         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
2798                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, slack_timer);
2799         do_sched_cfs_slack_timer(cfs_b);
2800
2801         return HRTIMER_NORESTART;
2802 }
2803
2804 static enum hrtimer_restart sched_cfs_period_timer(struct hrtimer *timer)
2805 {
2806         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
2807                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, period_timer);
2808         ktime_t now;
2809         int overrun;
2810         int idle = 0;
2811
2812         for (;;) {
2813                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
2814                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, cfs_b->period);
2815
2816                 if (!overrun)
2817                         break;
2818
2819                 idle = do_sched_cfs_period_timer(cfs_b, overrun);
2820         }
2821
2822         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
2823 }
2824
2825 void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2826 {
2827         raw_spin_lock_init(&cfs_b->lock);
2828         cfs_b->runtime = 0;
2829         cfs_b->quota = RUNTIME_INF;
2830         cfs_b->period = ns_to_ktime(default_cfs_period());
2831
2832         INIT_LIST_HEAD(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2833         hrtimer_init(&cfs_b->period_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
2834         cfs_b->period_timer.function = sched_cfs_period_timer;
2835         hrtimer_init(&cfs_b->slack_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
2836         cfs_b->slack_timer.function = sched_cfs_slack_timer;
2837 }
2838
2839 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2840 {
2841         cfs_rq->runtime_enabled = 0;
2842         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->throttled_list);
2843 }
2844
2845 /* requires cfs_b->lock, may release to reprogram timer */
2846 void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2847 {
2848         /*
2849          * The timer may be active because we're trying to set a new bandwidth
2850          * period or because we're racing with the tear-down path
2851          * (timer_active==0 becomes visible before the hrtimer call-back
2852          * terminates).  In either case we ensure that it's re-programmed
2853          */
2854         while (unlikely(hrtimer_active(&cfs_b->period_timer))) {
2855                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2856                 /* ensure cfs_b->lock is available while we wait */
2857                 hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
2858
2859                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2860                 /* if someone else restarted the timer then we're done */
2861                 if (cfs_b->timer_active)
2862                         return;
2863         }
2864
2865         cfs_b->timer_active = 1;
2866         start_bandwidth_timer(&cfs_b->period_timer, cfs_b->period);
2867 }
2868
2869 static void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2870 {
2871         hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
2872         hrtimer_cancel(&cfs_b->slack_timer);
2873 }
2874
2875 static void __maybe_unused unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq)
2876 {
2877         struct cfs_rq *cfs_rq;
2878
2879         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
2880                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2881
2882                 if (!cfs_rq->runtime_enabled)
2883                         continue;
2884
2885                 /*
2886                  * clock_task is not advancing so we just need to make sure
2887                  * there's some valid quota amount
2888                  */
2889                 cfs_rq->runtime_remaining = cfs_b->quota;
2890                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2891                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
2892         }
2893 }
2894
2895 #else /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
2896 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq)
2897 {
2898         return rq_of(cfs_rq)->clock_task;
2899 }
2900
2901 static void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
2902                                      unsigned long delta_exec) {}
2903 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2904 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2905 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2906
2907 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
2908 {
2909         return 0;
2910 }
2911
2912 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq)
2913 {
2914         return 0;
2915 }
2916
2917 static inline int throttled_lb_pair(struct task_group *tg,
2918                                     int src_cpu, int dest_cpu)
2919 {
2920         return 0;
2921 }
2922
2923 void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
2924
2925 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2926 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2927 #endif
2928
2929 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
2930 {
2931         return NULL;
2932 }
2933 static inline void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
2934 static inline void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq) {}
2935
2936 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
2937
2938 /**************************************************
2939  * CFS operations on tasks:
2940  */
2941
2942 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
2943 static void hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2944 {
2945         struct sched_entity *se = &p->se;
2946         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2947
2948         WARN_ON(task_rq(p) != rq);
2949
2950         if (cfs_rq->nr_running > 1) {
2951                 u64 slice = sched_slice(cfs_rq, se);
2952                 u64 ran = se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime;
2953                 s64 delta = slice - ran;
2954
2955                 if (delta < 0) {
2956                         if (rq->curr == p)
2957                                 resched_task(p);
2958                         return;
2959                 }
2960
2961                 /*
2962                  * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
2963                  * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
2964                  */
2965                 if (rq->curr != p)
2966                         delta = max_t(s64, 10000LL, delta);
2967
2968                 hrtick_start(rq, delta);
2969         }
2970 }
2971
2972 /*
2973  * called from enqueue/dequeue and updates the hrtick when the
2974  * current task is from our class and nr_running is low enough
2975  * to matter.
2976  */
2977 static void hrtick_update(struct rq *rq)
2978 {
2979         struct task_struct *curr = rq->curr;
2980
2981         if (!hrtick_enabled(rq) || curr->sched_class != &fair_sched_class)
2982                 return;
2983
2984         if (cfs_rq_of(&curr->se)->nr_running < sched_nr_latency)
2985                 hrtick_start_fair(rq, curr);
2986 }
2987 #else /* !CONFIG_SCHED_HRTICK */
2988 static inline void
2989 hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2990 {
2991 }
2992
2993 static inline void hrtick_update(struct rq *rq)
2994 {
2995 }
2996 #endif
2997
2998 /*
2999  * The enqueue_task method is called before nr_running is
3000  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
3001  * then put the task into the rbtree:
3002  */
3003 static void
3004 enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
3005 {
3006         struct cfs_rq *cfs_rq;
3007         struct sched_entity *se = &p->se;
3008
3009         for_each_sched_entity(se) {
3010                 if (se->on_rq)
3011                         break;
3012                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3013                 enqueue_entity(cfs_rq, se, flags);
3014
3015                 /*
3016                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
3017                  *
3018                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
3019                  * post the final h_nr_running increment below.
3020                 */
3021                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3022                         break;
3023                 cfs_rq->h_nr_running++;
3024
3025                 flags = ENQUEUE_WAKEUP;
3026         }
3027
3028         for_each_sched_entity(se) {
3029                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3030                 cfs_rq->h_nr_running++;
3031
3032                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3033                         break;
3034
3035                 update_cfs_shares(cfs_rq);
3036                 update_entity_load_avg(se, 1);
3037         }
3038
3039         if (!se) {
3040                 update_rq_runnable_avg(rq, rq->nr_running);
3041                 inc_nr_running(rq);
3042         }
3043         hrtick_update(rq);
3044 }
3045
3046 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se);
3047
3048 /*
3049  * The dequeue_task method is called before nr_running is
3050  * decreased. We remove the task from the rbtree and
3051  * update the fair scheduling stats:
3052  */
3053 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
3054 {
3055         struct cfs_rq *cfs_rq;
3056         struct sched_entity *se = &p->se;
3057         int task_sleep = flags & DEQUEUE_SLEEP;
3058
3059         for_each_sched_entity(se) {
3060                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3061                 dequeue_entity(cfs_rq, se, flags);
3062
3063                 /*
3064                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
3065                  *
3066                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
3067                  * post the final h_nr_running decrement below.
3068                 */
3069                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3070                         break;
3071                 cfs_rq->h_nr_running--;
3072
3073                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
3074                 if (cfs_rq->load.weight) {
3075                         /*
3076                          * Bias pick_next to pick a task from this cfs_rq, as
3077                          * p is sleeping when it is within its sched_slice.
3078                          */
3079                         if (task_sleep && parent_entity(se))
3080                                 set_next_buddy(parent_entity(se));
3081
3082                         /* avoid re-evaluating load for this entity */
3083                         se = parent_entity(se);
3084                         break;
3085                 }
3086                 flags |= DEQUEUE_SLEEP;
3087         }
3088
3089         for_each_sched_entity(se) {
3090                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3091                 cfs_rq->h_nr_running--;
3092
3093                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3094                         break;
3095
3096                 update_cfs_shares(cfs_rq);
3097                 update_entity_load_avg(se, 1);
3098         }
3099
3100         if (!se) {
3101                 dec_nr_running(rq);
3102                 update_rq_runnable_avg(rq, 1);
3103         }
3104         hrtick_update(rq);
3105 }
3106
3107 #ifdef CONFIG_SMP
3108 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
3109 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
3110 {
3111         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
3112 }
3113
3114 /*
3115  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
3116  * according to the scheduling class and "nice" value.
3117  *
3118  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
3119  * balance conservatively.
3120  */
3121 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
3122 {
3123         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3124         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
3125
3126         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
3127                 return total;
3128
3129         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
3130 }
3131
3132 /*
3133  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
3134  * according to the scheduling class and "nice" value.
3135  */
3136 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
3137 {
3138         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3139         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
3140
3141         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
3142                 return total;
3143
3144         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
3145 }
3146
3147 static unsigned long power_of(int cpu)
3148 {
3149         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
3150 }
3151
3152 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
3153 {
3154         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3155         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
3156
3157         if (nr_running)
3158                 return rq->load.weight / nr_running;
3159
3160         return 0;
3161 }
3162
3163
3164 static void task_waking_fair(struct task_struct *p)
3165 {
3166         struct sched_entity *se = &p->se;
3167         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3168         u64 min_vruntime;
3169
3170 #ifndef CONFIG_64BIT
3171         u64 min_vruntime_copy;
3172
3173         do {
3174                 min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime_copy;
3175                 smp_rmb();
3176                 min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
3177         } while (min_vruntime != min_vruntime_copy);
3178 #else
3179         min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
3180 #endif
3181
3182         se->vruntime -= min_vruntime;
3183 }
3184
3185 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3186 /*
3187  * effective_load() calculates the load change as seen from the root_task_group
3188  *
3189  * Adding load to a group doesn't make a group heavier, but can cause movement
3190  * of group shares between cpus. Assuming the shares were perfectly aligned one
3191  * can calculate the shift in shares.
3192  *
3193  * Calculate the effective load difference if @wl is added (subtracted) to @tg
3194  * on this @cpu and results in a total addition (subtraction) of @wg to the
3195  * total group weight.
3196  *
3197  * Given a runqueue weight distribution (rw_i) we can compute a shares
3198  * distribution (s_i) using:
3199  *
3200  *   s_i = rw_i / \Sum rw_j                                             (1)
3201  *
3202  * Suppose we have 4 CPUs and our @tg is a direct child of the root group and
3203  * has 7 equal weight tasks, distributed as below (rw_i), with the resulting
3204  * shares distribution (s_i):
3205  *
3206  *   rw_i = {   2,   4,   1,   0 }
3207  *   s_i  = { 2/7, 4/7, 1/7,   0 }
3208  *
3209  * As per wake_affine() we're interested in the load of two CPUs (the CPU the
3210  * task used to run on and the CPU the waker is running on), we need to
3211  * compute the effect of waking a task on either CPU and, in case of a sync
3212  * wakeup, compute the effect of the current task going to sleep.
3213  *
3214  * So for a change of @wl to the local @cpu with an overall group weight change
3215  * of @wl we can compute the new shares distribution (s'_i) using:
3216  *
3217  *   s'_i = (rw_i + @wl) / (@wg + \Sum rw_j)                            (2)
3218  *
3219  * Suppose we're interested in CPUs 0 and 1, and want to compute the load
3220  * differences in waking a task to CPU 0. The additional task changes the
3221  * weight and shares distributions like:
3222  *
3223  *   rw'_i = {   3,   4,   1,   0 }
3224  *   s'_i  = { 3/8, 4/8, 1/8,   0 }
3225  *
3226  * We can then compute the difference in effective weight by using:
3227  *
3228  *   dw_i = S * (s'_i - s_i)                                            (3)
3229  *
3230  * Where 'S' is the group weight as seen by its parent.
3231  *
3232  * Therefore the effective change in loads on CPU 0 would be 5/56 (3/8 - 2/7)
3233  * times the weight of the group. The effect on CPU 1 would be -4/56 (4/8 -
3234  * 4/7) times the weight of the group.
3235  */
3236 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu, long wl, long wg)
3237 {
3238         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
3239
3240         if (!tg->parent)        /* the trivial, non-cgroup case */
3241                 return wl;
3242
3243         for_each_sched_entity(se) {
3244                 long w, W;
3245
3246                 tg = se->my_q->tg;
3247
3248                 /*
3249                  * W = @wg + \Sum rw_j
3250                  */
3251                 W = wg + calc_tg_weight(tg, se->my_q);
3252
3253                 /*
3254                  * w = rw_i + @wl
3255                  */
3256                 w = se->my_q->load.weight + wl;
3257
3258                 /*
3259                  * wl = S * s'_i; see (2)
3260                  */
3261                 if (W > 0 && w < W)
3262                         wl = (w * tg->shares) / W;
3263                 else
3264                         wl = tg->shares;
3265
3266                 /*
3267                  * Per the above, wl is the new se->load.weight value; since
3268                  * those are clipped to [MIN_SHARES, ...) do so now. See
3269                  * calc_cfs_shares().
3270                  */
3271                 if (wl < MIN_SHARES)
3272                         wl = MIN_SHARES;
3273
3274                 /*
3275                  * wl = dw_i = S * (s'_i - s_i); see (3)
3276                  */
3277                 wl -= se->load.weight;
3278
3279                 /*
3280                  * Recursively apply this logic to all parent groups to compute
3281                  * the final effective load change on the root group. Since
3282                  * only the @tg group gets extra weight, all parent groups can
3283                  * only redistribute existing shares. @wl is the shift in shares
3284                  * resulting from this level per the above.
3285                  */
3286                 wg = 0;
3287         }
3288
3289         return wl;
3290 }
3291 #else
3292
3293 static inline unsigned long effective_load(struct task_group *tg, int cpu,
3294                 unsigned long wl, unsigned long wg)
3295 {
3296         return wl;
3297 }
3298
3299 #endif
3300
3301 static int wake_affine(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int sync)
3302 {
3303         s64 this_load, load;
3304         int idx, this_cpu, prev_cpu;
3305         unsigned long tl_per_task;
3306         struct task_group *tg;
3307         unsigned long weight;
3308         int balanced;
3309
3310         idx       = sd->wake_idx;
3311         this_cpu  = smp_processor_id();
3312         prev_cpu  = task_cpu(p);
3313         load      = source_load(prev_cpu, idx);
3314         this_load = target_load(this_cpu, idx);
3315
3316         /*
3317          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
3318          * effect of the currently running task from the load
3319          * of the current CPU:
3320          */
3321         if (sync) {
3322                 tg = task_group(current);
3323                 weight = current->se.load.weight;
3324
3325                 this_load += effective_load(tg, this_cpu, -weight, -weight);
3326                 load += effective_load(tg, prev_cpu, 0, -weight);
3327         }
3328
3329         tg = task_group(p);
3330         weight = p->se.load.weight;
3331
3332         /*
3333          * In low-load situations, where prev_cpu is idle and this_cpu is idle
3334          * due to the sync cause above having dropped this_load to 0, we'll
3335          * always have an imbalance, but there's really nothing you can do
3336          * about that, so that's good too.
3337          *
3338          * Otherwise check if either cpus are near enough in load to allow this
3339          * task to be woken on this_cpu.
3340          */
3341         if (this_load > 0) {
3342                 s64 this_eff_load, prev_eff_load;
3343
3344                 this_eff_load = 100;
3345                 this_eff_load *= power_of(prev_cpu);
3346                 this_eff_load *= this_load +
3347                         effective_load(tg, this_cpu, weight, weight);
3348
3349                 prev_eff_load = 100 + (sd->imbalance_pct - 100) / 2;
3350                 prev_eff_load *= power_of(this_cpu);
3351                 prev_eff_load *= load + effective_load(tg, prev_cpu, 0, weight);
3352
3353                 balanced = this_eff_load <= prev_eff_load;
3354         } else
3355                 balanced = true;
3356
3357         /*
3358          * If the currently running task will sleep within
3359          * a reasonable amount of time then attract this newly
3360          * woken task:
3361          */
3362         if (sync && balanced)
3363                 return 1;
3364
3365         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine_attempts);
3366         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3367
3368         if (balanced ||
3369             (this_load <= load &&
3370              this_load + target_load(prev_cpu, idx) <= tl_per_task)) {
3371                 /*
3372                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
3373                  * p is cache cold in this domain, and
3374                  * there is no bad imbalance.
3375                  */
3376                 schedstat_inc(sd, ttwu_move_affine);
3377                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine);
3378
3379                 return 1;
3380         }
3381         return 0;
3382 }
3383
3384 /*
3385  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
3386  * domain.
3387  */
3388 static struct sched_group *
3389 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p,
3390                   int this_cpu, int load_idx)
3391 {
3392         struct sched_group *idlest = NULL, *group = sd->groups;
3393         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
3394         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
3395
3396         do {
3397                 unsigned long load, avg_load;
3398                 int local_group;
3399                 int i;
3400
3401                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
3402                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
3403                                         tsk_cpus_allowed(p)))
3404                         continue;
3405
3406                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3407                                                sched_group_cpus(group));
3408
3409                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3410                 avg_load = 0;
3411
3412                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3413                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3414                         if (local_group)
3415                                 load = source_load(i, load_idx);
3416                         else
3417                                 load = target_load(i, load_idx);
3418
3419                         avg_load += load;
3420                 }
3421
3422                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3423                 avg_load = (avg_load * SCHED_POWER_SCALE) / group->sgp->power;
3424
3425                 if (local_group) {
3426                         this_load = avg_load;
3427                 } else if (avg_load < min_load) {
3428                         min_load = avg_load;
3429                         idlest = group;
3430                 }
3431         } while (group = group->next, group != sd->groups);
3432
3433         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
3434                 return NULL;
3435         return idlest;
3436 }
3437
3438 /*
3439  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
3440  */
3441 static int
3442 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
3443 {
3444         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
3445         int idlest = -1;
3446         int i;
3447
3448         /* Traverse only the allowed CPUs */
3449         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), tsk_cpus_allowed(p)) {
3450                 load = weighted_cpuload(i);
3451
3452                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
3453                         min_load = load;
3454                         idlest = i;
3455                 }
3456         }
3457
3458         return idlest;
3459 }
3460
3461 /*
3462  * Try and locate an idle CPU in the sched_domain.
3463  */
3464 static int select_idle_sibling(struct task_struct *p, int target)
3465 {
3466         struct sched_domain *sd;
3467         struct sched_group *sg;
3468         int i = task_cpu(p);
3469
3470         if (idle_cpu(target))
3471                 return target;
3472
3473         /*
3474          * If the prevous cpu is cache affine and idle, don't be stupid.
3475          */
3476         if (i != target && cpus_share_cache(i, target) && idle_cpu(i))
3477                 return i;
3478
3479         /*
3480          * Otherwise, iterate the domains and find an elegible idle cpu.
3481          */
3482         sd = rcu_dereference(per_cpu(sd_llc, target));
3483         for_each_lower_domain(sd) {
3484                 sg = sd->groups;
3485                 do {
3486                         if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(sg),
3487                                                 tsk_cpus_allowed(p)))
3488                                 goto next;
3489
3490                         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(sg)) {
3491                                 if (i == target || !idle_cpu(i))
3492                                         goto next;
3493                         }
3494
3495                         target = cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg),
3496                                         tsk_cpus_allowed(p));
3497                         goto done;
3498 next:
3499                         sg = sg->next;
3500                 } while (sg != sd->groups);
3501         }
3502 done:
3503         return target;
3504 }
3505
3506 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
3507 /*
3508  * Heterogenous multiprocessor (HMP) optimizations
3509  *
3510  * The cpu types are distinguished using a list of hmp_domains
3511  * which each represent one cpu type using a cpumask.
3512  * The list is assumed ordered by compute capacity with the
3513  * fastest domain first.
3514  */
3515 DEFINE_PER_CPU(struct hmp_domain *, hmp_cpu_domain);
3516 static const int hmp_max_tasks = 5;
3517
3518 extern void __init arch_get_hmp_domains(struct list_head *hmp_domains_list);
3519
3520 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
3521 /*
3522  * hmp_idle_pull:
3523  *
3524  * In this version we have stopped using forced up migrations when we
3525  * detect that a task running on a little CPU should be moved to a bigger
3526  * CPU. In most cases, the bigger CPU is in a deep sleep state and a forced
3527  * migration means we stop the task immediately but need to wait for the
3528  * target CPU to wake up before we can restart the task which is being
3529  * moved. Instead, we now wake a big CPU with an IPI and ask it to pull
3530  * a task when ready. This allows the task to continue executing on its
3531  * current CPU, reducing the amount of time that the task is stalled for.
3532  *
3533  * keepalive timers:
3534  *
3535  * The keepalive timer is used as a way to keep a CPU engaged in an
3536  * idle pull operation out of idle while waiting for the source
3537  * CPU to stop and move the task. Ideally this would not be necessary
3538  * and we could impose a temporary zero-latency requirement on the
3539  * current CPU, but in the current QoS framework this will result in
3540  * all CPUs in the system being unable to enter idle states which is
3541  * not desirable. The timer does not perform any work when it expires.
3542  */
3543 struct hmp_keepalive {
3544         bool init;
3545         ktime_t delay;  /* if zero, no need for timer */
3546         struct hrtimer timer;
3547 };
3548 DEFINE_PER_CPU(struct hmp_keepalive, hmp_cpu_keepalive);
3549
3550 /* setup per-cpu keepalive timers */
3551 static enum hrtimer_restart hmp_cpu_keepalive_notify(struct hrtimer *hrtimer)
3552 {
3553         return HRTIMER_NORESTART;
3554 }
3555
3556 /*
3557  * Work out if any of the idle states have an exit latency too high for us.
3558  * ns_delay is passed in containing the max we are willing to tolerate.
3559  * If there are none, set ns_delay to zero.
3560  * If there are any, set ns_delay to
3561  * ('target_residency of state with shortest too-big latency' - 1) * 1000.
3562  */
3563 static void hmp_keepalive_delay(unsigned int *ns_delay)
3564 {
3565         struct cpuidle_driver *drv;
3566         drv = cpuidle_driver_ref();
3567         if (drv) {
3568                 unsigned int us_delay = UINT_MAX;
3569                 unsigned int us_max_delay = *ns_delay / 1000;
3570                 int idx;
3571                 /* if cpuidle states are guaranteed to be sorted we
3572                  * could stop at the first match.
3573                  */
3574                 for (idx = 0; idx < drv->state_count; idx++) {
3575                         if (drv->states[idx].exit_latency > us_max_delay &&
3576                                 drv->states[idx].target_residency < us_delay) {
3577                                 us_delay = drv->states[idx].target_residency;
3578                         }
3579                 }
3580                 if (us_delay == UINT_MAX)
3581                         *ns_delay = 0; /* no timer required */
3582                 else
3583                         *ns_delay = 1000 * (us_delay - 1);
3584         }
3585         cpuidle_driver_unref();
3586 }
3587
3588 static void hmp_cpu_keepalive_trigger(void)
3589 {
3590         int cpu = smp_processor_id();
3591         struct hmp_keepalive *keepalive = &per_cpu(hmp_cpu_keepalive, cpu);
3592         if (!keepalive->init) {
3593                 unsigned int ns_delay = 100000; /* tolerate 100usec delay */
3594
3595                 hrtimer_init(&keepalive->timer,
3596                                 CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
3597                 keepalive->timer.function = hmp_cpu_keepalive_notify;
3598
3599                 hmp_keepalive_delay(&ns_delay);
3600                 keepalive->delay = ns_to_ktime(ns_delay);
3601                 keepalive->init = true;
3602         }
3603         if (ktime_to_ns(keepalive->delay))
3604                 hrtimer_start(&keepalive->timer,
3605                         keepalive->delay, HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
3606 }
3607
3608 static void hmp_cpu_keepalive_cancel(int cpu)
3609 {
3610         struct hmp_keepalive *keepalive = &per_cpu(hmp_cpu_keepalive, cpu);
3611         if (keepalive->init)
3612                 hrtimer_cancel(&keepalive->timer);
3613 }
3614 #else /* !CONFIG_CPU_IDLE */
3615 static void hmp_cpu_keepalive_trigger(void)
3616 {
3617 }
3618
3619 static void hmp_cpu_keepalive_cancel(int cpu)
3620 {
3621 }
3622 #endif
3623
3624 /* Setup hmp_domains */
3625 static int __init hmp_cpu_mask_setup(void)
3626 {
3627         char buf[64];
3628         struct hmp_domain *domain;
3629         struct list_head *pos;
3630         int dc, cpu;
3631
3632         pr_debug("Initializing HMP scheduler:\n");
3633
3634         /* Initialize hmp_domains using platform code */
3635         arch_get_hmp_domains(&hmp_domains);
3636         if (list_empty(&hmp_domains)) {
3637                 pr_debug("HMP domain list is empty!\n");
3638                 return 0;
3639         }
3640
3641         /* Print hmp_domains */
3642         dc = 0;
3643         list_for_each(pos, &hmp_domains) {
3644                 domain = list_entry(pos, struct hmp_domain, hmp_domains);
3645                 cpulist_scnprintf(buf, 64, &domain->possible_cpus);
3646                 pr_debug("  HMP domain %d: %s\n", dc, buf);
3647
3648                 for_each_cpu_mask(cpu, domain->possible_cpus) {
3649                         per_cpu(hmp_cpu_domain, cpu) = domain;
3650                 }
3651                 dc++;
3652         }
3653
3654         return 1;
3655 }
3656
3657 static struct hmp_domain *hmp_get_hmp_domain_for_cpu(int cpu)
3658 {
3659         struct hmp_domain *domain;
3660         struct list_head *pos;
3661
3662         list_for_each(pos, &hmp_domains) {
3663                 domain = list_entry(pos, struct hmp_domain, hmp_domains);
3664                 if(cpumask_test_cpu(cpu, &domain->possible_cpus))
3665                         return domain;
3666         }
3667         return NULL;
3668 }
3669
3670 static void hmp_online_cpu(int cpu)
3671 {
3672         struct hmp_domain *domain = hmp_get_hmp_domain_for_cpu(cpu);
3673
3674         if(domain)
3675                 cpumask_set_cpu(cpu, &domain->cpus);
3676 }
3677
3678 static void hmp_offline_cpu(int cpu)
3679 {
3680         struct hmp_domain *domain = hmp_get_hmp_domain_for_cpu(cpu);
3681
3682         if(domain)
3683                 cpumask_clear_cpu(cpu, &domain->cpus);
3684
3685         hmp_cpu_keepalive_cancel(cpu);
3686 }
3687 /*
3688  * Needed to determine heaviest tasks etc.
3689  */
3690 static inline unsigned int hmp_cpu_is_fastest(int cpu);
3691 static inline unsigned int hmp_cpu_is_slowest(int cpu);
3692 static inline struct hmp_domain *hmp_slower_domain(int cpu);
3693 static inline struct hmp_domain *hmp_faster_domain(int cpu);
3694
3695 /* must hold runqueue lock for queue se is currently on */
3696 static struct sched_entity *hmp_get_heaviest_task(
3697                                 struct sched_entity *se, int target_cpu)
3698 {
3699         int num_tasks = hmp_max_tasks;
3700         struct sched_entity *max_se = se;
3701         unsigned long int max_ratio = se->avg.load_avg_ratio;
3702         const struct cpumask *hmp_target_mask = NULL;
3703         struct hmp_domain *hmp;
3704
3705         if (hmp_cpu_is_fastest(cpu_of(se->cfs_rq->rq)))
3706                 return max_se;
3707
3708         hmp = hmp_faster_domain(cpu_of(se->cfs_rq->rq));
3709         hmp_target_mask = &hmp->cpus;
3710         if (target_cpu >= 0) {
3711                 /* idle_balance gets run on a CPU while
3712                  * it is in the middle of being hotplugged
3713                  * out. Bail early in that case.
3714                  */
3715                 if(!cpumask_test_cpu(target_cpu, hmp_target_mask))
3716                         return NULL;
3717                 hmp_target_mask = cpumask_of(target_cpu);
3718         }
3719         /* The currently running task is not on the runqueue */
3720         se = __pick_first_entity(cfs_rq_of(se));
3721
3722         while (num_tasks && se) {
3723                 if (entity_is_task(se) &&
3724                         se->avg.load_avg_ratio > max_ratio &&
3725                         cpumask_intersects(hmp_target_mask,
3726                                 tsk_cpus_allowed(task_of(se)))) {
3727                         max_se = se;
3728                         max_ratio = se->avg.load_avg_ratio;
3729                 }
3730                 se = __pick_next_entity(se);
3731                 num_tasks--;
3732         }
3733         return max_se;
3734 }
3735
3736 static struct sched_entity *hmp_get_lightest_task(
3737                                 struct sched_entity *se, int migrate_down)
3738 {
3739         int num_tasks = hmp_max_tasks;
3740         struct sched_entity *min_se = se;
3741         unsigned long int min_ratio = se->avg.load_avg_ratio;
3742         const struct cpumask *hmp_target_mask = NULL;
3743
3744         if (migrate_down) {
3745                 struct hmp_domain *hmp;
3746                 if (hmp_cpu_is_slowest(cpu_of(se->cfs_rq->rq)))
3747                         return min_se;
3748                 hmp = hmp_slower_domain(cpu_of(se->cfs_rq->rq));
3749                 hmp_target_mask = &hmp->cpus;
3750         }
3751         /* The currently running task is not on the runqueue */
3752         se = __pick_first_entity(cfs_rq_of(se));
3753
3754         while (num_tasks && se) {
3755                 if (entity_is_task(se) &&
3756                         (se->avg.load_avg_ratio < min_ratio &&
3757                         hmp_target_mask &&
3758                                 cpumask_intersects(hmp_target_mask,
3759                                 tsk_cpus_allowed(task_of(se))))) {
3760                         min_se = se;
3761                         min_ratio = se->avg.load_avg_ratio;
3762                 }
3763                 se = __pick_next_entity(se);
3764                 num_tasks--;
3765         }
3766         return min_se;
3767 }
3768
3769 /*
3770  * Migration thresholds should be in the range [0..1023]
3771  * hmp_up_threshold: min. load required for migrating tasks to a faster cpu
3772  * hmp_down_threshold: max. load allowed for tasks migrating to a slower cpu
3773  *
3774  * hmp_up_prio: Only up migrate task with high priority (<hmp_up_prio)
3775  * hmp_next_up_threshold: Delay before next up migration (1024 ~= 1 ms)
3776  * hmp_next_down_threshold: Delay before next down migration (1024 ~= 1 ms)
3777  *
3778  * Small Task Packing:
3779  * We can choose to fill the littlest CPUs in an HMP system rather than
3780  * the typical spreading mechanic. This behavior is controllable using
3781  * two variables.
3782  * hmp_packing_enabled: runtime control over pack/spread
3783  * hmp_full_threshold: Consider a CPU with this much unweighted load full
3784  */
3785 unsigned int hmp_up_threshold = 700;
3786 unsigned int hmp_down_threshold = 512;
3787 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP_PRIO_FILTER
3788 unsigned int hmp_up_prio = NICE_TO_PRIO(CONFIG_SCHED_HMP_PRIO_FILTER_VAL);
3789 #endif
3790 unsigned int hmp_next_up_threshold = 4096;
3791 unsigned int hmp_next_down_threshold = 4096;
3792
3793 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP_LITTLE_PACKING
3794 /*
3795  * Set the default packing threshold to try to keep little
3796  * CPUs at no more than 80% of their maximum frequency if only
3797  * packing a small number of small tasks. Bigger tasks will
3798  * raise frequency as normal.
3799  * In order to pack a task onto a CPU, the sum of the
3800  * unweighted runnable_avg load of existing tasks plus the
3801  * load of the new task must be less than hmp_full_threshold.
3802  *
3803  * This works in conjunction with frequency-invariant load
3804  * and DVFS governors. Since most DVFS governors aim for 80%
3805  * utilisation, we arrive at (0.8*0.8*(max_load=1024))=655
3806  * and use a value slightly lower to give a little headroom
3807  * in the decision.
3808  * Note that the most efficient frequency is different for
3809  * each system so /sys/kernel/hmp/packing_limit should be
3810  * configured at runtime for any given platform to achieve
3811  * optimal energy usage. Some systems may not benefit from
3812  * packing, so this feature can also be disabled at runtime
3813  * with /sys/kernel/hmp/packing_enable
3814  */
3815 unsigned int hmp_packing_enabled = 1;
3816 unsigned int hmp_full_threshold = 650;
3817 #endif
3818
3819 static unsigned int hmp_up_migration(int cpu, int *target_cpu, struct sched_entity *se);
3820 static unsigned int hmp_down_migration(int cpu, struct sched_entity *se);
3821 static inline unsigned int hmp_domain_min_load(struct hmp_domain *hmpd,
3822                                                 int *min_cpu, struct cpumask *affinity);
3823
3824 static inline struct hmp_domain *hmp_smallest_domain(void)
3825 {
3826         return list_entry(hmp_domains.prev, struct hmp_domain, hmp_domains);
3827 }
3828
3829 /* Check if cpu is in fastest hmp_domain */
3830 static inline unsigned int hmp_cpu_is_fastest(int cpu)
3831 {
3832         struct list_head *pos;
3833
3834         pos = &hmp_cpu_domain(cpu)->hmp_domains;
3835         return pos == hmp_domains.next;
3836 }
3837
3838 /* Check if cpu is in slowest hmp_domain */
3839 static inline unsigned int hmp_cpu_is_slowest(int cpu)
3840 {
3841         struct list_head *pos;
3842
3843         pos = &hmp_cpu_domain(cpu)->hmp_domains;
3844         return list_is_last(pos, &hmp_domains);
3845 }
3846
3847 /* Next (slower) hmp_domain relative to cpu */
3848 static inline struct hmp_domain *hmp_slower_domain(int cpu)
3849 {
3850         struct list_head *pos;
3851
3852         pos = &hmp_cpu_domain(cpu)->hmp_domains;
3853         return list_entry(pos->next, struct hmp_domain, hmp_domains);
3854 }
3855
3856 /* Previous (faster) hmp_domain relative to cpu */
3857 static inline struct hmp_domain *hmp_faster_domain(int cpu)
3858 {
3859         struct list_head *pos;
3860
3861         pos = &hmp_cpu_domain(cpu)->hmp_domains;
3862         return list_entry(pos->prev, struct hmp_domain, hmp_domains);
3863 }
3864
3865 /*
3866  * Selects a cpu in previous (faster) hmp_domain
3867  */
3868 static inline unsigned int hmp_select_faster_cpu(struct task_struct *tsk,
3869                                                         int cpu)
3870 {
3871         int lowest_cpu=NR_CPUS;
3872         __always_unused int lowest_ratio;
3873         struct hmp_domain *hmp;
3874
3875         if (hmp_cpu_is_fastest(cpu))
3876                 hmp = hmp_cpu_domain(cpu);
3877         else
3878                 hmp = hmp_faster_domain(cpu);
3879
3880         lowest_ratio = hmp_domain_min_load(hmp, &lowest_cpu,
3881                         tsk_cpus_allowed(tsk));
3882
3883         return lowest_cpu;
3884 }
3885
3886 /*
3887  * Selects a cpu in next (slower) hmp_domain
3888  * Note that cpumask_any_and() returns the first cpu in the cpumask
3889  */
3890 static inline unsigned int hmp_select_slower_cpu(struct task_struct *tsk,
3891                                                         int cpu)
3892 {
3893         int lowest_cpu=NR_CPUS;
3894         struct hmp_domain *hmp;
3895         __always_unused int lowest_ratio;
3896
3897         if (hmp_cpu_is_slowest(cpu))
3898                 hmp = hmp_cpu_domain(cpu);
3899         else
3900                 hmp = hmp_slower_domain(cpu);
3901
3902         lowest_ratio = hmp_domain_min_load(hmp, &lowest_cpu,
3903                         tsk_cpus_allowed(tsk));
3904
3905         return lowest_cpu;
3906 }
3907 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP_LITTLE_PACKING
3908 /*
3909  * Select the 'best' candidate little CPU to wake up on.
3910  * Implements a packing strategy which examines CPU in
3911  * logical CPU order, and selects the first which will
3912  * be loaded less than hmp_full_threshold according to
3913  * the sum of the tracked load of the runqueue and the task.
3914  */
3915 static inline unsigned int hmp_best_little_cpu(struct task_struct *tsk,
3916                 int cpu) {
3917         int tmp_cpu;
3918         unsigned long estimated_load;
3919         struct hmp_domain *hmp;
3920         struct sched_avg *avg;
3921         struct cpumask allowed_hmp_cpus;
3922
3923         if(!hmp_packing_enabled ||
3924                         tsk->se.avg.load_avg_ratio > ((NICE_0_LOAD * 90)/100))
3925                 return hmp_select_slower_cpu(tsk, cpu);
3926
3927         if (hmp_cpu_is_slowest(cpu))
3928                 hmp = hmp_cpu_domain(cpu);
3929         else
3930                 hmp = hmp_slower_domain(cpu);
3931
3932         /* respect affinity */
3933         cpumask_and(&allowed_hmp_cpus, &hmp->cpus,
3934                         tsk_cpus_allowed(tsk));
3935
3936         for_each_cpu_mask(tmp_cpu, allowed_hmp_cpus) {
3937                 avg = &cpu_rq(tmp_cpu)->avg;
3938                 /* estimate new rq load if we add this task */
3939                 estimated_load = avg->load_avg_ratio +
3940                                 tsk->se.avg.load_avg_ratio;
3941                 if (estimated_load <= hmp_full_threshold) {
3942                         cpu = tmp_cpu;
3943                         break;
3944                 }
3945         }
3946         /* if no match was found, the task uses the initial value */
3947         return cpu;
3948 }
3949 #endif
3950 static inline void hmp_next_up_delay(struct sched_entity *se, int cpu)
3951 {
3952         /* hack - always use clock from first online CPU */
3953         u64 now = cpu_rq(cpumask_first(cpu_online_mask))->clock_task;
3954         se->avg.hmp_last_up_migration = now;
3955         se->avg.hmp_last_down_migration = 0;
3956         cpu_rq(cpu)->avg.hmp_last_up_migration = now;
3957         cpu_rq(cpu)->avg.hmp_last_down_migration = 0;
3958 }
3959
3960 static inline void hmp_next_down_delay(struct sched_entity *se, int cpu)
3961 {
3962         /* hack - always use clock from first online CPU */
3963         u64 now = cpu_rq(cpumask_first(cpu_online_mask))->clock_task;
3964         se->avg.hmp_last_down_migration = now;
3965         se->avg.hmp_last_up_migration = 0;
3966         cpu_rq(cpu)->avg.hmp_last_down_migration = now;
3967         cpu_rq(cpu)->avg.hmp_last_up_migration = 0;
3968 }
3969
3970 /*
3971  * Heterogenous multiprocessor (HMP) optimizations
3972  *
3973  * These functions allow to change the growing speed of the load_avg_ratio
3974  * by default it goes from 0 to 0.5 in LOAD_AVG_PERIOD = 32ms
3975  * This can now be changed with /sys/kernel/hmp/load_avg_period_ms.
3976  *
3977  * These functions also allow to change the up and down threshold of HMP
3978  * using /sys/kernel/hmp/{up,down}_threshold.
3979  * Both must be between 0 and 1023. The threshold that is compared
3980  * to the load_avg_ratio is up_threshold/1024 and down_threshold/1024.
3981  *
3982  * For instance, if load_avg_period = 64 and up_threshold = 512, an idle
3983  * task with a load of 0 will reach the threshold after 64ms of busy loop.
3984  *
3985  * Changing load_avg_periods_ms has the same effect than changing the
3986  * default scaling factor Y=1002/1024 in the load_avg_ratio computation to
3987  * (1002/1024.0)^(LOAD_AVG_PERIOD/load_avg_period_ms), but the last one
3988  * could trigger overflows.
3989  * For instance, with Y = 1023/1024 in __update_task_entity_contrib()
3990  * "contrib = se->avg.runnable_avg_sum * scale_load_down(se->load.weight);"
3991  * could be overflowed for a weight > 2^12 even is the load_avg_contrib
3992  * should still be a 32bits result. This would not happen by multiplicating
3993  * delta time by 1/22 and setting load_avg_period_ms = 706.
3994  */
3995
3996 /*
3997  * By scaling the delta time it end-up increasing or decrease the
3998  * growing speed of the per entity load_avg_ratio
3999  * The scale factor hmp_data.multiplier is a fixed point
4000  * number: (32-HMP_VARIABLE_SCALE_SHIFT).HMP_VARIABLE_SCALE_SHIFT
4001  */
4002 static inline u64 hmp_variable_scale_convert(u64 delta)
4003 {
4004 #ifdef CONFIG_HMP_VARIABLE_SCALE
4005         u64 high = delta >> 32ULL;
4006         u64 low = delta & 0xffffffffULL;
4007         low *= hmp_data.multiplier;
4008         high *= hmp_data.multiplier;
4009         return (low >> HMP_VARIABLE_SCALE_SHIFT)
4010                         + (high << (32ULL - HMP_VARIABLE_SCALE_SHIFT));
4011 #else
4012         return delta;
4013 #endif
4014 }
4015
4016 static ssize_t hmp_show(struct kobject *kobj,
4017                                 struct attribute *attr, char *buf)
4018 {
4019         struct hmp_global_attr *hmp_attr =
4020                 container_of(attr, struct hmp_global_attr, attr);
4021         int temp;
4022
4023         if (hmp_attr->to_sysfs_text != NULL)
4024                 return hmp_attr->to_sysfs_text(buf, PAGE_SIZE);
4025
4026         temp = *(hmp_attr->value);
4027         if (hmp_attr->to_sysfs != NULL)
4028                 temp = hmp_attr->to_sysfs(temp);
4029
4030         return (ssize_t)sprintf(buf, "%d\n", temp);
4031 }
4032
4033 static ssize_t hmp_store(struct kobject *a, struct attribute *attr,
4034                                 const char *buf, size_t count)
4035 {
4036         int temp;
4037         ssize_t ret = count;
4038         struct hmp_global_attr *hmp_attr =
4039                 container_of(attr, struct hmp_global_attr, attr);
4040         char *str = vmalloc(count + 1);
4041         if (str == NULL)
4042                 return -ENOMEM;
4043         memcpy(str, buf, count);
4044         str[count] = 0;
4045         if (sscanf(str, "%d", &temp) < 1)
4046                 ret = -EINVAL;
4047         else {
4048                 if (hmp_attr->from_sysfs != NULL)
4049                         temp = hmp_attr->from_sysfs(temp);
4050                 if (temp < 0)
4051                         ret = -EINVAL;
4052                 else
4053                         *(hmp_attr->value) = temp;
4054         }
4055         vfree(str);
4056         return ret;
4057 }
4058
4059 static ssize_t hmp_print_domains(char *outbuf, int outbufsize)
4060 {
4061         char buf[64];
4062         const char nospace[] = "%s", space[] = " %s";
4063         const char *fmt = nospace;
4064         struct hmp_domain *domain;
4065         struct list_head *pos;
4066         int outpos = 0;
4067         list_for_each(pos, &hmp_domains) {
4068                 domain = list_entry(pos, struct hmp_domain, hmp_domains);
4069                 if (cpumask_scnprintf(buf, 64, &domain->possible_cpus)) {
4070                         outpos += sprintf(outbuf+outpos, fmt, buf);
4071                         fmt = space;
4072                 }
4073         }
4074         strcat(outbuf, "\n");
4075         return outpos+1;
4076 }
4077
4078 #ifdef CONFIG_HMP_VARIABLE_SCALE
4079 static int hmp_period_tofrom_sysfs(int value)
4080 {
4081         return (LOAD_AVG_PERIOD << HMP_VARIABLE_SCALE_SHIFT) / value;
4082 }
4083 #endif
4084 /* max value for threshold is 1024 */
4085 static int hmp_theshold_from_sysfs(int value)
4086 {
4087         if (value > 1024)
4088                 return -1;
4089         return value;
4090 }
4091 #if defined(CONFIG_SCHED_HMP_LITTLE_PACKING) || \
4092                 defined(CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE)
4093 /* toggle control is only 0,1 off/on */
4094 static int hmp_toggle_from_sysfs(int value)
4095 {
4096         if (value < 0 || value > 1)
4097                 return -1;
4098         return value;
4099 }
4100 #endif
4101 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP_LITTLE_PACKING
4102 /* packing value must be non-negative */
4103 static int hmp_packing_from_sysfs(int value)
4104 {
4105         if (value < 0)
4106                 return -1;
4107         return value;
4108 }
4109 #endif
4110 static void hmp_attr_add(
4111         const char *name,
4112         int *value,
4113         int (*to_sysfs)(int),
4114         int (*from_sysfs)(int),
4115         ssize_t (*to_sysfs_text)(char *, int),
4116         umode_t mode)
4117 {
4118         int i = 0;
4119         while (hmp_data.attributes[i] != NULL) {
4120                 i++;
4121                 if (i >= HMP_DATA_SYSFS_MAX)
4122                         return;
4123         }
4124         if (mode)
4125                 hmp_data.attr[i].attr.mode = mode;
4126         else
4127                 hmp_data.attr[i].attr.mode = 0644;
4128         hmp_data.attr[i].show = hmp_show;
4129         hmp_data.attr[i].store = hmp_store;
4130         hmp_data.attr[i].attr.name = name;
4131         hmp_data.attr[i].value = value;
4132         hmp_data.attr[i].to_sysfs = to_sysfs;
4133         hmp_data.attr[i].from_sysfs = from_sysfs;
4134         hmp_data.attr[i].to_sysfs_text = to_sysfs_text;
4135         hmp_data.attributes[i] = &hmp_data.attr[i].attr;
4136         hmp_data.attributes[i + 1] = NULL;
4137 }
4138
4139 static int hmp_attr_init(void)
4140 {
4141         int ret;
4142         memset(&hmp_data, sizeof(hmp_data), 0);
4143         hmp_attr_add("hmp_domains",
4144                 NULL,
4145                 NULL,
4146                 NULL,
4147                 hmp_print_domains,
4148                 0444);
4149         hmp_attr_add("up_threshold",
4150                 &hmp_up_threshold,
4151                 NULL,
4152                 hmp_theshold_from_sysfs,
4153                 NULL,
4154                 0);
4155         hmp_attr_add("down_threshold",
4156                 &hmp_down_threshold,
4157                 NULL,
4158                 hmp_theshold_from_sysfs,
4159                 NULL,
4160                 0);
4161 #ifdef CONFIG_HMP_VARIABLE_SCALE
4162         /* by default load_avg_period_ms == LOAD_AVG_PERIOD
4163          * meaning no change
4164          */
4165         hmp_data.multiplier = hmp_period_tofrom_sysfs(LOAD_AVG_PERIOD);
4166         hmp_attr_add("load_avg_period_ms",
4167                 &hmp_data.multiplier,
4168                 hmp_period_tofrom_sysfs,
4169                 hmp_period_tofrom_sysfs,
4170                 NULL,
4171                 0);
4172 #endif
4173 #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE
4174         /* default frequency-invariant scaling ON */
4175         hmp_data.freqinvar_load_scale_enabled = 1;
4176         hmp_attr_add("frequency_invariant_load_scale",
4177                 &hmp_data.freqinvar_load_scale_enabled,
4178                 NULL,
4179                 hmp_toggle_from_sysfs,
4180                 NULL,
4181                 0);
4182 #endif
4183 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP_LITTLE_PACKING
4184         hmp_attr_add("packing_enable",
4185                 &hmp_packing_enabled,
4186                 NULL,
4187                 hmp_toggle_from_sysfs,
4188                 NULL,
4189                 0);
4190         hmp_attr_add("packing_limit",
4191                 &hmp_full_threshold,
4192                 NULL,
4193                 hmp_packing_from_sysfs,
4194                 NULL,
4195                 0);
4196 #endif
4197         hmp_data.attr_group.name = "hmp";
4198         hmp_data.attr_group.attrs = hmp_data.attributes;
4199         ret = sysfs_create_group(kernel_kobj,
4200                 &hmp_data.attr_group);
4201         return 0;
4202 }
4203 late_initcall(hmp_attr_init);
4204 /*
4205  * return the load of the lowest-loaded CPU in a given HMP domain
4206  * min_cpu optionally points to an int to receive the CPU.
4207  * affinity optionally points to a cpumask containing the
4208  * CPUs to be considered. note:
4209  *   + min_cpu = NR_CPUS only if no CPUs are in the set of
4210  *     affinity && hmp_domain cpus
4211  *   + min_cpu will always otherwise equal one of the CPUs in
4212  *     the hmp domain
4213  *   + when more than one CPU has the same load, the one which
4214  *     is least-recently-disturbed by an HMP migration will be
4215  *     selected
4216  *   + if all CPUs are equally loaded or idle and the times are
4217  *     all the same, the first in the set will be used
4218  *   + if affinity is not set, cpu_online_mask is used
4219  */
4220 static inline unsigned int hmp_domain_min_load(struct hmp_domain *hmpd,
4221                                                 int *min_cpu, struct cpumask *affinity)
4222 {
4223         int cpu;
4224         int min_cpu_runnable_temp = NR_CPUS;
4225         u64 min_target_last_migration = ULLONG_MAX;
4226         u64 curr_last_migration;
4227         unsigned long min_runnable_load = INT_MAX;
4228         unsigned long contrib;
4229         struct sched_avg *avg;
4230         struct cpumask temp_cpumask;
4231         /*
4232          * only look at CPUs allowed if specified,
4233          * otherwise look at all online CPUs in the
4234          * right HMP domain
4235          */
4236         cpumask_and(&temp_cpumask, &hmpd->cpus, affinity ? affinity : cpu_online_mask);
4237
4238         for_each_cpu_mask(cpu, temp_cpumask) {
4239                 avg = &cpu_rq(cpu)->avg;
4240                 /* used for both up and down migration */
4241                 curr_last_migration = avg->hmp_last_up_migration ?
4242                         avg->hmp_last_up_migration : avg->hmp_last_down_migration;
4243
4244                 contrib = avg->load_avg_ratio;
4245                 /*
4246                  * Consider a runqueue completely busy if there is any load
4247                  * on it. Definitely not the best for overall fairness, but
4248                  * does well in typical Android use cases.
4249                  */
4250                 if (contrib)
4251                         contrib = 1023;
4252
4253                 if ((contrib < min_runnable_load) ||
4254                         (contrib == min_runnable_load &&
4255                          curr_last_migration < min_target_last_migration)) {
4256                         /*
4257                          * if the load is the same target the CPU with
4258                          * the longest time since a migration.
4259                          * This is to spread migration load between
4260                          * members of a domain more evenly when the
4261                          * domain is fully loaded
4262                          */
4263                         min_runnable_load = contrib;
4264                         min_cpu_runnable_temp = cpu;
4265                         min_target_last_migration = curr_last_migration;
4266                 }
4267         }
4268
4269         if (min_cpu)
4270                 *min_cpu = min_cpu_runnable_temp;
4271
4272         return min_runnable_load;
4273 }
4274
4275 /*
4276  * Calculate the task starvation
4277  * This is the ratio of actually running time vs. runnable time.
4278  * If the two are equal the task is getting the cpu time it needs or
4279  * it is alone on the cpu and the cpu is fully utilized.
4280  */
4281 static inline unsigned int hmp_task_starvation(struct sched_entity *se)
4282 {
4283         u32 starvation;
4284
4285         starvation = se->avg.usage_avg_sum * scale_load_down(NICE_0_LOAD);
4286         starvation /= (se->avg.runnable_avg_sum + 1);
4287
4288         return scale_load(starvation);
4289 }
4290
4291 static inline unsigned int hmp_offload_down(int cpu, struct sched_entity *se)
4292 {
4293         int min_usage;
4294         int dest_cpu = NR_CPUS;
4295
4296         if (hmp_cpu_is_slowest(cpu))
4297                 return NR_CPUS;
4298
4299         /* Is there an idle CPU in the current domain */
4300         min_usage = hmp_domain_min_load(hmp_cpu_domain(cpu), NULL, NULL);
4301         if (min_usage == 0) {
4302                 trace_sched_hmp_offload_abort(cpu, min_usage, "load");
4303                 return NR_CPUS;
4304         }
4305
4306         /* Is the task alone on the cpu? */
4307         if (cpu_rq(cpu)->cfs.h_nr_running < 2) {
4308                 trace_sched_hmp_offload_abort(cpu,
4309                         cpu_rq(cpu)->cfs.h_nr_running, "nr_running");
4310                 return NR_CPUS;
4311         }
4312
4313         /* Is the task actually starving? */
4314         /* >=25% ratio running/runnable = starving */
4315         if (hmp_task_starvation(se) > 768) {
4316                 trace_sched_hmp_offload_abort(cpu, hmp_task_starvation(se),
4317                         "starvation");
4318                 return NR_CPUS;
4319         }
4320
4321         /* Does the slower domain have any idle CPUs? */
4322         min_usage = hmp_domain_min_load(hmp_slower_domain(cpu), &dest_cpu,
4323                         tsk_cpus_allowed(task_of(se)));
4324
4325         if (min_usage == 0) {
4326                 trace_sched_hmp_offload_succeed(cpu, dest_cpu);
4327                 return dest_cpu;
4328         } else
4329                 trace_sched_hmp_offload_abort(cpu,min_usage,"slowdomain");
4330         return NR_CPUS;
4331 }
4332 #endif /* CONFIG_SCHED_HMP */
4333
4334 /*
4335  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
4336  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
4337  * SD_BALANCE_EXEC.
4338  *
4339  * Balance, ie. select the least loaded group.
4340  *
4341  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
4342  *
4343  * preempt must be disabled.
4344  */
4345 static int
4346 select_task_rq_fair(struct task_struct *p, int sd_flag, int wake_flags)
4347 {
4348         struct sched_domain *tmp, *affine_sd = NULL, *sd = NULL;
4349         int cpu = smp_processor_id();
4350         int prev_cpu = task_cpu(p);
4351         int new_cpu = cpu;
4352         int want_affine = 0;
4353         int sync = wake_flags & WF_SYNC;
4354
4355         if (p->nr_cpus_allowed == 1)
4356                 return prev_cpu;
4357
4358 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
4359         /* always put non-kernel forking tasks on a big domain */
4360         if (p->mm && (sd_flag & SD_BALANCE_FORK)) {
4361                 new_cpu = hmp_select_faster_cpu(p, prev_cpu);
4362                 if (new_cpu != NR_CPUS) {
4363                         hmp_next_up_delay(&p->se, new_cpu);
4364                         return new_cpu;
4365                 }
4366                 /* failed to perform HMP fork balance, use normal balance */
4367                 new_cpu = cpu;
4368         }
4369 #endif
4370
4371         if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE) {
4372                 if (cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4373                         want_affine = 1;
4374                 new_cpu = prev_cpu;
4375         }
4376
4377         rcu_read_lock();
4378         for_each_domain(cpu, tmp) {
4379                 if (!(tmp->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4380                         continue;
4381
4382                 /*
4383                  * If both cpu and prev_cpu are part of this domain,
4384                  * cpu is a valid SD_WAKE_AFFINE target.
4385                  */
4386                 if (want_affine && (tmp->flags & SD_WAKE_AFFINE) &&
4387                     cpumask_test_cpu(prev_cpu, sched_domain_span(tmp))) {
4388                         affine_sd = tmp;
4389                         break;
4390                 }
4391
4392                 if (tmp->flags & sd_flag)
4393                         sd = tmp;
4394         }
4395
4396         if (affine_sd) {
4397                 if (cpu != prev_cpu && wake_affine(affine_sd, p, sync))
4398                         prev_cpu = cpu;
4399
4400                 new_cpu = select_idle_sibling(p, prev_cpu);
4401                 goto unlock;
4402         }
4403
4404         while (sd) {
4405                 int load_idx = sd->forkexec_idx;
4406                 struct sched_group *group;
4407                 int weight;
4408
4409                 if (!(sd->flags & sd_flag)) {
4410                         sd = sd->child;
4411                         continue;
4412                 }
4413
4414                 if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE)
4415                         load_idx = sd->wake_idx;
4416
4417                 group = find_idlest_group(sd, p, cpu, load_idx);
4418                 if (!group) {
4419                         sd = sd->child;
4420                         continue;
4421                 }
4422
4423                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, p, cpu);
4424                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
4425                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
4426                         sd = sd->child;
4427                         continue;
4428                 }
4429
4430                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
4431                 cpu = new_cpu;
4432                 weight = sd->span_weight;
4433                 sd = NULL;
4434                 for_each_domain(cpu, tmp) {
4435                         if (weight <= tmp->span_weight)
4436                                 break;
4437                         if (tmp->flags & sd_flag)
4438                                 sd = tmp;
4439                 }
4440                 /* while loop will break here if sd == NULL */
4441         }
4442 unlock:
4443         rcu_read_unlock();
4444
4445 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
4446         prev_cpu = task_cpu(p);
4447
4448         if (hmp_up_migration(prev_cpu, &new_cpu, &p->se)) {
4449                 hmp_next_up_delay(&p->se, new_cpu);
4450                 trace_sched_hmp_migrate(p, new_cpu, HMP_MIGRATE_WAKEUP);
4451                 return new_cpu;
4452         }
4453         if (hmp_down_migration(prev_cpu, &p->se)) {
4454 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP_LITTLE_PACKING
4455                 new_cpu = hmp_best_little_cpu(p, prev_cpu);
4456 #else
4457                 new_cpu = hmp_select_slower_cpu(p, prev_cpu);
4458 #endif
4459                 /*
4460                  * we might have no suitable CPU
4461                  * in which case new_cpu == NR_CPUS
4462                  */
4463                 if (new_cpu < NR_CPUS && new_cpu != prev_cpu) {
4464                         hmp_next_down_delay(&p->se, new_cpu);
4465                         trace_sched_hmp_migrate(p, new_cpu, HMP_MIGRATE_WAKEUP);
4466                         return new_cpu;
4467                 }
4468         }
4469         /* Make sure that the task stays in its previous hmp domain */
4470         if (!cpumask_test_cpu(new_cpu, &hmp_cpu_domain(prev_cpu)->cpus))
4471                 return prev_cpu;
4472 #endif
4473
4474         return new_cpu;
4475 }
4476
4477 /*
4478  * Load-tracking only depends on SMP, FAIR_GROUP_SCHED dependency below may be
4479  * removed when useful for applications beyond shares distribution (e.g.
4480  * load-balance).
4481  */
4482 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4483
4484 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
4485 static int nohz_test_cpu(int cpu);
4486 #else
4487 static inline int nohz_test_cpu(int cpu)
4488 {
4489         return 0;
4490 }
4491 #endif
4492
4493 /*
4494  * Called immediately before a task is migrated to a new cpu; task_cpu(p) and
4495  * cfs_rq_of(p) references at time of call are still valid and identify the
4496  * previous cpu.  However, the caller only guarantees p->pi_lock is held; no
4497  * other assumptions, including the state of rq->lock, should be made.
4498  */
4499 static void
4500 migrate_task_rq_fair(struct task_struct *p, int next_cpu)
4501 {
4502         struct sched_entity *se = &p->se;
4503         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
4504
4505         /*
4506          * Load tracking: accumulate removed load so that it can be processed
4507          * when we next update owning cfs_rq under rq->lock.  Tasks contribute
4508          * to blocked load iff they have a positive decay-count.  It can never
4509          * be negative here since on-rq tasks have decay-count == 0.
4510          */
4511         if (se->avg.decay_count) {
4512                 /*
4513                  * If we migrate a sleeping task away from a CPU
4514                  * which has the tick stopped, then both the clock_task
4515                  * and decay_counter will be out of date for that CPU
4516                  * and we will not decay load correctly.
4517                  */
4518                 if (!se->on_rq && nohz_test_cpu(task_cpu(p))) {
4519                         struct rq *rq = cpu_rq(task_cpu(p));
4520                         unsigned long flags;
4521                         /*
4522                          * Current CPU cannot be holding rq->lock in this
4523                          * circumstance, but another might be. We must hold
4524                          * rq->lock before we go poking around in its clocks
4525                          */
4526                         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4527                         update_rq_clock(rq);
4528                         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 0);
4529                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4530                 }
4531                 se->avg.decay_count = -__synchronize_entity_decay(se);
4532                 atomic64_add(se->avg.load_avg_contrib, &cfs_rq->removed_load);
4533         }
4534 }
4535 #endif
4536 #endif /* CONFIG_SMP */
4537
4538 static unsigned long
4539 wakeup_gran(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
4540 {
4541         unsigned long gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
4542
4543         /*
4544          * Since its curr running now, convert the gran from real-time
4545          * to virtual-time in his units.
4546          *
4547          * By using 'se' instead of 'curr' we penalize light tasks, so
4548          * they get preempted easier. That is, if 'se' < 'curr' then
4549          * the resulting gran will be larger, therefore penalizing the
4550          * lighter, if otoh 'se' > 'curr' then the resulting gran will
4551          * be smaller, again penalizing the lighter task.
4552          *
4553          * This is especially important for buddies when the leftmost
4554          * task is higher priority than the buddy.
4555          */
4556         return calc_delta_fair(gran, se);
4557 }
4558
4559 /*
4560  * Should 'se' preempt 'curr'.
4561  *
4562  *             |s1
4563  *        |s2
4564  *   |s3
4565  *         g
4566  *      |<--->|c
4567  *
4568  *  w(c, s1) = -1
4569  *  w(c, s2) =  0
4570  *  w(c, s3) =  1
4571  *
4572  */
4573 static int
4574 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
4575 {
4576         s64 gran, vdiff = curr->vruntime - se->vruntime;
4577
4578         if (vdiff <= 0)
4579                 return -1;
4580
4581         gran = wakeup_gran(curr, se);
4582         if (vdiff > gran)
4583                 return 1;
4584
4585         return 0;
4586 }
4587
4588 static void set_last_buddy(struct sched_entity *se)
4589 {
4590         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
4591                 return;
4592
4593         for_each_sched_entity(se)
4594                 cfs_rq_of(se)->last = se;
4595 }
4596
4597 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se)
4598 {
4599         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
4600                 return;
4601
4602         for_each_sched_entity(se)
4603                 cfs_rq_of(se)->next = se;
4604 }
4605
4606 static void set_skip_buddy(struct sched_entity *se)
4607 {
4608         for_each_sched_entity(se)
4609                 cfs_rq_of(se)->skip = se;
4610 }
4611
4612 /*
4613  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
4614  */
4615 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
4616 {
4617         struct task_struct *curr = rq->curr;
4618         struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
4619         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
4620         int scale = cfs_rq->nr_running >= sched_nr_latency;
4621         int next_buddy_marked = 0;
4622
4623         if (unlikely(se == pse))
4624                 return;
4625
4626         /*
4627          * This is possible from callers such as move_task(), in which we
4628          * unconditionally check_prempt_curr() after an enqueue (which may have
4629          * lead to a throttle).  This both saves work and prevents false
4630          * next-buddy nomination below.
4631          */
4632         if (unlikely(throttled_hierarchy(cfs_rq_of(pse))))
4633                 return;
4634
4635         if (sched_feat(NEXT_BUDDY) && scale && !(wake_flags & WF_FORK)) {
4636                 set_next_buddy(pse);
4637                 next_buddy_marked = 1;
4638         }
4639
4640         /*
4641          * We can come here with TIF_NEED_RESCHED already set from new task
4642          * wake up path.
4643          *
4644          * Note: this also catches the edge-case of curr being in a throttled
4645          * group (e.g. via set_curr_task), since update_curr() (in the
4646          * enqueue of curr) will have resulted in resched being set.  This
4647          * prevents us from potentially nominating it as a false LAST_BUDDY
4648          * below.
4649          */
4650         if (test_tsk_need_resched(curr))
4651                 return;
4652
4653         /* Idle tasks are by definition preempted by non-idle tasks. */
4654         if (unlikely(curr->policy == SCHED_IDLE) &&
4655             likely(p->policy != SCHED_IDLE))
4656                 goto preempt;
4657
4658         /*
4659          * Batch and idle tasks do not preempt non-idle tasks (their preemption
4660          * is driven by the tick):
4661          */
4662         if (unlikely(p->policy != SCHED_NORMAL) || !sched_feat(WAKEUP_PREEMPTION))
4663                 return;
4664
4665         find_matching_se(&se, &pse);
4666         update_curr(cfs_rq_of(se));
4667         BUG_ON(!pse);
4668         if (wakeup_preempt_entity(se, pse) == 1) {
4669                 /*
4670                  * Bias pick_next to pick the sched entity that is
4671                  * triggering this preemption.
4672                  */
4673                 if (!next_buddy_marked)
4674                         set_next_buddy(pse);
4675                 goto preempt;
4676         }
4677
4678         return;
4679
4680 preempt:
4681         resched_task(curr);
4682         /*
4683          * Only set the backward buddy when the current task is still
4684          * on the rq. This can happen when a wakeup gets interleaved
4685          * with schedule on the ->pre_schedule() or idle_balance()
4686          * point, either of which can * drop the rq lock.
4687          *
4688          * Also, during early boot the idle thread is in the fair class,
4689          * for obvious reasons its a bad idea to schedule back to it.
4690          */
4691         if (unlikely(!se->on_rq || curr == rq->idle))
4692                 return;
4693
4694         if (sched_feat(LAST_BUDDY) && scale && entity_is_task(se))
4695                 set_last_buddy(se);
4696 }
4697
4698 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
4699 {
4700         struct task_struct *p;
4701         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
4702         struct sched_entity *se;
4703
4704         if (!cfs_rq->nr_running)
4705                 return NULL;
4706
4707         do {
4708                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
4709                 set_next_entity(cfs_rq, se);
4710                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
4711         } while (cfs_rq);
4712
4713         p = task_of(se);
4714         if (hrtick_enabled(rq))
4715                 hrtick_start_fair(rq, p);
4716
4717         return p;
4718 }
4719
4720 /*
4721  * Account for a descheduled task:
4722  */
4723 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4724 {
4725         struct sched_entity *se = &prev->se;
4726         struct cfs_rq *cfs_rq;
4727
4728         for_each_sched_entity(se) {
4729                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
4730                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
4731         }
4732 }
4733
4734 /*
4735  * sched_yield() is very simple
4736  *
4737  * The magic of dealing with the ->skip buddy is in pick_next_entity.
4738  */
4739 static void yield_task_fair(struct rq *rq)
4740 {
4741         struct task_struct *curr = rq->curr;
4742         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
4743         struct sched_entity *se = &curr->se;
4744
4745         /*
4746          * Are we the only task in the tree?
4747          */
4748         if (unlikely(rq->nr_running == 1))
4749                 return;
4750
4751         clear_buddies(cfs_rq, se);
4752
4753         if (curr->policy != SCHED_BATCH) {
4754                 update_rq_clock(rq);
4755                 /*
4756                  * Update run-time statistics of the 'current'.
4757                  */
4758                 update_curr(cfs_rq);
4759                 /*
4760                  * Tell update_rq_clock() that we've just updated,
4761                  * so we don't do microscopic update in schedule()
4762                  * and double the fastpath cost.
4763                  */
4764                  rq->skip_clock_update = 1;
4765         }
4766
4767         set_skip_buddy(se);
4768 }
4769
4770 static bool yield_to_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt)
4771 {
4772         struct sched_entity *se = &p->se;
4773
4774         /* throttled hierarchies are not runnable */
4775         if (!se->on_rq || throttled_hierarchy(cfs_rq_of(se)))
4776                 return false;
4777
4778         /* Tell the scheduler that we'd really like pse to run next. */
4779         set_next_buddy(se);
4780
4781         yield_task_fair(rq);
4782
4783         return true;
4784 }
4785
4786 #ifdef CONFIG_SMP
4787 /**************************************************
4788  * Fair scheduling class load-balancing methods.
4789  *
4790  * BASICS
4791  *
4792  * The purpose of load-balancing is to achieve the same basic fairness the
4793  * per-cpu scheduler provides, namely provide a proportional amount of compute
4794  * time to each task. This is expressed in the following equation:
4795  *
4796  *   W_i,n/P_i == W_j,n/P_j for all i,j                               (1)
4797  *
4798  * Where W_i,n is the n-th weight average for cpu i. The instantaneous weight
4799  * W_i,0 is defined as:
4800  *
4801  *   W_i,0 = \Sum_j w_i,j                                             (2)
4802  *
4803  * Where w_i,j is the weight of the j-th runnable task on cpu i. This weight
4804  * is derived from the nice value as per prio_to_weight[].
4805  *
4806  * The weight average is an exponential decay average of the instantaneous
4807  * weight:
4808  *
4809  *   W'_i,n = (2^n - 1) / 2^n * W_i,n + 1 / 2^n * W_i,0               (3)
4810  *
4811  * P_i is the cpu power (or compute capacity) of cpu i, typically it is the
4812  * fraction of 'recent' time available for SCHED_OTHER task execution. But it
4813  * can also include other factors [XXX].
4814  *
4815  * To achieve this balance we define a measure of imbalance which follows
4816  * directly from (1):
4817  *
4818  *   imb_i,j = max{ avg(W/P), W_i/P_i } - min{ avg(W/P), W_j/P_j }    (4)
4819  *
4820  * We them move tasks around to minimize the imbalance. In the continuous
4821  * function space it is obvious this converges, in the discrete case we get
4822  * a few fun cases generally called infeasible weight scenarios.
4823  *
4824  * [XXX expand on:
4825  *     - infeasible weights;
4826  *     - local vs global optima in the discrete case. ]
4827  *
4828  *
4829  * SCHED DOMAINS
4830  *
4831  * In order to solve the imbalance equation (4), and avoid the obvious O(n^2)
4832  * for all i,j solution, we create a tree of cpus that follows the hardware
4833  * topology where each level pairs two lower groups (or better). This results
4834  * in O(log n) layers. Furthermore we reduce the number of cpus going up the
4835  * tree to only the first of the previous level and we decrease the frequency
4836  * of load-balance at each level inv. proportional to the number of cpus in
4837  * the groups.
4838  *
4839  * This yields:
4840  *
4841  *     log_2 n     1     n
4842  *   \Sum       { --- * --- * 2^i } = O(n)                            (5)
4843  *     i = 0      2^i   2^i
4844  *                               `- size of each group
4845  *         |         |     `- number of cpus doing load-balance
4846  *         |         `- freq
4847  *         `- sum over all levels
4848  *
4849  * Coupled with a limit on how many tasks we can migrate every balance pass,
4850  * this makes (5) the runtime complexity of the balancer.
4851  *
4852  * An important property here is that each CPU is still (indirectly) connected
4853  * to every other cpu in at most O(log n) steps:
4854  *
4855  * The adjacency matrix of the resulting graph is given by:
4856  *
4857  *             log_2 n     
4858  *   A_i,j = \Union     (i % 2^k == 0) && i / 2^(k+1) == j / 2^(k+1)  (6)
4859  *             k = 0
4860  *
4861  * And you'll find that:
4862  *
4863  *   A^(log_2 n)_i,j != 0  for all i,j                                (7)
4864  *
4865  * Showing there's indeed a path between every cpu in at most O(log n) steps.
4866  * The task movement gives a factor of O(m), giving a convergence complexity
4867  * of:
4868  *
4869  *   O(nm log n),  n := nr_cpus, m := nr_tasks                        (8)
4870  *
4871  *
4872  * WORK CONSERVING
4873  *
4874  * In order to avoid CPUs going idle while there's still work to do, new idle
4875  * balancing is more aggressive and has the newly idle cpu iterate up the domain
4876  * tree itself instead of relying on other CPUs to bring it work.
4877  *
4878  * This adds some complexity to both (5) and (8) but it reduces the total idle
4879  * time.
4880  *
4881  * [XXX more?]
4882  *
4883  *
4884  * CGROUPS
4885  *
4886  * Cgroups make a horror show out of (2), instead of a simple sum we get:
4887  *
4888  *                                s_k,i
4889  *   W_i,0 = \Sum_j \Prod_k w_k * -----                               (9)
4890  *                                 S_k
4891  *
4892  * Where
4893  *
4894  *   s_k,i = \Sum_j w_i,j,k  and  S_k = \Sum_i s_k,i                 (10)
4895  *
4896  * w_i,j,k is the weight of the j-th runnable task in the k-th cgroup on cpu i.
4897  *
4898  * The big problem is S_k, its a global sum needed to compute a local (W_i)
4899  * property.
4900  *
4901  * [XXX write more on how we solve this.. _after_ merging pjt's patches that
4902  *      rewrite all of this once again.]
4903  */ 
4904
4905 static unsigned long __read_mostly max_load_balance_interval = HZ/10;
4906
4907 #define LBF_ALL_PINNED  0x01
4908 #define LBF_NEED_BREAK  0x02
4909 #define LBF_SOME_PINNED 0x04
4910
4911 struct lb_env {
4912         struct sched_domain     *sd;
4913
4914         struct rq               *src_rq;
4915         int                     src_cpu;
4916
4917         int                     dst_cpu;
4918         struct rq               *dst_rq;
4919
4920         struct cpumask          *dst_grpmask;
4921         int                     new_dst_cpu;
4922         enum cpu_idle_type      idle;
4923         long                    imbalance;
4924         /* The set of CPUs under consideration for load-balancing */
4925         struct cpumask          *cpus;
4926
4927         unsigned int            flags;
4928
4929         unsigned int            loop;
4930         unsigned int            loop_break;
4931         unsigned int            loop_max;
4932 };
4933
4934 /*
4935  * move_task - move a task from one runqueue to another runqueue.
4936  * Both runqueues must be locked.
4937  */
4938 static void move_task(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
4939 {
4940         deactivate_task(env->src_rq, p, 0);
4941         set_task_cpu(p, env->dst_cpu);
4942         activate_task(env->dst_rq, p, 0);
4943         check_preempt_curr(env->dst_rq, p, 0);
4944 }
4945
4946 /*
4947  * Is this task likely cache-hot:
4948  */
4949 static int
4950 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
4951 {
4952         s64 delta;
4953
4954         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
4955                 return 0;
4956
4957         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
4958                 return 0;
4959
4960         /*
4961          * Buddy candidates are cache hot:
4962          */
4963         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
4964                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
4965                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
4966                 return 1;
4967
4968         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
4969                 return 1;
4970         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
4971                 return 0;
4972
4973         delta = now - p->se.exec_start;
4974
4975         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
4976 }
4977
4978 /*
4979  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
4980  */
4981 static
4982 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
4983 {
4984         int tsk_cache_hot = 0;
4985         /*
4986          * We do not migrate tasks that are:
4987          * 1) throttled_lb_pair, or
4988          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
4989          * 3) running (obviously), or
4990          * 4) are cache-hot on their current CPU.
4991          */
4992         if (throttled_lb_pair(task_group(p), env->src_cpu, env->dst_cpu))
4993                 return 0;
4994
4995         if (!cpumask_test_cpu(env->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(p))) {
4996                 int cpu;
4997
4998                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_affine);
4999
5000                 /*
5001                  * Remember if this task can be migrated to any other cpu in
5002                  * our sched_group. We may want to revisit it if we couldn't
5003                  * meet load balance goals by pulling other tasks on src_cpu.
5004                  *
5005                  * Also avoid computing new_dst_cpu if we have already computed
5006                  * one in current iteration.
5007                  */
5008                 if (!env->dst_grpmask || (env->flags & LBF_SOME_PINNED))
5009                         return 0;
5010
5011                 /* Prevent to re-select dst_cpu via env's cpus */
5012                 for_each_cpu_and(cpu, env->dst_grpmask, env->cpus) {
5013                         if (cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p))) {
5014                                 env->flags |= LBF_SOME_PINNED;
5015                                 env->new_dst_cpu = cpu;
5016                                 break;
5017                         }
5018                 }
5019
5020                 return 0;
5021         }
5022
5023         /* Record that we found atleast one task that could run on dst_cpu */
5024         env->flags &= ~LBF_ALL_PINNED;
5025
5026         if (task_running(env->src_rq, p)) {
5027                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_running);
5028                 return 0;
5029         }
5030
5031         /*
5032          * Aggressive migration if:
5033          * 1) task is cache cold, or
5034          * 2) too many balance attempts have failed.
5035          */
5036         tsk_cache_hot = task_hot(p, env->src_rq->clock_task, env->sd);
5037         if (!tsk_cache_hot ||
5038                 env->sd->nr_balance_failed > env->sd->cache_nice_tries) {
5039
5040                 if (tsk_cache_hot) {
5041                         schedstat_inc(env->sd, lb_hot_gained[env->idle]);
5042                         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_forced_migrations);
5043                 }
5044
5045                 return 1;
5046         }
5047
5048         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_hot);
5049         return 0;
5050 }
5051
5052 /*
5053  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
5054  * part of active balancing operations within "domain".
5055  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
5056  *
5057  * Called with both runqueues locked.
5058  */
5059 static int move_one_task(struct lb_env *env)
5060 {
5061         struct task_struct *p, *n;
5062
5063         list_for_each_entry_safe(p, n, &env->src_rq->cfs_tasks, se.group_node) {
5064                 if (!can_migrate_task(p, env))
5065                         continue;
5066
5067                 move_task(p, env);
5068                 /*
5069                  * Right now, this is only the second place move_task()
5070                  * is called, so we can safely collect move_task()
5071                  * stats here rather than inside move_task().
5072                  */
5073                 schedstat_inc(env->sd, lb_gained[env->idle]);
5074                 return 1;
5075         }
5076         return 0;
5077 }
5078
5079 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p);
5080
5081 static const unsigned int sched_nr_migrate_break = 32;
5082
5083 /*
5084  * move_tasks tries to move up to imbalance weighted load from busiest to
5085  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
5086  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
5087  *
5088  * Called with both runqueues locked.
5089  */
5090 static int move_tasks(struct lb_env *env)
5091 {
5092         struct list_head *tasks = &env->src_rq->cfs_tasks;
5093         struct task_struct *p;
5094         unsigned long load;
5095         int pulled = 0;
5096
5097         if (env->imbalance <= 0)
5098                 return 0;
5099
5100         while (!list_empty(tasks)) {
5101                 p = list_first_entry(tasks, struct task_struct, se.group_node);
5102
5103                 env->loop++;
5104                 /* We've more or less seen every task there is, call it quits */
5105                 if (env->loop > env->loop_max)
5106                         break;
5107
5108                 /* take a breather every nr_migrate tasks */
5109                 if (env->loop > env->loop_break) {
5110                         env->loop_break += sched_nr_migrate_break;
5111                         env->flags |= LBF_NEED_BREAK;
5112                         break;
5113                 }
5114
5115                 if (!can_migrate_task(p, env))
5116                         goto next;
5117
5118                 load = task_h_load(p);
5119
5120                 if (sched_feat(LB_MIN) && load < 16 && !env->sd->nr_balance_failed)
5121                         goto next;
5122
5123                 if ((load / 2) > env->imbalance)
5124                         goto next;
5125
5126                 move_task(p, env);
5127                 pulled++;
5128                 env->imbalance -= load;
5129
5130 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5131                 /*
5132                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
5133                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
5134                  * the critical section.
5135                  */
5136                 if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE)
5137                         break;
5138 #endif
5139
5140                 /*
5141                  * We only want to steal up to the prescribed amount of
5142                  * weighted load.
5143                  */
5144                 if (env->imbalance <= 0)
5145                         break;
5146
5147                 continue;
5148 next:
5149                 list_move_tail(&p->se.group_node, tasks);
5150         }
5151
5152         /*
5153          * Right now, this is one of only two places move_task() is called,
5154          * so we can safely collect move_task() stats here rather than
5155          * inside move_task().
5156          */
5157         schedstat_add(env->sd, lb_gained[env->idle], pulled);
5158
5159         return pulled;
5160 }
5161
5162 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5163 /*
5164  * update tg->load_weight by folding this cpu's load_avg
5165  */
5166 static void __update_blocked_averages_cpu(struct task_group *tg, int cpu)
5167 {
5168         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
5169         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
5170
5171         /* throttled entities do not contribute to load */
5172         if (throttled_hierarchy(cfs_rq))
5173                 return;
5174
5175         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 1);
5176
5177         if (se) {
5178                 update_entity_load_avg(se, 1);
5179                 /*
5180                  * We pivot on our runnable average having decayed to zero for
5181                  * list removal.  This generally implies that all our children
5182                  * have also been removed (modulo rounding error or bandwidth
5183                  * control); however, such cases are rare and we can fix these
5184                  * at enqueue.
5185                  *
5186                  * TODO: fix up out-of-order children on enqueue.
5187                  */
5188                 if (!se->avg.runnable_avg_sum && !cfs_rq->nr_running)
5189                         list_del_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
5190         } else {
5191                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
5192                 update_rq_runnable_avg(rq, rq->nr_running);
5193         }
5194 }
5195
5196 static void update_blocked_averages(int cpu)
5197 {
5198         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5199         struct cfs_rq *cfs_rq;
5200         unsigned long flags;
5201
5202         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5203         update_rq_clock(rq);
5204         /*
5205          * Iterates the task_group tree in a bottom up fashion, see
5206          * list_add_leaf_cfs_rq() for details.
5207          */
5208         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
5209                 /*
5210                  * Note: We may want to consider periodically releasing
5211                  * rq->lock about these updates so that creating many task
5212                  * groups does not result in continually extending hold time.
5213                  */
5214                 __update_blocked_averages_cpu(cfs_rq->tg, rq->cpu);
5215         }
5216
5217         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5218 }
5219
5220 /*
5221  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
5222  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
5223  * group is a fraction of its parents load.
5224  */
5225 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
5226 {
5227         unsigned long load;
5228         long cpu = (long)data;
5229
5230         if (!tg->parent) {
5231                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
5232         } else {
5233                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
5234                 load *= tg->se[cpu]->load.weight;
5235                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
5236         }
5237
5238         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
5239
5240         return 0;
5241 }
5242
5243 static void update_h_load(long cpu)
5244 {
5245         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5246         unsigned long now = jiffies;
5247
5248         if (rq->h_load_throttle == now)
5249                 return;
5250
5251         rq->h_load_throttle = now;
5252
5253         rcu_read_lock();
5254         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
5255         rcu_read_unlock();
5256 }
5257
5258 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p)
5259 {
5260         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
5261         unsigned long load;
5262
5263         load = p->se.load.weight;
5264         load = div_u64(load * cfs_rq->h_load, cfs_rq->load.weight + 1);
5265
5266         return load;
5267 }
5268 #else
5269 static inline void update_blocked_averages(int cpu)
5270 {
5271 }
5272
5273 static inline void update_h_load(long cpu)
5274 {
5275 }
5276
5277 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p)
5278 {
5279         return p->se.load.weight;
5280 }
5281 #endif
5282
5283 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
5284 /*
5285  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
5286  *              during load balancing.
5287  */
5288 struct sd_lb_stats {
5289         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
5290         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
5291         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
5292         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
5293         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
5294
5295         /** Statistics of this group */
5296         unsigned long this_load;
5297         unsigned long this_load_per_task;
5298         unsigned long this_nr_running;
5299         unsigned long this_has_capacity;
5300         unsigned int  this_idle_cpus;
5301
5302         /* Statistics of the busiest group */
5303         unsigned int  busiest_idle_cpus;
5304         unsigned long max_load;
5305         unsigned long busiest_load_per_task;
5306         unsigned long busiest_nr_running;
5307         unsigned long busiest_group_capacity;
5308         unsigned long busiest_has_capacity;
5309         unsigned int  busiest_group_weight;
5310
5311         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
5312 };
5313
5314 /*
5315  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
5316  */
5317 struct sg_lb_stats {
5318         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
5319         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
5320         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
5321         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
5322         unsigned long group_capacity;
5323         unsigned long idle_cpus;
5324         unsigned long group_weight;
5325         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
5326         int group_has_capacity; /* Is there extra capacity in the group? */
5327 };
5328
5329 /**
5330  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
5331  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
5332  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
5333  */
5334 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
5335                                         enum cpu_idle_type idle)
5336 {
5337         int load_idx;
5338
5339         switch (idle) {
5340         case CPU_NOT_IDLE:
5341                 load_idx = sd->busy_idx;
5342                 break;
5343
5344         case CPU_NEWLY_IDLE:
5345                 load_idx = sd->newidle_idx;
5346                 break;
5347         default:
5348                 load_idx = sd->idle_idx;
5349                 break;
5350         }
5351
5352         return load_idx;
5353 }
5354
5355 static unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
5356 {
5357         return SCHED_POWER_SCALE;
5358 }
5359
5360 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
5361 {
5362         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
5363 }
5364
5365 static unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
5366 {
5367         unsigned long weight = sd->span_weight;
5368         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
5369
5370         smt_gain /= weight;
5371
5372         return smt_gain;
5373 }
5374
5375 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
5376 {
5377         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
5378 }
5379
5380 static unsigned long scale_rt_power(int cpu)
5381 {
5382         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5383         u64 total, available, age_stamp, avg;
5384
5385         /*
5386          * Since we're reading these variables without serialization make sure
5387          * we read them once before doing sanity checks on them.
5388          */
5389         age_stamp = ACCESS_ONCE(rq->age_stamp);
5390         avg = ACCESS_ONCE(rq->rt_avg);
5391
5392         total = sched_avg_period() + (rq->clock - age_stamp);
5393
5394         if (unlikely(total < avg)) {
5395                 /* Ensures that power won't end up being negative */
5396                 available = 0;
5397         } else {
5398                 available = total - avg;
5399         }
5400
5401         if (unlikely((s64)total < SCHED_POWER_SCALE))
5402                 total = SCHED_POWER_SCALE;
5403
5404         total >>= SCHED_POWER_SHIFT;
5405
5406         return div_u64(available, total);
5407 }
5408
5409 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
5410 {
5411         unsigned long weight = sd->span_weight;
5412         unsigned long power = SCHED_POWER_SCALE;
5413         struct sched_group *sdg = sd->groups;
5414
5415         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
5416                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
5417                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
5418                 else
5419                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
5420
5421                 power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
5422         }
5423
5424         sdg->sgp->power_orig = power;
5425
5426         if (sched_feat(ARCH_POWER))
5427                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
5428         else
5429                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
5430
5431         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
5432
5433         power *= scale_rt_power(cpu);
5434         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
5435
5436         if (!power)
5437                 power = 1;
5438
5439         cpu_rq(cpu)->cpu_power = power;
5440         sdg->sgp->power = power;
5441 }
5442
5443 void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
5444 {
5445         struct sched_domain *child = sd->child;
5446         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
5447         unsigned long power;
5448         unsigned long interval;
5449
5450         interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
5451         interval = clamp(interval, 1UL, max_load_balance_interval);
5452         sdg->sgp->next_update = jiffies + interval;
5453
5454         if (!child) {
5455                 update_cpu_power(sd, cpu);
5456                 return;
5457         }
5458
5459         power = 0;
5460
5461         if (child->flags & SD_OVERLAP) {
5462                 /*
5463                  * SD_OVERLAP domains cannot assume that child groups
5464                  * span the current group.
5465                  */
5466
5467                 for_each_cpu(cpu, sched_group_cpus(sdg))
5468                         power += power_of(cpu);
5469         } else  {
5470                 /*
5471                  * !SD_OVERLAP domains can assume that child groups
5472                  * span the current group.
5473                  */ 
5474
5475                 group = child->groups;
5476                 do {
5477                         power += group->sgp->power;
5478                         group = group->next;
5479                 } while (group != child->groups);
5480         }
5481
5482         sdg->sgp->power_orig = sdg->sgp->power = power;
5483 }
5484
5485 /*
5486  * Try and fix up capacity for tiny siblings, this is needed when
5487  * things like SD_ASYM_PACKING need f_b_g to select another sibling
5488  * which on its own isn't powerful enough.
5489  *
5490  * See update_sd_pick_busiest() and check_asym_packing().
5491  */
5492 static inline int
5493 fix_small_capacity(struct sched_domain *sd, struct sched_group *group)
5494 {
5495         /*
5496          * Only siblings can have significantly less than SCHED_POWER_SCALE
5497          */
5498         if (!(sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER))
5499                 return 0;
5500
5501         /*
5502          * If ~90% of the cpu_power is still there, we're good.
5503          */
5504         if (group->sgp->power * 32 > group->sgp->power_orig * 29)
5505                 return 1;
5506
5507         return 0;
5508 }
5509
5510 /**
5511  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
5512  * @env: The load balancing environment.
5513  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
5514  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
5515  * @local_group: Does group contain this_cpu.
5516  * @balance: Should we balance.
5517  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
5518  */
5519 static inline void update_sg_lb_stats(struct lb_env *env,
5520                         struct sched_group *group, int load_idx,
5521                         int local_group, int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
5522 {
5523         unsigned long nr_running, max_nr_running, min_nr_running;
5524         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
5525         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
5526         unsigned long avg_load_per_task = 0;
5527         int i;
5528
5529         if (local_group)
5530                 balance_cpu = group_balance_cpu(group);
5531
5532         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
5533         max_cpu_load = 0;
5534         min_cpu_load = ~0UL;
5535         max_nr_running = 0;
5536         min_nr_running = ~0UL;
5537
5538         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), env->cpus) {
5539                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
5540
5541                 nr_running = rq->nr_running;
5542
5543                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
5544                 if (local_group) {
5545                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu &&
5546                                         cpumask_test_cpu(i, sched_group_mask(group))) {
5547                                 first_idle_cpu = 1;
5548                                 balance_cpu = i;
5549                         }
5550
5551                         load = target_load(i, load_idx);
5552                 } else {
5553                         load = source_load(i, load_idx);
5554                         if (load > max_cpu_load)
5555                                 max_cpu_load = load;
5556                         if (min_cpu_load > load)
5557                                 min_cpu_load = load;
5558
5559                         if (nr_running > max_nr_running)
5560                                 max_nr_running = nr_running;
5561                         if (min_nr_running > nr_running)
5562                                 min_nr_running = nr_running;
5563                 }
5564
5565                 sgs->group_load += load;
5566                 sgs->sum_nr_running += nr_running;
5567                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
5568                 if (idle_cpu(i))
5569                         sgs->idle_cpus++;
5570         }
5571
5572         /*
5573          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
5574          * is eligible for doing load balancing at this and above
5575          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
5576          * to do the newly idle load balance.
5577          */
5578         if (local_group) {
5579                 if (env->idle != CPU_NEWLY_IDLE) {
5580                         if (balance_cpu != env->dst_cpu) {
5581                                 *balance = 0;
5582                                 return;
5583                         }
5584                         update_group_power(env->sd, env->dst_cpu);
5585                 } else if (time_after_eq(jiffies, group->sgp->next_update))
5586                         update_group_power(env->sd, env->dst_cpu);
5587         }
5588
5589         /* Adjust by relative CPU power of the group */
5590         sgs->avg_load = (sgs->group_load*SCHED_POWER_SCALE) / group->sgp->power;
5591
5592         /*
5593          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
5594          * than the average weight of a task.
5595          *
5596          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
5597          *      might not be a suitable number - should we keep a
5598          *      normalized nr_running number somewhere that negates
5599          *      the hierarchy?
5600          */
5601         if (sgs->sum_nr_running)
5602                 avg_load_per_task = sgs->sum_weighted_load / sgs->sum_nr_running;
5603
5604         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) >= avg_load_per_task &&
5605             (max_nr_running - min_nr_running) > 1)
5606                 sgs->group_imb = 1;
5607
5608         sgs->group_capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(group->sgp->power,
5609                                                 SCHED_POWER_SCALE);
5610         if (!sgs->group_capacity)
5611                 sgs->group_capacity = fix_small_capacity(env->sd, group);
5612         sgs->group_weight = group->group_weight;
5613
5614         if (sgs->group_capacity > sgs->sum_nr_running)
5615                 sgs->group_has_capacity = 1;
5616 }
5617
5618 /**
5619  * update_sd_pick_busiest - return 1 on busiest group
5620  * @env: The load balancing environment.
5621  * @sds: sched_domain statistics
5622  * @sg: sched_group candidate to be checked for being the busiest
5623  * @sgs: sched_group statistics
5624  *
5625  * Determine if @sg is a busier group than the previously selected
5626  * busiest group.
5627  */
5628 static bool update_sd_pick_busiest(struct lb_env *env,
5629                                    struct sd_lb_stats *sds,
5630                                    struct sched_group *sg,
5631                                    struct sg_lb_stats *sgs)
5632 {
5633         if (sgs->avg_load <= sds->max_load)
5634                 return false;
5635
5636         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity)
5637                 return true;
5638
5639         if (sgs->group_imb)
5640                 return true;
5641
5642         /*
5643          * ASYM_PACKING needs to move all the work to the lowest
5644          * numbered CPUs in the group, therefore mark all groups
5645          * higher than ourself as busy.
5646          */
5647         if ((env->sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && sgs->sum_nr_running &&
5648             env->dst_cpu < group_first_cpu(sg)) {
5649                 if (!sds->busiest)
5650                         return true;
5651
5652                 if (group_first_cpu(sds->busiest) > group_first_cpu(sg))
5653                         return true;
5654         }
5655
5656         return false;
5657 }
5658
5659 /**
5660  * update_sd_lb_stats - Update sched_domain's statistics for load balancing.
5661  * @env: The load balancing environment.
5662  * @balance: Should we balance.
5663  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
5664  */
5665 static inline void update_sd_lb_stats(struct lb_env *env,
5666                                         int *balance, struct sd_lb_stats *sds)
5667 {
5668         struct sched_domain *child = env->sd->child;
5669         struct sched_group *sg = env->sd->groups;
5670         struct sg_lb_stats sgs;
5671         int load_idx, prefer_sibling = 0;
5672
5673         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5674                 prefer_sibling = 1;
5675
5676         load_idx = get_sd_load_idx(env->sd, env->idle);
5677
5678         do {
5679                 int local_group;
5680
5681                 local_group = cpumask_test_cpu(env->dst_cpu, sched_group_cpus(sg));
5682                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
5683                 update_sg_lb_stats(env, sg, load_idx, local_group, balance, &sgs);
5684
5685                 if (local_group && !(*balance))
5686                         return;
5687
5688                 sds->total_load += sgs.group_load;
5689                 sds->total_pwr += sg->sgp->power;
5690
5691                 /*
5692                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
5693                  * first, lower the sg capacity to one so that we'll try
5694                  * and move all the excess tasks away. We lower the capacity
5695                  * of a group only if the local group has the capacity to fit
5696                  * these excess tasks, i.e. nr_running < group_capacity. The
5697                  * extra check prevents the case where you always pull from the
5698                  * heaviest group when it is already under-utilized (possible
5699                  * with a large weight task outweighs the tasks on the system).
5700                  */
5701                 if (prefer_sibling && !local_group && sds->this_has_capacity)
5702                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
5703
5704                 if (local_group) {
5705                         sds->this_load = sgs.avg_load;
5706                         sds->this = sg;
5707                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
5708                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
5709                         sds->this_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
5710                         sds->this_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
5711                 } else if (update_sd_pick_busiest(env, sds, sg, &sgs)) {
5712                         sds->max_load = sgs.avg_load;
5713                         sds->busiest = sg;
5714                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
5715                         sds->busiest_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
5716                         sds->busiest_group_capacity = sgs.group_capacity;
5717                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
5718                         sds->busiest_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
5719                         sds->busiest_group_weight = sgs.group_weight;
5720                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
5721                 }
5722
5723                 sg = sg->next;
5724         } while (sg != env->sd->groups);
5725 }
5726
5727 /**
5728  * check_asym_packing - Check to see if the group is packed into the
5729  *                      sched doman.
5730  *
5731  * This is primarily intended to used at the sibling level.  Some
5732  * cores like POWER7 prefer to use lower numbered SMT threads.  In the
5733  * case of POWER7, it can move to lower SMT modes only when higher
5734  * threads are idle.  When in lower SMT modes, the threads will
5735  * perform better since they share less core resources.  Hence when we
5736  * have idle threads, we want them to be the higher ones.
5737  *
5738  * This packing function is run on idle threads.  It checks to see if
5739  * the busiest CPU in this domain (core in the P7 case) has a higher
5740  * CPU number than the packing function is being run on.  Here we are
5741  * assuming lower CPU number will be equivalent to lower a SMT thread
5742  * number.
5743  *
5744  * Returns 1 when packing is required and a task should be moved to
5745  * this CPU.  The amount of the imbalance is returned in *imbalance.
5746  *
5747  * @env: The load balancing environment.
5748  * @sds: Statistics of the sched_domain which is to be packed
5749  */
5750 static int check_asym_packing(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
5751 {
5752         int busiest_cpu;
5753
5754         if (!(env->sd->flags & SD_ASYM_PACKING))
5755                 return 0;
5756
5757         if (!sds->busiest)
5758                 return 0;
5759
5760         busiest_cpu = group_first_cpu(sds->busiest);
5761         if (env->dst_cpu > busiest_cpu)
5762                 return 0;
5763
5764         env->imbalance = DIV_ROUND_CLOSEST(
5765                 sds->max_load * sds->busiest->sgp->power, SCHED_POWER_SCALE);
5766
5767         return 1;
5768 }
5769
5770 /**
5771  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
5772  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
5773  *                      load balancing.
5774  * @env: The load balancing environment.
5775  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
5776  */
5777 static inline
5778 void fix_small_imbalance(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
5779 {
5780         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
5781         unsigned int imbn = 2;
5782         unsigned long scaled_busy_load_per_task;
5783
5784         if (sds->this_nr_running) {
5785                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
5786                 if (sds->busiest_load_per_task >
5787                                 sds->this_load_per_task)
5788                         imbn = 1;
5789         } else {
5790                 sds->this_load_per_task =
5791                         cpu_avg_load_per_task(env->dst_cpu);
5792         }
5793
5794         scaled_busy_load_per_task = sds->busiest_load_per_task
5795                                          * SCHED_POWER_SCALE;
5796         scaled_busy_load_per_task /= sds->busiest->sgp->power;
5797
5798         if (sds->max_load - sds->this_load + scaled_busy_load_per_task >=
5799                         (scaled_busy_load_per_task * imbn)) {
5800                 env->imbalance = sds->busiest_load_per_task;
5801                 return;
5802         }
5803
5804         /*
5805          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
5806          * however we may be able to increase total CPU power used by
5807          * moving them.
5808          */
5809
5810         pwr_now += sds->busiest->sgp->power *
5811                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
5812         pwr_now += sds->this->sgp->power *
5813                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
5814         pwr_now /= SCHED_POWER_SCALE;
5815
5816         /* Amount of load we'd subtract */
5817         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
5818                 sds->busiest->sgp->power;
5819         if (sds->max_load > tmp)
5820                 pwr_move += sds->busiest->sgp->power *
5821                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
5822
5823         /* Amount of load we'd add */
5824         if (sds->max_load * sds->busiest->sgp->power <
5825                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE)
5826                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->sgp->power) /
5827                         sds->this->sgp->power;
5828         else
5829                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
5830                         sds->this->sgp->power;
5831         pwr_move += sds->this->sgp->power *
5832                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
5833         pwr_move /= SCHED_POWER_SCALE;
5834
5835         /* Move if we gain throughput */
5836         if (pwr_move > pwr_now)
5837                 env->imbalance = sds->busiest_load_per_task;
5838 }
5839
5840 /**
5841  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
5842  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
5843  * @env: load balance environment
5844  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
5845  */
5846 static inline void calculate_imbalance(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
5847 {
5848         unsigned long max_pull, load_above_capacity = ~0UL;
5849
5850         sds->busiest_load_per_task /= sds->busiest_nr_running;
5851         if (sds->group_imb) {
5852                 sds->busiest_load_per_task =
5853                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->avg_load);
5854         }
5855
5856         /*
5857          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
5858          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
5859          * its cpu_power, while calculating max_load..)
5860          */
5861         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
5862                 env->imbalance = 0;
5863                 return fix_small_imbalance(env, sds);
5864         }
5865
5866         if (!sds->group_imb) {
5867                 /*
5868                  * Don't want to pull so many tasks that a group would go idle.
5869                  */
5870                 load_above_capacity = (sds->busiest_nr_running -
5871                                                 sds->busiest_group_capacity);
5872
5873                 load_above_capacity *= (SCHED_LOAD_SCALE * SCHED_POWER_SCALE);
5874
5875                 load_above_capacity /= sds->busiest->sgp->power;
5876         }
5877
5878         /*
5879          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
5880          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
5881          * reduce the max loaded cpu below the average load. At the same time,
5882          * we also don't want to reduce the group load below the group capacity
5883          * (so that we can implement power-savings policies etc). Thus we look
5884          * for the minimum possible imbalance.
5885          * Be careful of negative numbers as they'll appear as very large values
5886          * with unsigned longs.
5887          */
5888         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load, load_above_capacity);
5889
5890         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
5891         env->imbalance = min(max_pull * sds->busiest->sgp->power,
5892                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->sgp->power)
5893                         / SCHED_POWER_SCALE;
5894
5895         /*
5896          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
5897          * there is no guarantee that any tasks will be moved so we'll have
5898          * a think about bumping its value to force at least one task to be
5899          * moved
5900          */
5901         if (env->imbalance < sds->busiest_load_per_task)
5902                 return fix_small_imbalance(env, sds);
5903
5904 }
5905
5906 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
5907
5908 /**
5909  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
5910  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
5911  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
5912  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
5913  * such a group exists.
5914  *
5915  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
5916  * to restore balance.
5917  *
5918  * @env: The load balancing environment.
5919  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
5920  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
5921  *
5922  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
5923  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
5924  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
5925  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
5926  */
5927 static struct sched_group *
5928 find_busiest_group(struct lb_env *env, int *balance)
5929 {
5930         struct sd_lb_stats sds;
5931
5932         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
5933
5934         /*
5935          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
5936          * this level.
5937          */
5938         update_sd_lb_stats(env, balance, &sds);
5939
5940         /*
5941          * this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing at
5942          * this level.
5943          */
5944         if (!(*balance))
5945                 goto ret;
5946
5947         if ((env->idle == CPU_IDLE || env->idle == CPU_NEWLY_IDLE) &&
5948             check_asym_packing(env, &sds))
5949                 return sds.busiest;
5950
5951         /* There is no busy sibling group to pull tasks from */
5952         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
5953                 goto out_balanced;
5954
5955         sds.avg_load = (SCHED_POWER_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
5956
5957         /*
5958          * If the busiest group is imbalanced the below checks don't
5959          * work because they assumes all things are equal, which typically
5960          * isn't true due to cpus_allowed constraints and the like.
5961          */
5962         if (sds.group_imb)
5963                 goto force_balance;
5964
5965         /* SD_BALANCE_NEWIDLE trumps SMP nice when underutilized */
5966         if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE && sds.this_has_capacity &&
5967                         !sds.busiest_has_capacity)
5968                 goto force_balance;
5969
5970         /*
5971          * If the local group is more busy than the selected busiest group
5972          * don't try and pull any tasks.
5973          */
5974         if (sds.this_load >= sds.max_load)
5975                 goto out_balanced;
5976
5977         /*
5978          * Don't pull any tasks if this group is already above the domain
5979          * average load.
5980          */
5981         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
5982                 goto out_balanced;
5983
5984         if (env->idle == CPU_IDLE) {
5985                 /*
5986                  * This cpu is idle. If the busiest group load doesn't
5987                  * have more tasks than the number of available cpu's and
5988                  * there is no imbalance between this and busiest group
5989                  * wrt to idle cpu's, it is balanced.
5990                  */
5991                 if ((sds.this_idle_cpus <= sds.busiest_idle_cpus + 1) &&
5992                     sds.busiest_nr_running <= sds.busiest_group_weight)
5993                         goto out_balanced;
5994         } else {
5995                 /*
5996                  * In the CPU_NEWLY_IDLE, CPU_NOT_IDLE cases, use
5997                  * imbalance_pct to be conservative.
5998                  */
5999                 if (100 * sds.max_load <= env->sd->imbalance_pct * sds.this_load)
6000                         goto out_balanced;
6001         }
6002
6003 force_balance:
6004         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
6005         calculate_imbalance(env, &sds);
6006         return sds.busiest;
6007
6008 out_balanced:
6009 ret:
6010         env->imbalance = 0;
6011         return NULL;
6012 }
6013
6014 /*
6015  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
6016  */
6017 static struct rq *find_busiest_queue(struct lb_env *env,
6018                                      struct sched_group *group)
6019 {
6020         struct rq *busiest = NULL, *rq;
6021         unsigned long max_load = 0;
6022         int i;
6023
6024         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
6025                 unsigned long power = power_of(i);
6026                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power,
6027                                                            SCHED_POWER_SCALE);
6028                 unsigned long wl;
6029
6030                 if (!capacity)
6031                         capacity = fix_small_capacity(env->sd, group);
6032
6033                 if (!cpumask_test_cpu(i, env->cpus))
6034                         continue;
6035
6036                 rq = cpu_rq(i);
6037                 wl = weighted_cpuload(i);
6038
6039                 /*
6040                  * When comparing with imbalance, use weighted_cpuload()
6041                  * which is not scaled with the cpu power.
6042                  */
6043                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > env->imbalance)
6044                         continue;
6045
6046                 /*
6047                  * For the load comparisons with the other cpu's, consider
6048                  * the weighted_cpuload() scaled with the cpu power, so that
6049                  * the load can be moved away from the cpu that is potentially
6050                  * running at a lower capacity.
6051                  */
6052                 wl = (wl * SCHED_POWER_SCALE) / power;
6053
6054                 if (wl > max_load) {
6055                         max_load = wl;
6056                         busiest = rq;
6057                 }
6058         }
6059
6060         return busiest;
6061 }
6062
6063 /*
6064  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
6065  * so long as it is large enough.
6066  */
6067 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
6068
6069 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
6070 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6071
6072 static int need_active_balance(struct lb_env *env)
6073 {
6074         struct sched_domain *sd = env->sd;
6075
6076         if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE) {
6077
6078                 /*
6079                  * ASYM_PACKING needs to force migrate tasks from busy but
6080                  * higher numbered CPUs in order to pack all tasks in the
6081                  * lowest numbered CPUs.
6082                  */
6083                 if ((sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && env->src_cpu > env->dst_cpu)
6084                         return 1;
6085         }
6086
6087         return unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2);
6088 }
6089
6090 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data);
6091
6092 /*
6093  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
6094  * tasks if there is an imbalance.
6095  */
6096 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
6097                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
6098                         int *balance)
6099 {
6100         int ld_moved, cur_ld_moved, active_balance = 0;
6101         struct sched_group *group;
6102         struct rq *busiest;
6103         unsigned long flags;
6104         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_mask);
6105
6106         struct lb_env env = {
6107                 .sd             = sd,
6108                 .dst_cpu        = this_cpu,
6109                 .dst_rq         = this_rq,
6110                 .dst_grpmask    = sched_group_cpus(sd->groups),
6111                 .idle           = idle,
6112                 .loop_break     = sched_nr_migrate_break,
6113                 .cpus           = cpus,
6114         };
6115
6116         /*
6117          * For NEWLY_IDLE load_balancing, we don't need to consider
6118          * other cpus in our group
6119          */
6120         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
6121                 env.dst_grpmask = NULL;
6122
6123         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
6124
6125         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
6126
6127 redo:
6128         group = find_busiest_group(&env, balance);
6129
6130         if (*balance == 0)
6131                 goto out_balanced;
6132
6133         if (!group) {
6134                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
6135                 goto out_balanced;
6136         }
6137
6138         busiest = find_busiest_queue(&env, group);
6139         if (!busiest) {
6140                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
6141                 goto out_balanced;
6142         }
6143
6144         BUG_ON(busiest == env.dst_rq);
6145
6146         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], env.imbalance);
6147
6148         ld_moved = 0;
6149         if (busiest->nr_running > 1) {
6150                 /*
6151                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
6152                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
6153                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
6154                  * correctly treated as an imbalance.
6155                  */
6156                 env.flags |= LBF_ALL_PINNED;
6157                 env.src_cpu   = busiest->cpu;
6158                 env.src_rq    = busiest;
6159                 env.loop_max  = min(sysctl_sched_nr_migrate, busiest->nr_running);
6160
6161                 update_h_load(env.src_cpu);
6162 more_balance:
6163                 local_irq_save(flags);
6164                 double_rq_lock(env.dst_rq, busiest);
6165
6166                 /*
6167                  * cur_ld_moved - load moved in current iteration
6168                  * ld_moved     - cumulative load moved across iterations
6169                  */
6170                 cur_ld_moved = move_tasks(&env);
6171                 ld_moved += cur_ld_moved;
6172                 double_rq_unlock(env.dst_rq, busiest);
6173                 local_irq_restore(flags);
6174
6175                 /*
6176                  * some other cpu did the load balance for us.
6177                  */
6178                 if (cur_ld_moved && env.dst_cpu != smp_processor_id())
6179                         resched_cpu(env.dst_cpu);
6180
6181                 if (env.flags & LBF_NEED_BREAK) {
6182                         env.flags &= ~LBF_NEED_BREAK;
6183                         goto more_balance;
6184                 }
6185
6186                 /*
6187                  * Revisit (affine) tasks on src_cpu that couldn't be moved to
6188                  * us and move them to an alternate dst_cpu in our sched_group
6189                  * where they can run. The upper limit on how many times we
6190                  * iterate on same src_cpu is dependent on number of cpus in our
6191                  * sched_group.
6192                  *
6193                  * This changes load balance semantics a bit on who can move
6194                  * load to a given_cpu. In addition to the given_cpu itself
6195                  * (or a ilb_cpu acting on its behalf where given_cpu is
6196                  * nohz-idle), we now have balance_cpu in a position to move
6197                  * load to given_cpu. In rare situations, this may cause
6198                  * conflicts (balance_cpu and given_cpu/ilb_cpu deciding
6199                  * _independently_ and at _same_ time to move some load to
6200                  * given_cpu) causing exceess load to be moved to given_cpu.
6201                  * This however should not happen so much in practice and
6202                  * moreover subsequent load balance cycles should correct the
6203                  * excess load moved.
6204                  */
6205                 if ((env.flags & LBF_SOME_PINNED) && env.imbalance > 0) {
6206
6207                         env.dst_rq       = cpu_rq(env.new_dst_cpu);
6208                         env.dst_cpu      = env.new_dst_cpu;
6209                         env.flags       &= ~LBF_SOME_PINNED;
6210                         env.loop         = 0;
6211                         env.loop_break   = sched_nr_migrate_break;
6212
6213                         /* Prevent to re-select dst_cpu via env's cpus */
6214                         cpumask_clear_cpu(env.dst_cpu, env.cpus);
6215
6216                         /*
6217                          * Go back to "more_balance" rather than "redo" since we
6218                          * need to continue with same src_cpu.
6219                          */
6220                         goto more_balance;
6221                 }
6222
6223                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
6224                 if (unlikely(env.flags & LBF_ALL_PINNED)) {
6225                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
6226                         if (!cpumask_empty(cpus)) {
6227                                 env.loop = 0;
6228                                 env.loop_break = sched_nr_migrate_break;
6229                                 goto redo;
6230                         }
6231                         goto out_balanced;
6232                 }
6233         }
6234
6235         if (!ld_moved) {
6236                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
6237                 /*
6238                  * Increment the failure counter only on periodic balance.
6239                  * We do not want newidle balance, which can be very
6240                  * frequent, pollute the failure counter causing
6241                  * excessive cache_hot migrations and active balances.
6242                  */
6243                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE)
6244                         sd->nr_balance_failed++;
6245
6246                 if (need_active_balance(&env)) {
6247                         raw_spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
6248
6249                         /* don't kick the active_load_balance_cpu_stop,
6250                          * if the curr task on busiest cpu can't be
6251                          * moved to this_cpu
6252                          */
6253                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
6254                                         tsk_cpus_allowed(busiest->curr))) {
6255                                 raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock,
6256                                                             flags);
6257                                 env.flags |= LBF_ALL_PINNED;
6258                                 goto out_one_pinned;
6259                         }
6260
6261                         /*
6262                          * ->active_balance synchronizes accesses to
6263                          * ->active_balance_work.  Once set, it's cleared
6264                          * only after active load balance is finished.
6265                          */
6266                         if (!busiest->active_balance) {
6267                                 busiest->active_balance = 1;
6268                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
6269                                 active_balance = 1;
6270                         }
6271                         raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
6272
6273                         if (active_balance) {
6274                                 stop_one_cpu_nowait(cpu_of(busiest),
6275                                         active_load_balance_cpu_stop, busiest,
6276                                         &busiest->active_balance_work);
6277                         }
6278
6279                         /*
6280                          * We've kicked active balancing, reset the failure
6281                          * counter.
6282                          */
6283                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
6284                 }
6285         } else
6286                 sd->nr_balance_failed = 0;
6287
6288         if (likely(!active_balance)) {
6289                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
6290                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
6291         } else {
6292                 /*
6293                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
6294                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
6295                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
6296                  * move_tasks).
6297                  */
6298                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
6299                         sd->balance_interval *= 2;
6300         }
6301
6302         goto out;
6303
6304 out_balanced:
6305         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
6306
6307         sd->nr_balance_failed = 0;
6308
6309 out_one_pinned:
6310         /* tune up the balancing interval */
6311         if (((env.flags & LBF_ALL_PINNED) &&
6312                         sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
6313                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
6314                 sd->balance_interval *= 2;
6315
6316         ld_moved = 0;
6317 out:
6318         return ld_moved;
6319 }
6320
6321 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
6322 static unsigned int hmp_idle_pull(int this_cpu);
6323 static int move_specific_task(struct lb_env *env, struct task_struct *pm);
6324 #else
6325 static int move_specific_task(struct lb_env *env, struct task_struct *pm)
6326 {
6327         return 0;
6328 }
6329 #endif
6330
6331 /*
6332  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
6333  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
6334  */
6335 void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
6336 {
6337         struct sched_domain *sd;
6338         int pulled_task = 0;
6339         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
6340
6341         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
6342
6343         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
6344                 return;
6345
6346         /*
6347          * Drop the rq->lock, but keep IRQ/preempt disabled.
6348          */
6349         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
6350
6351         update_blocked_averages(this_cpu);
6352         rcu_read_lock();
6353         for_each_domain(this_cpu, sd) {
6354                 unsigned long interval;
6355                 int balance = 1;
6356
6357                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
6358                         continue;
6359
6360                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE) {
6361                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
6362                         pulled_task = load_balance(this_cpu, this_rq,
6363                                                    sd, CPU_NEWLY_IDLE, &balance);
6364                 }
6365
6366                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
6367                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
6368                         next_balance = sd->last_balance + interval;
6369                 if (pulled_task) {
6370                         this_rq->idle_stamp = 0;
6371                         break;
6372                 }
6373         }
6374         rcu_read_unlock();
6375 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
6376         if (!pulled_task)
6377                 pulled_task = hmp_idle_pull(this_cpu);
6378 #endif
6379         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
6380
6381         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
6382                 /*
6383                  * We are going idle. next_balance may be set based on
6384                  * a busy processor. So reset next_balance.
6385                  */
6386                 this_rq->next_balance = next_balance;
6387         }
6388 }
6389
6390 static int __do_active_load_balance_cpu_stop(void *data, bool check_sd_lb_flag)
6391 {
6392         struct rq *busiest_rq = data;
6393         int busiest_cpu = cpu_of(busiest_rq);
6394         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
6395         struct rq *target_rq = cpu_rq(target_cpu);
6396         struct sched_domain *sd;
6397         struct task_struct *p = NULL;
6398
6399         raw_spin_lock_irq(&busiest_rq->lock);
6400 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
6401         p = busiest_rq->migrate_task;
6402 #endif
6403         /* make sure the requested cpu hasn't gone down in the meantime */
6404         if (unlikely(busiest_cpu != smp_processor_id() ||
6405                      !busiest_rq->active_balance))
6406                 goto out_unlock;
6407
6408         /* Is there any task to move? */
6409         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
6410                 goto out_unlock;
6411
6412         if (!check_sd_lb_flag) {
6413                 /* Task has migrated meanwhile, abort forced migration */
6414                 if (task_rq(p) != busiest_rq)
6415                         goto out_unlock;
6416         }
6417         /*
6418          * This condition is "impossible", if it occurs
6419          * we need to fix it. Originally reported by
6420          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
6421          */
6422         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
6423
6424         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
6425         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
6426
6427         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
6428         rcu_read_lock();
6429         for_each_domain(target_cpu, sd) {
6430                 if (((check_sd_lb_flag && sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) ||
6431                         !check_sd_lb_flag) &&
6432                         cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
6433                                 break;
6434         }
6435
6436         if (likely(sd)) {
6437                 bool success = false;
6438                 struct lb_env env = {
6439                         .sd             = sd,
6440                         .dst_cpu        = target_cpu,
6441                         .dst_rq         = target_rq,
6442                         .src_cpu        = busiest_rq->cpu,
6443                         .src_rq         = busiest_rq,
6444                         .idle           = CPU_IDLE,
6445                 };
6446
6447                 schedstat_inc(sd, alb_count);
6448
6449                 if (check_sd_lb_flag) {
6450                         if (move_one_task(&env))
6451                                 success = true;
6452                 } else {
6453                         if (move_specific_task(&env, p))
6454                                 success = true;
6455                 }
6456                 if (success)
6457                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
6458                 else
6459                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
6460         }
6461         rcu_read_unlock();
6462         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
6463 out_unlock:
6464         if (!check_sd_lb_flag)
6465                 put_task_struct(p);
6466         busiest_rq->active_balance = 0;
6467         raw_spin_unlock_irq(&busiest_rq->lock);
6468         return 0;
6469 }
6470
6471 /*
6472  * active_load_balance_cpu_stop is run by cpu stopper. It pushes
6473  * running tasks off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at
6474  * least 1 task to be running on each physical CPU where possible, and
6475  * avoids physical / logical imbalances.
6476  */
6477 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data)
6478 {
6479         return __do_active_load_balance_cpu_stop(data, true);
6480 }
6481
6482 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6483 /*
6484  * idle load balancing details
6485  * - When one of the busy CPUs notice that there may be an idle rebalancing
6486  *   needed, they will kick the idle load balancer, which then does idle
6487  *   load balancing for all the idle CPUs.
6488  */
6489 static struct {
6490         cpumask_var_t idle_cpus_mask;
6491         atomic_t nr_cpus;
6492         unsigned long next_balance;     /* in jiffy units */
6493 } nohz ____cacheline_aligned;
6494
6495 /*
6496  * nohz_test_cpu used when load tracking is enabled. FAIR_GROUP_SCHED
6497  * dependency below may be removed when load tracking guards are
6498  * removed.
6499  */
6500 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6501 static int nohz_test_cpu(int cpu)
6502 {
6503         return cpumask_test_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
6504 }
6505 #endif
6506
6507 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP_LITTLE_PACKING
6508 /*
6509  * Decide if the tasks on the busy CPUs in the
6510  * littlest domain would benefit from an idle balance
6511  */
6512 static int hmp_packing_ilb_needed(int cpu)
6513 {
6514         struct hmp_domain *hmp;
6515         /* always allow ilb on non-slowest domain */
6516         if (!hmp_cpu_is_slowest(cpu))
6517                 return 1;
6518
6519         /* if disabled, use normal ILB behaviour */
6520         if (!hmp_packing_enabled)
6521                 return 1;
6522
6523         hmp = hmp_cpu_domain(cpu);
6524         for_each_cpu_and(cpu, &hmp->cpus, nohz.idle_cpus_mask) {
6525                 /* only idle balance if a CPU is loaded over threshold */
6526                 if (cpu_rq(cpu)->avg.load_avg_ratio > hmp_full_threshold)
6527                         return 1;
6528         }
6529         return 0;
6530 }
6531 #endif
6532
6533 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
6534 {
6535         int ilb = cpumask_first(nohz.idle_cpus_mask);
6536 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
6537         int ilb_needed = 1;
6538
6539         /* restrict nohz balancing to occur in the same hmp domain */
6540         ilb = cpumask_first_and(nohz.idle_cpus_mask,
6541                         &((struct hmp_domain *)hmp_cpu_domain(call_cpu))->cpus);
6542
6543 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP_LITTLE_PACKING
6544         if (ilb < nr_cpu_ids)
6545                 ilb_needed = hmp_packing_ilb_needed(ilb);
6546 #endif
6547
6548         if (ilb_needed && ilb < nr_cpu_ids && idle_cpu(ilb))
6549                 return ilb;
6550 #else
6551         if (ilb < nr_cpu_ids && idle_cpu(ilb))
6552                 return ilb;
6553 #endif
6554
6555         return nr_cpu_ids;
6556 }
6557
6558 /*
6559  * Kick a CPU to do the nohz balancing, if it is time for it. We pick the
6560  * nohz_load_balancer CPU (if there is one) otherwise fallback to any idle
6561  * CPU (if there is one).
6562  */
6563 static void nohz_balancer_kick(int cpu)
6564 {
6565         int ilb_cpu;
6566
6567         nohz.next_balance++;
6568
6569         ilb_cpu = find_new_ilb(cpu);
6570
6571         if (ilb_cpu >= nr_cpu_ids)
6572                 return;
6573
6574         if (test_and_set_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(ilb_cpu)))
6575                 return;
6576         /*
6577          * Use smp_send_reschedule() instead of resched_cpu().
6578          * This way we generate a sched IPI on the target cpu which
6579          * is idle. And the softirq performing nohz idle load balance
6580          * will be run before returning from the IPI.
6581          */
6582         smp_send_reschedule(ilb_cpu);
6583         return;
6584 }
6585
6586 static inline void nohz_balance_exit_idle(int cpu)
6587 {
6588         if (unlikely(test_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu)))) {
6589                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
6590                 atomic_dec(&nohz.nr_cpus);
6591                 clear_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu));
6592         }
6593 }
6594
6595 static inline void set_cpu_sd_state_busy(void)
6596 {
6597         struct sched_domain *sd;
6598         int cpu = smp_processor_id();
6599
6600         rcu_read_lock();
6601         sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd);
6602
6603         if (!sd || !sd->nohz_idle)
6604                 goto unlock;
6605         sd->nohz_idle = 0;
6606
6607         for (; sd; sd = sd->parent)
6608                 atomic_inc(&sd->groups->sgp->nr_busy_cpus);
6609 unlock:
6610         rcu_read_unlock();
6611 }
6612
6613 void set_cpu_sd_state_idle(void)
6614 {
6615         struct sched_domain *sd;
6616         int cpu = smp_processor_id();
6617
6618         rcu_read_lock();
6619         sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd);
6620
6621         if (!sd || sd->nohz_idle)
6622                 goto unlock;
6623         sd->nohz_idle = 1;
6624
6625         for (; sd; sd = sd->parent)
6626                 atomic_dec(&sd->groups->sgp->nr_busy_cpus);
6627 unlock:
6628         rcu_read_unlock();
6629 }
6630
6631 /*
6632  * This routine will record that the cpu is going idle with tick stopped.
6633  * This info will be used in performing idle load balancing in the future.
6634  */
6635 void nohz_balance_enter_idle(int cpu)
6636 {
6637         /*
6638          * If this cpu is going down, then nothing needs to be done.
6639          */
6640         if (!cpu_active(cpu))
6641                 return;
6642
6643         if (test_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu)))
6644                 return;
6645
6646         cpumask_set_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
6647         atomic_inc(&nohz.nr_cpus);
6648         set_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu));
6649 }
6650
6651 static int __cpuinit sched_ilb_notifier(struct notifier_block *nfb,
6652                                         unsigned long action, void *hcpu)
6653 {
6654         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6655         case CPU_DYING:
6656                 nohz_balance_exit_idle(smp_processor_id());
6657                 return NOTIFY_OK;
6658         default:
6659                 return NOTIFY_DONE;
6660         }
6661 }
6662 #endif
6663
6664 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
6665
6666 /*
6667  * Scale the max load_balance interval with the number of CPUs in the system.
6668  * This trades load-balance latency on larger machines for less cross talk.
6669  */
6670 void update_max_interval(void)
6671 {
6672         max_load_balance_interval = HZ*num_online_cpus()/10;
6673 }
6674
6675 /*
6676  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
6677  * and initiates a balancing operation if so.
6678  *
6679  * Balancing parameters are set up in init_sched_domains.
6680  */
6681 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
6682 {
6683         int balance = 1;
6684         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6685         unsigned long interval;
6686         struct sched_domain *sd;
6687         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
6688         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
6689         int update_next_balance = 0;
6690         int need_serialize;
6691
6692         update_blocked_averages(cpu);
6693
6694         rcu_read_lock();
6695         for_each_domain(cpu, sd) {
6696                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
6697                         continue;
6698
6699                 interval = sd->balance_interval;
6700                 if (idle != CPU_IDLE)
6701                         interval *= sd->busy_factor;
6702
6703                 /* scale ms to jiffies */
6704                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
6705                 interval = clamp(interval, 1UL, max_load_balance_interval);
6706
6707                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
6708
6709                 if (need_serialize) {
6710                         if (!spin_trylock(&balancing))
6711                                 goto out;
6712                 }
6713
6714                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
6715                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
6716                                 /*
6717                                  * The LBF_SOME_PINNED logic could have changed
6718                                  * env->dst_cpu, so we can't know our idle
6719                                  * state even if we migrated tasks. Update it.
6720                                  */
6721                                 idle = idle_cpu(cpu) ? CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
6722                         }
6723                         sd->last_balance = jiffies;
6724                 }
6725                 if (need_serialize)
6726                         spin_unlock(&balancing);
6727 out:
6728                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
6729                         next_balance = sd->last_balance + interval;
6730                         update_next_balance = 1;
6731                 }
6732
6733                 /*
6734                  * Stop the load balance at this level. There is another
6735                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
6736                  * actively.
6737                  */
6738                 if (!balance)
6739                         break;
6740         }
6741         rcu_read_unlock();
6742
6743         /*
6744          * next_balance will be updated only when there is a need.
6745          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
6746          * updated.
6747          */
6748         if (likely(update_next_balance))
6749                 rq->next_balance = next_balance;
6750 }
6751
6752 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6753 /*
6754  * In CONFIG_NO_HZ_COMMON case, the idle balance kickee will do the
6755  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
6756  */
6757 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle)
6758 {
6759         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
6760         struct rq *rq;
6761         int balance_cpu;
6762
6763         if (idle != CPU_IDLE ||
6764             !test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(this_cpu)))
6765                 goto end;
6766
6767         for_each_cpu(balance_cpu, nohz.idle_cpus_mask) {
6768                 if (balance_cpu == this_cpu || !idle_cpu(balance_cpu))
6769                         continue;
6770
6771                 /*
6772                  * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
6773                  * work being done for other cpus. Next load
6774                  * balancing owner will pick it up.
6775                  */
6776                 if (need_resched())
6777                         break;
6778
6779                 rq = cpu_rq(balance_cpu);
6780
6781                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
6782                 update_rq_clock(rq);
6783                 update_idle_cpu_load(rq);
6784                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
6785
6786                 rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
6787
6788                 if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
6789                         this_rq->next_balance = rq->next_balance;
6790         }
6791         nohz.next_balance = this_rq->next_balance;
6792 end:
6793         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(this_cpu));
6794 }
6795
6796 /*
6797  * Current heuristic for kicking the idle load balancer in the presence
6798  * of an idle cpu is the system.
6799  *   - This rq has more than one task.
6800  *   - At any scheduler domain level, this cpu's scheduler group has multiple
6801  *     busy cpu's exceeding the group's power.
6802  *   - For SD_ASYM_PACKING, if the lower numbered cpu's in the scheduler
6803  *     domain span are idle.
6804  */
6805 static inline int nohz_kick_needed(struct rq *rq, int cpu)
6806 {
6807         unsigned long now = jiffies;
6808         struct sched_domain *sd;
6809
6810         if (unlikely(idle_cpu(cpu)))
6811                 return 0;
6812
6813        /*
6814         * We may be recently in ticked or tickless idle mode. At the first
6815         * busy tick after returning from idle, we will update the busy stats.
6816         */
6817         set_cpu_sd_state_busy();
6818         nohz_balance_exit_idle(cpu);
6819
6820         /*
6821          * None are in tickless mode and hence no need for NOHZ idle load
6822          * balancing.
6823          */
6824         if (likely(!atomic_read(&nohz.nr_cpus)))
6825                 return 0;
6826
6827         if (time_before(now, nohz.next_balance))
6828                 return 0;
6829
6830 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
6831         /*
6832          * Bail out if there are no nohz CPUs in our
6833          * HMP domain, since we will move tasks between
6834          * domains through wakeup and force balancing
6835          * as necessary based upon task load.
6836          */
6837         if (cpumask_first_and(nohz.idle_cpus_mask,
6838                         &((struct hmp_domain *)hmp_cpu_domain(cpu))->cpus) >= nr_cpu_ids)
6839                 return 0;
6840 #endif
6841
6842         if (rq->nr_running >= 2)
6843                 goto need_kick;
6844
6845         rcu_read_lock();
6846         for_each_domain(cpu, sd) {
6847                 struct sched_group *sg = sd->groups;
6848                 struct sched_group_power *sgp = sg->sgp;
6849                 int nr_busy = atomic_read(&sgp->nr_busy_cpus);
6850
6851                 if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES && nr_busy > 1)
6852                         goto need_kick_unlock;
6853
6854                 if (sd->flags & SD_ASYM_PACKING && nr_busy != sg->group_weight
6855                     && (cpumask_first_and(nohz.idle_cpus_mask,
6856                                           sched_domain_span(sd)) < cpu))
6857                         goto need_kick_unlock;
6858
6859                 if (!(sd->flags & (SD_SHARE_PKG_RESOURCES | SD_ASYM_PACKING)))
6860                         break;
6861         }
6862         rcu_read_unlock();
6863         return 0;
6864
6865 need_kick_unlock:
6866         rcu_read_unlock();
6867 need_kick:
6868         return 1;
6869 }
6870 #else
6871 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle) { }
6872 #endif
6873
6874 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
6875 static unsigned int hmp_task_eligible_for_up_migration(struct sched_entity *se)
6876 {
6877         /* below hmp_up_threshold, never eligible */
6878         if (se->avg.load_avg_ratio < hmp_up_threshold)
6879                 return 0;
6880         return 1;
6881 }
6882
6883 /* Check if task should migrate to a faster cpu */
6884 static unsigned int hmp_up_migration(int cpu, int *target_cpu, struct sched_entity *se)
6885 {
6886         struct task_struct *p = task_of(se);
6887         int temp_target_cpu;
6888         u64 now;
6889
6890         if (hmp_cpu_is_fastest(cpu))
6891                 return 0;
6892
6893 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP_PRIO_FILTER
6894         /* Filter by task priority */
6895         if (p->prio >= hmp_up_prio)
6896                 return 0;
6897 #endif
6898         if (!hmp_task_eligible_for_up_migration(se))
6899                 return 0;
6900
6901         /* Let the task load settle before doing another up migration */
6902         /* hack - always use clock from first online CPU */
6903         now = cpu_rq(cpumask_first(cpu_online_mask))->clock_task;
6904         if (((now - se->avg.hmp_last_up_migration) >> 10)
6905                                         < hmp_next_up_threshold)
6906                 return 0;
6907
6908         /* hmp_domain_min_load only returns 0 for an
6909          * idle CPU or 1023 for any partly-busy one.
6910          * Be explicit about requirement for an idle CPU.
6911          */
6912         if (hmp_domain_min_load(hmp_faster_domain(cpu), &temp_target_cpu,
6913                         tsk_cpus_allowed(p)) == 0 && temp_target_cpu != NR_CPUS) {
6914                 if(target_cpu)
6915                         *target_cpu = temp_target_cpu;
6916                 return 1;
6917         }
6918         return 0;
6919 }
6920
6921 /* Check if task should migrate to a slower cpu */
6922 static unsigned int hmp_down_migration(int cpu, struct sched_entity *se)
6923 {
6924         struct task_struct *p = task_of(se);
6925         u64 now;
6926
6927         if (hmp_cpu_is_slowest(cpu)) {
6928 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP_LITTLE_PACKING
6929                 if(hmp_packing_enabled)
6930                         return 1;
6931                 else
6932 #endif
6933                 return 0;
6934         }
6935
6936 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP_PRIO_FILTER
6937         /* Filter by task priority */
6938         if ((p->prio >= hmp_up_prio) &&
6939                 cpumask_intersects(&hmp_slower_domain(cpu)->cpus,
6940                                         tsk_cpus_allowed(p))) {
6941                 return 1;
6942         }
6943 #endif
6944
6945         /* Let the task load settle before doing another down migration */
6946         /* hack - always use clock from first online CPU */
6947         now = cpu_rq(cpumask_first(cpu_online_mask))->clock_task;
6948         if (((now - se->avg.hmp_last_down_migration) >> 10)
6949                                         < hmp_next_down_threshold)
6950                 return 0;
6951
6952         if (cpumask_intersects(&hmp_slower_domain(cpu)->cpus,
6953                                         tsk_cpus_allowed(p))
6954                 && se->avg.load_avg_ratio < hmp_down_threshold) {
6955                 return 1;
6956         }
6957         return 0;
6958 }
6959
6960 /*
6961  * hmp_can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
6962  * Ideally this function should be merged with can_migrate_task() to avoid
6963  * redundant code.
6964  */
6965 static int hmp_can_migrate_task(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
6966 {
6967         int tsk_cache_hot = 0;
6968
6969         /*
6970          * We do not migrate tasks that are:
6971          * 1) running (obviously), or
6972          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed
6973          */
6974         if (!cpumask_test_cpu(env->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(p))) {
6975                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_affine);
6976                 return 0;
6977         }
6978         env->flags &= ~LBF_ALL_PINNED;
6979
6980         if (task_running(env->src_rq, p)) {
6981                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_running);
6982                 return 0;
6983         }
6984
6985         /*
6986          * Aggressive migration if:
6987          * 1) task is cache cold, or
6988          * 2) too many balance attempts have failed.
6989          */
6990
6991         tsk_cache_hot = task_hot(p, env->src_rq->clock_task, env->sd);
6992         if (!tsk_cache_hot ||
6993                 env->sd->nr_balance_failed > env->sd->cache_nice_tries) {
6994 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
6995                 if (tsk_cache_hot) {
6996                         schedstat_inc(env->sd, lb_hot_gained[env->idle]);
6997                         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_forced_migrations);
6998                 }
6999 #endif
7000                 return 1;
7001         }
7002
7003         return 1;
7004 }
7005
7006 /*
7007  * move_specific_task tries to move a specific task.
7008  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
7009  * Called with both runqueues locked.
7010  */
7011 static int move_specific_task(struct lb_env *env, struct task_struct *pm)
7012 {
7013         struct task_struct *p, *n;
7014
7015         list_for_each_entry_safe(p, n, &env->src_rq->cfs_tasks, se.group_node) {
7016         if (throttled_lb_pair(task_group(p), env->src_rq->cpu,
7017                                 env->dst_cpu))
7018                 continue;
7019
7020                 if (!hmp_can_migrate_task(p, env))
7021                         continue;
7022                 /* Check if we found the right task */
7023                 if (p != pm)
7024                         continue;
7025
7026                 move_task(p, env);
7027                 /*
7028                  * Right now, this is only the third place move_task()
7029                  * is called, so we can safely collect move_task()
7030                  * stats here rather than inside move_task().
7031                  */
7032                 schedstat_inc(env->sd, lb_gained[env->idle]);
7033                 return 1;
7034         }
7035         return 0;
7036 }
7037
7038 /*
7039  * hmp_active_task_migration_cpu_stop is run by cpu stopper and used to
7040  * migrate a specific task from one runqueue to another.
7041  * hmp_force_up_migration uses this to push a currently running task
7042  * off a runqueue. hmp_idle_pull uses this to pull a currently
7043  * running task to an idle runqueue.
7044  * Reuses __do_active_load_balance_cpu_stop to actually do the work.
7045  */
7046 static int hmp_active_task_migration_cpu_stop(void *data)
7047 {
7048         return __do_active_load_balance_cpu_stop(data, false);
7049 }
7050
7051 /*
7052  * Move task in a runnable state to another CPU.
7053  *
7054  * Tailored on 'active_load_balance_cpu_stop' with slight
7055  * modification to locking and pre-transfer checks.  Note
7056  * rq->lock must be held before calling.
7057  */
7058 static void hmp_migrate_runnable_task(struct rq *rq)
7059 {
7060         struct sched_domain *sd;
7061         int src_cpu = cpu_of(rq);
7062         struct rq *src_rq = rq;
7063         int dst_cpu = rq->push_cpu;
7064         struct rq *dst_rq = cpu_rq(dst_cpu);
7065         struct task_struct *p = rq->migrate_task;
7066         /*
7067          * One last check to make sure nobody else is playing
7068          * with the source rq.
7069          */
7070         if (src_rq->active_balance)
7071                 goto out;
7072
7073         if (src_rq->nr_running <= 1)
7074                 goto out;
7075
7076         if (task_rq(p) != src_rq)
7077                 goto out;
7078         /*
7079          * Not sure if this applies here but one can never
7080          * be too cautious
7081          */
7082         BUG_ON(src_rq == dst_rq);
7083
7084         double_lock_balance(src_rq, dst_rq);
7085
7086         rcu_read_lock();
7087         for_each_domain(dst_cpu, sd) {
7088                 if (cpumask_test_cpu(src_cpu, sched_domain_span(sd)))
7089                         break;
7090         }
7091
7092         if (likely(sd)) {
7093                 struct lb_env env = {
7094                         .sd             = sd,
7095                         .dst_cpu        = dst_cpu,
7096                         .dst_rq         = dst_rq,
7097                         .src_cpu        = src_cpu,
7098                         .src_rq         = src_rq,
7099                         .idle           = CPU_IDLE,
7100                 };
7101
7102                 schedstat_inc(sd, alb_count);
7103
7104                 if (move_specific_task(&env, p))
7105                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
7106                 else
7107                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
7108         }
7109
7110         rcu_read_unlock();
7111         double_unlock_balance(src_rq, dst_rq);
7112 out:
7113         put_task_struct(p);
7114 }
7115
7116 static DEFINE_SPINLOCK(hmp_force_migration);
7117
7118 /*
7119  * hmp_force_up_migration checks runqueues for tasks that need to
7120  * be actively migrated to a faster cpu.
7121  */
7122 static void hmp_force_up_migration(int this_cpu)
7123 {
7124         int cpu, target_cpu;
7125         struct sched_entity *curr, *orig;
7126         struct rq *target;
7127         unsigned long flags;
7128         unsigned int force, got_target;
7129         struct task_struct *p;
7130
7131         if (!spin_trylock(&hmp_force_migration))
7132                 return;
7133         for_each_online_cpu(cpu) {
7134                 force = 0;
7135                 got_target = 0;
7136                 target = cpu_rq(cpu);
7137                 raw_spin_lock_irqsave(&target->lock, flags);
7138                 curr = target->cfs.curr;
7139                 if (!curr || target->active_balance) {
7140                         raw_spin_unlock_irqrestore(&target->lock, flags);
7141                         continue;
7142                 }
7143                 if (!entity_is_task(curr)) {
7144                         struct cfs_rq *cfs_rq;
7145
7146                         cfs_rq = group_cfs_rq(curr);
7147                         while (cfs_rq) {
7148                                 curr = cfs_rq->curr;
7149                                 cfs_rq = group_cfs_rq(curr);
7150                         }
7151                 }
7152                 orig = curr;
7153                 curr = hmp_get_heaviest_task(curr, -1);
7154                 if (!curr) {
7155                         raw_spin_unlock_irqrestore(&target->lock, flags);
7156                         continue;
7157                 }
7158                 p = task_of(curr);
7159                 if (hmp_up_migration(cpu, &target_cpu, curr)) {
7160                         cpu_rq(target_cpu)->wake_for_idle_pull = 1;
7161                         raw_spin_unlock_irqrestore(&target->lock, flags);
7162                         spin_unlock(&hmp_force_migration);
7163                         smp_send_reschedule(target_cpu);
7164                         return;
7165                 }
7166                 if (!got_target) {
7167                         /*
7168                          * For now we just check the currently running task.
7169                          * Selecting the lightest task for offloading will
7170                          * require extensive book keeping.
7171                          */
7172                         curr = hmp_get_lightest_task(orig, 1);
7173                         p = task_of(curr);
7174                         target->push_cpu = hmp_offload_down(cpu, curr);
7175                         if (target->push_cpu < NR_CPUS) {
7176                                 get_task_struct(p);
7177                                 target->migrate_task = p;
7178                                 got_target = 1;
7179                                 trace_sched_hmp_migrate(p, target->push_cpu, HMP_MIGRATE_OFFLOAD);
7180                                 hmp_next_down_delay(&p->se, target->push_cpu);
7181                         }
7182                 }
7183                 /*
7184                  * We have a target with no active_balance.  If the task
7185                  * is not currently running move it, otherwise let the
7186                  * CPU stopper take care of it.
7187                  */
7188                 if (got_target) {
7189                         if (!task_running(target, p)) {
7190                                 trace_sched_hmp_migrate_force_running(p, 0);
7191                                 hmp_migrate_runnable_task(target);
7192                         } else {
7193                                 target->active_balance = 1;
7194                                 force = 1;
7195                         }
7196                 }
7197
7198                 raw_spin_unlock_irqrestore(&target->lock, flags);
7199
7200                 if (force)
7201                         stop_one_cpu_nowait(cpu_of(target),
7202                                 hmp_active_task_migration_cpu_stop,
7203                                 target, &target->active_balance_work);
7204         }
7205         spin_unlock(&hmp_force_migration);
7206 }
7207 /*
7208  * hmp_idle_pull looks at little domain runqueues to see
7209  * if a task should be pulled.
7210  *
7211  * Reuses hmp_force_migration spinlock.
7212  *
7213  */
7214 static unsigned int hmp_idle_pull(int this_cpu)
7215 {
7216         int cpu;
7217         struct sched_entity *curr, *orig;
7218         struct hmp_domain *hmp_domain = NULL;
7219         struct rq *target = NULL, *rq;
7220         unsigned long flags, ratio = 0;
7221         unsigned int force = 0;
7222         struct task_struct *p = NULL;
7223
7224         if (!hmp_cpu_is_slowest(this_cpu))
7225                 hmp_domain = hmp_slower_domain(this_cpu);
7226         if (!hmp_domain)
7227                 return 0;
7228
7229         if (!spin_trylock(&hmp_force_migration))
7230                 return 0;
7231
7232         /* first select a task */
7233         for_each_cpu(cpu, &hmp_domain->cpus) {
7234                 rq = cpu_rq(cpu);
7235                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7236                 curr = rq->cfs.curr;
7237                 if (!curr) {
7238                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7239                         continue;
7240                 }
7241                 if (!entity_is_task(curr)) {
7242                         struct cfs_rq *cfs_rq;
7243
7244                         cfs_rq = group_cfs_rq(curr);
7245                         while (cfs_rq) {
7246                                 curr = cfs_rq->curr;
7247                                 if (!entity_is_task(curr))
7248                                         cfs_rq = group_cfs_rq(curr);
7249                                 else
7250                                         cfs_rq = NULL;
7251                         }
7252                 }
7253                 orig = curr;
7254                 curr = hmp_get_heaviest_task(curr, this_cpu);
7255                 /* check if heaviest eligible task on this
7256                  * CPU is heavier than previous task
7257                  */
7258                 if (curr && hmp_task_eligible_for_up_migration(curr) &&
7259                         curr->avg.load_avg_ratio > ratio &&
7260                         cpumask_test_cpu(this_cpu,
7261                                         tsk_cpus_allowed(task_of(curr)))) {
7262                         p = task_of(curr);
7263                         target = rq;
7264                         ratio = curr->avg.load_avg_ratio;
7265                 }
7266                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7267         }
7268
7269         if (!p)
7270                 goto done;
7271
7272         /* now we have a candidate */
7273         raw_spin_lock_irqsave(&target->lock, flags);
7274         if (!target->active_balance && task_rq(p) == target) {
7275                 get_task_struct(p);
7276                 target->push_cpu = this_cpu;
7277                 target->migrate_task = p;
7278                 trace_sched_hmp_migrate(p, target->push_cpu, HMP_MIGRATE_IDLE_PULL);
7279                 hmp_next_up_delay(&p->se, target->push_cpu);
7280                 /*
7281                  * if the task isn't running move it right away.
7282                  * Otherwise setup the active_balance mechanic and let
7283                  * the CPU stopper do its job.
7284                  */
7285                 if (!task_running(target, p)) {
7286                         trace_sched_hmp_migrate_idle_running(p, 0);
7287                         hmp_migrate_runnable_task(target);
7288                 } else {
7289                         target->active_balance = 1;
7290                         force = 1;
7291                 }
7292         }
7293         raw_spin_unlock_irqrestore(&target->lock, flags);
7294
7295         if (force) {
7296                 /* start timer to keep us awake */
7297                 hmp_cpu_keepalive_trigger();
7298                 stop_one_cpu_nowait(cpu_of(target),
7299                         hmp_active_task_migration_cpu_stop,
7300                         target, &target->active_balance_work);
7301         }
7302 done:
7303         spin_unlock(&hmp_force_migration);
7304         return force;
7305 }
7306 #else
7307 static void hmp_force_up_migration(int this_cpu) { }
7308 #endif /* CONFIG_SCHED_HMP */
7309
7310 /*
7311  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
7312  * Also triggered for nohz idle balancing (with nohz_balancing_kick set).
7313  */
7314 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
7315 {
7316         int this_cpu = smp_processor_id();
7317         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
7318         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_balance ?
7319                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
7320
7321 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
7322         /* shortcut for hmp idle pull wakeups */
7323         if (unlikely(this_rq->wake_for_idle_pull)) {
7324                 this_rq->wake_for_idle_pull = 0;
7325                 if (hmp_idle_pull(this_cpu)) {
7326                         /* break out unless running nohz idle as well */
7327                         if (idle != CPU_IDLE)
7328                                 return;
7329                 }
7330         }
7331 #endif
7332
7333         hmp_force_up_migration(this_cpu);
7334
7335         rebalance_domains(this_cpu, idle);
7336
7337         /*
7338          * If this cpu has a pending nohz_balance_kick, then do the
7339          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
7340          * stopped.
7341          */
7342         nohz_idle_balance(this_cpu, idle);
7343 }
7344
7345 static inline int on_null_domain(int cpu)
7346 {
7347         return !rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
7348 }
7349
7350 /*
7351  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
7352  */
7353 void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
7354 {
7355         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
7356         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
7357             likely(!on_null_domain(cpu)))
7358                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
7359 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7360         if (nohz_kick_needed(rq, cpu) && likely(!on_null_domain(cpu)))
7361                 nohz_balancer_kick(cpu);
7362 #endif
7363 }
7364
7365 static void rq_online_fair(struct rq *rq)
7366 {
7367 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
7368         hmp_online_cpu(rq->cpu);
7369 #endif
7370         update_sysctl();
7371 }
7372
7373 static void rq_offline_fair(struct rq *rq)
7374 {
7375 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
7376         hmp_offline_cpu(rq->cpu);
7377 #endif
7378         update_sysctl();
7379
7380         /* Ensure any throttled groups are reachable by pick_next_task */
7381         unthrottle_offline_cfs_rqs(rq);
7382 }
7383
7384 #endif /* CONFIG_SMP */
7385
7386 /*
7387  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
7388  */
7389 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr, int queued)
7390 {
7391         struct cfs_rq *cfs_rq;
7392         struct sched_entity *se = &curr->se;
7393
7394         for_each_sched_entity(se) {
7395                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
7396                 entity_tick(cfs_rq, se, queued);
7397         }
7398
7399         if (sched_feat_numa(NUMA))
7400                 task_tick_numa(rq, curr);
7401
7402         update_rq_runnable_avg(rq, 1);
7403 }
7404
7405 /*
7406  * called on fork with the child task as argument from the parent's context
7407  *  - child not yet on the tasklist
7408  *  - preemption disabled
7409  */
7410 static void task_fork_fair(struct task_struct *p)
7411 {
7412         struct cfs_rq *cfs_rq;
7413         struct sched_entity *se = &p->se, *curr;
7414         int this_cpu = smp_processor_id();
7415         struct rq *rq = this_rq();
7416         unsigned long flags;
7417
7418         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7419
7420         update_rq_clock(rq);
7421
7422         cfs_rq = task_cfs_rq(current);
7423         curr = cfs_rq->curr;
7424
7425         if (unlikely(task_cpu(p) != this_cpu)) {
7426                 rcu_read_lock();
7427                 __set_task_cpu(p, this_cpu);
7428                 rcu_read_unlock();
7429         }
7430
7431         update_curr(cfs_rq);
7432
7433         if (curr)
7434                 se->vruntime = curr->vruntime;
7435         place_entity(cfs_rq, se, 1);
7436
7437         if (sysctl_sched_child_runs_first && curr && entity_before(curr, se)) {
7438                 /*
7439                  * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
7440                  * 'current' within the tree based on its new key value.
7441                  */
7442                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
7443                 resched_task(rq->curr);
7444         }
7445
7446         se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
7447
7448         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7449 }
7450
7451 /*
7452  * Priority of the task has changed. Check to see if we preempt
7453  * the current task.
7454  */
7455 static void
7456 prio_changed_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int oldprio)
7457 {
7458         if (!p->se.on_rq)
7459                 return;
7460
7461         /*
7462          * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
7463          * our priority decreased, or if we are not currently running on
7464          * this runqueue and our priority is higher than the current's
7465          */
7466         if (rq->curr == p) {
7467                 if (p->prio > oldprio)
7468                         resched_task(rq->curr);
7469         } else
7470                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
7471 }
7472
7473 static void switched_from_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7474 {
7475         struct sched_entity *se = &p->se;
7476         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
7477
7478         /*
7479          * Ensure the task's vruntime is normalized, so that when its
7480          * switched back to the fair class the enqueue_entity(.flags=0) will
7481          * do the right thing.
7482          *
7483          * If it was on_rq, then the dequeue_entity(.flags=0) will already
7484          * have normalized the vruntime, if it was !on_rq, then only when
7485          * the task is sleeping will it still have non-normalized vruntime.
7486          */
7487         if (!se->on_rq && p->state != TASK_RUNNING) {
7488                 /*
7489                  * Fix up our vruntime so that the current sleep doesn't
7490                  * cause 'unlimited' sleep bonus.
7491                  */
7492                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
7493                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
7494         }
7495
7496 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && defined(CONFIG_SMP)
7497         /*
7498         * Remove our load from contribution when we leave sched_fair
7499         * and ensure we don't carry in an old decay_count if we
7500         * switch back.
7501         */
7502         if (p->se.avg.decay_count) {
7503                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(&p->se);
7504                 __synchronize_entity_decay(&p->se);
7505                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq,
7506                                 p->se.avg.load_avg_contrib);
7507         }
7508 #endif
7509 }
7510
7511 /*
7512  * We switched to the sched_fair class.
7513  */
7514 static void switched_to_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7515 {
7516         if (!p->se.on_rq)
7517                 return;
7518
7519         /*
7520          * We were most likely switched from sched_rt, so
7521          * kick off the schedule if running, otherwise just see
7522          * if we can still preempt the current task.
7523          */
7524         if (rq->curr == p)
7525                 resched_task(rq->curr);
7526         else
7527                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
7528 }
7529
7530 /* Account for a task changing its policy or group.
7531  *
7532  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
7533  * migrates between groups/classes.
7534  */
7535 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
7536 {
7537         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
7538
7539         for_each_sched_entity(se) {
7540                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
7541
7542                 set_next_entity(cfs_rq, se);
7543                 /* ensure bandwidth has been allocated on our new cfs_rq */
7544                 account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
7545         }
7546 }
7547
7548 void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
7549 {
7550         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7551         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7552 #ifndef CONFIG_64BIT
7553         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
7554 #endif
7555 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && defined(CONFIG_SMP)
7556         atomic64_set(&cfs_rq->decay_counter, 1);
7557         atomic64_set(&cfs_rq->removed_load, 0);
7558 #endif
7559 }
7560
7561 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7562 static void task_move_group_fair(struct task_struct *p, int on_rq)
7563 {
7564         struct cfs_rq *cfs_rq;
7565         /*
7566          * If the task was not on the rq at the time of this cgroup movement
7567          * it must have been asleep, sleeping tasks keep their ->vruntime
7568          * absolute on their old rq until wakeup (needed for the fair sleeper
7569          * bonus in place_entity()).
7570          *
7571          * If it was on the rq, we've just 'preempted' it, which does convert
7572          * ->vruntime to a relative base.
7573          *
7574          * Make sure both cases convert their relative position when migrating
7575          * to another cgroup's rq. This does somewhat interfere with the
7576          * fair sleeper stuff for the first placement, but who cares.
7577          */
7578         /*
7579          * When !on_rq, vruntime of the task has usually NOT been normalized.
7580          * But there are some cases where it has already been normalized:
7581          *
7582          * - Moving a forked child which is waiting for being woken up by
7583          *   wake_up_new_task().
7584          * - Moving a task which has been woken up by try_to_wake_up() and
7585          *   waiting for actually being woken up by sched_ttwu_pending().
7586          *
7587          * To prevent boost or penalty in the new cfs_rq caused by delta
7588          * min_vruntime between the two cfs_rqs, we skip vruntime adjustment.
7589          */
7590         if (!on_rq && (!p->se.sum_exec_runtime || p->state == TASK_WAKING))
7591                 on_rq = 1;
7592
7593         if (!on_rq)
7594                 p->se.vruntime -= cfs_rq_of(&p->se)->min_vruntime;
7595         set_task_rq(p, task_cpu(p));
7596         if (!on_rq) {
7597                 cfs_rq = cfs_rq_of(&p->se);
7598                 p->se.vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
7599 #ifdef CONFIG_SMP
7600                 /*
7601                  * migrate_task_rq_fair() will have removed our previous
7602                  * contribution, but we must synchronize for ongoing future
7603                  * decay.
7604                  */
7605                 p->se.avg.decay_count = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
7606                 cfs_rq->blocked_load_avg += p->se.avg.load_avg_contrib;
7607 #endif
7608         }
7609 }
7610
7611 void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7612 {
7613         int i;
7614
7615         destroy_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
7616
7617         for_each_possible_cpu(i) {
7618                 if (tg->cfs_rq)
7619                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
7620                 if (tg->se)
7621                         kfree(tg->se[i]);
7622         }
7623
7624         kfree(tg->cfs_rq);
7625         kfree(tg->se);
7626 }
7627
7628 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7629 {
7630         struct cfs_rq *cfs_rq;
7631         struct sched_entity *se;
7632         int i;
7633
7634         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7635         if (!tg->cfs_rq)
7636                 goto err;
7637         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7638         if (!tg->se)
7639                 goto err;
7640
7641         tg->shares = NICE_0_LOAD;
7642
7643         init_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
7644
7645         for_each_possible_cpu(i) {
7646                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
7647                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7648                 if (!cfs_rq)
7649                         goto err;
7650
7651                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
7652                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7653                 if (!se)
7654                         goto err_free_rq;
7655
7656                 init_cfs_rq(cfs_rq);
7657                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, parent->se[i]);
7658         }
7659
7660         return 1;
7661
7662 err_free_rq:
7663         kfree(cfs_rq);
7664 err:
7665         return 0;
7666 }
7667
7668 void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7669 {
7670         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7671         unsigned long flags;
7672
7673         /*
7674         * Only empty task groups can be destroyed; so we can speculatively
7675         * check on_list without danger of it being re-added.
7676         */
7677         if (!tg->cfs_rq[cpu]->on_list)
7678                 return;
7679
7680         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7681         list_del_leaf_cfs_rq(tg->cfs_rq[cpu]);
7682         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7683 }
7684
7685 void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7686                         struct sched_entity *se, int cpu,
7687                         struct sched_entity *parent)
7688 {
7689         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7690
7691         cfs_rq->tg = tg;
7692         cfs_rq->rq = rq;
7693         init_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
7694
7695         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7696         tg->se[cpu] = se;
7697
7698         /* se could be NULL for root_task_group */
7699         if (!se)
7700                 return;
7701
7702         if (!parent)
7703                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7704         else
7705                 se->cfs_rq = parent->my_q;
7706
7707         se->my_q = cfs_rq;
7708         update_load_set(&se->load, 0);
7709         se->parent = parent;
7710 }
7711
7712 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
7713
7714 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
7715 {
7716         int i;
7717         unsigned long flags;
7718
7719         /*
7720          * We can't change the weight of the root cgroup.
7721          */
7722         if (!tg->se[0])
7723                 return -EINVAL;
7724
7725         shares = clamp(shares, scale_load(MIN_SHARES), scale_load(MAX_SHARES));
7726
7727         mutex_lock(&shares_mutex);
7728         if (tg->shares == shares)
7729                 goto done;
7730
7731         tg->shares = shares;
7732         for_each_possible_cpu(i) {
7733                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
7734                 struct sched_entity *se;
7735
7736                 se = tg->se[i];
7737                 /* Propagate contribution to hierarchy */
7738                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7739                 for_each_sched_entity(se)
7740                         update_cfs_shares(group_cfs_rq(se));
7741                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7742         }
7743
7744 done:
7745         mutex_unlock(&shares_mutex);
7746         return 0;
7747 }
7748 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7749
7750 void free_fair_sched_group(struct task_group *tg) { }
7751
7752 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7753 {
7754         return 1;
7755 }
7756
7757 void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu) { }
7758
7759 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7760
7761
7762 static unsigned int get_rr_interval_fair(struct rq *rq, struct task_struct *task)
7763 {
7764         struct sched_entity *se = &task->se;
7765         unsigned int rr_interval = 0;
7766
7767         /*
7768          * Time slice is 0 for SCHED_OTHER tasks that are on an otherwise
7769          * idle runqueue:
7770          */
7771         if (rq->cfs.load.weight)
7772                 rr_interval = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(cfs_rq_of(se), se));
7773
7774         return rr_interval;
7775 }
7776
7777 /*
7778  * All the scheduling class methods:
7779  */
7780 const struct sched_class fair_sched_class = {
7781         .next                   = &idle_sched_class,
7782         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
7783         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
7784         .yield_task             = yield_task_fair,
7785         .yield_to_task          = yield_to_task_fair,
7786
7787         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
7788
7789         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
7790         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
7791
7792 #ifdef CONFIG_SMP
7793         .select_task_rq         = select_task_rq_fair,
7794 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7795         .migrate_task_rq        = migrate_task_rq_fair,
7796 #endif
7797         .rq_online              = rq_online_fair,
7798         .rq_offline             = rq_offline_fair,
7799
7800         .task_waking            = task_waking_fair,
7801 #endif
7802
7803         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
7804         .task_tick              = task_tick_fair,
7805         .task_fork              = task_fork_fair,
7806
7807         .prio_changed           = prio_changed_fair,
7808         .switched_from          = switched_from_fair,
7809         .switched_to            = switched_to_fair,
7810
7811         .get_rr_interval        = get_rr_interval_fair,
7812
7813 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7814         .task_move_group        = task_move_group_fair,
7815 #endif
7816 };
7817
7818 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7819 void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
7820 {
7821         struct cfs_rq *cfs_rq;
7822
7823         rcu_read_lock();
7824         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
7825                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
7826         rcu_read_unlock();
7827 }
7828 #endif
7829
7830 __init void init_sched_fair_class(void)
7831 {
7832 #ifdef CONFIG_SMP
7833         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
7834
7835 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7836         nohz.next_balance = jiffies;
7837         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
7838         cpu_notifier(sched_ilb_notifier, 0);
7839 #endif
7840
7841 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
7842         hmp_cpu_mask_setup();
7843 #endif
7844 #endif /* SMP */
7845
7846 }
7847
7848 #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE
7849 static u32 cpufreq_calc_scale(u32 min, u32 max, u32 curr)
7850 {
7851         u32 result = curr / max;
7852         return result;
7853 }
7854
7855 /* Called when the CPU Frequency is changed.
7856  * Once for each CPU.
7857  */
7858 static int cpufreq_callback(struct notifier_block *nb,
7859                                         unsigned long val, void *data)
7860 {
7861         struct cpufreq_freqs *freq = data;
7862         int cpu = freq->cpu;
7863         struct cpufreq_extents *extents;
7864
7865         if (freq->flags & CPUFREQ_CONST_LOOPS)
7866                 return NOTIFY_OK;
7867
7868         if (val != CPUFREQ_POSTCHANGE)
7869                 return NOTIFY_OK;
7870
7871         /* if dynamic load scale is disabled, set the load scale to 1.0 */
7872         if (!hmp_data.freqinvar_load_scale_enabled) {
7873                 freq_scale[cpu].curr_scale = 1024;
7874                 return NOTIFY_OK;
7875         }
7876
7877         extents = &freq_scale[cpu];
7878         if (extents->flags & SCHED_LOAD_FREQINVAR_SINGLEFREQ) {
7879                 /* If our governor was recognised as a single-freq governor,
7880                  * use 1.0
7881                  */
7882                 extents->curr_scale = 1024;
7883         } else {
7884                 extents->curr_scale = cpufreq_calc_scale(extents->min,
7885                                 extents->max, freq->new);
7886         }
7887
7888         return NOTIFY_OK;
7889 }
7890
7891 /* Called when the CPUFreq governor is changed.
7892  * Only called for the CPUs which are actually changed by the
7893  * userspace.
7894  */
7895 static int cpufreq_policy_callback(struct notifier_block *nb,
7896                                        unsigned long event, void *data)
7897 {
7898         struct cpufreq_policy *policy = data;
7899         struct cpufreq_extents *extents;
7900         int cpu, singleFreq = 0;
7901         static const char performance_governor[] = "performance";
7902         static const char powersave_governor[] = "powersave";
7903
7904         if (event == CPUFREQ_START)
7905                 return 0;
7906
7907         if (event != CPUFREQ_INCOMPATIBLE)
7908                 return 0;
7909
7910         /* CPUFreq governors do not accurately report the range of
7911          * CPU Frequencies they will choose from.
7912          * We recognise performance and powersave governors as
7913          * single-frequency only.
7914          */
7915         if (!strncmp(policy->governor->name, performance_governor,
7916                         strlen(performance_governor)) ||
7917                 !strncmp(policy->governor->name, powersave_governor,
7918                                 strlen(powersave_governor)))
7919                 singleFreq = 1;
7920
7921         /* Make sure that all CPUs impacted by this policy are
7922          * updated since we will only get a notification when the
7923          * user explicitly changes the policy on a CPU.
7924          */
7925         for_each_cpu(cpu, policy->cpus) {
7926                 extents = &freq_scale[cpu];
7927                 extents->max = policy->max >> SCHED_FREQSCALE_SHIFT;
7928                 extents->min = policy->min >> SCHED_FREQSCALE_SHIFT;
7929                 if (!hmp_data.freqinvar_load_scale_enabled) {
7930                         extents->curr_scale = 1024;
7931                 } else if (singleFreq) {
7932                         extents->flags |= SCHED_LOAD_FREQINVAR_SINGLEFREQ;
7933                         extents->curr_scale = 1024;
7934                 } else {
7935                         extents->flags &= ~SCHED_LOAD_FREQINVAR_SINGLEFREQ;
7936                         extents->curr_scale = cpufreq_calc_scale(extents->min,
7937                                         extents->max, policy->cur);
7938                 }
7939         }
7940
7941         return 0;
7942 }
7943
7944 static struct notifier_block cpufreq_notifier = {
7945         .notifier_call  = cpufreq_callback,
7946 };
7947 static struct notifier_block cpufreq_policy_notifier = {
7948         .notifier_call  = cpufreq_policy_callback,
7949 };
7950
7951 static int __init register_sched_cpufreq_notifier(void)
7952 {
7953         int ret = 0;
7954
7955         /* init safe defaults since there are no policies at registration */
7956         for (ret = 0; ret < CONFIG_NR_CPUS; ret++) {
7957                 /* safe defaults */
7958                 freq_scale[ret].max = 1024;
7959                 freq_scale[ret].min = 1024;
7960                 freq_scale[ret].curr_scale = 1024;
7961         }
7962
7963         pr_info("sched: registering cpufreq notifiers for scale-invariant loads\n");
7964         ret = cpufreq_register_notifier(&cpufreq_policy_notifier,
7965                         CPUFREQ_POLICY_NOTIFIER);
7966
7967         if (ret != -EINVAL)
7968                 ret = cpufreq_register_notifier(&cpufreq_notifier,
7969                         CPUFREQ_TRANSITION_NOTIFIER);
7970
7971         return ret;
7972 }
7973
7974 core_initcall(register_sched_cpufreq_notifier);
7975 #endif /* CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE */