Merge remote-tracking branch 'lsk/v3.10/topic/arm64-crypto' into linux-linaro-lsk
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / kernel / sched / fair.c
1 /*
2  * Completely Fair Scheduling (CFS) Class (SCHED_NORMAL/SCHED_BATCH)
3  *
4  *  Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc., Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
5  *
6  *  Interactivity improvements by Mike Galbraith
7  *  (C) 2007 Mike Galbraith <efault@gmx.de>
8  *
9  *  Various enhancements by Dmitry Adamushko.
10  *  (C) 2007 Dmitry Adamushko <dmitry.adamushko@gmail.com>
11  *
12  *  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
13  *  Copyright IBM Corporation, 2007
14  *  Author: Srivatsa Vaddagiri <vatsa@linux.vnet.ibm.com>
15  *
16  *  Scaled math optimizations by Thomas Gleixner
17  *  Copyright (C) 2007, Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
18  *
19  *  Adaptive scheduling granularity, math enhancements by Peter Zijlstra
20  *  Copyright (C) 2007 Red Hat, Inc., Peter Zijlstra <pzijlstr@redhat.com>
21  */
22
23 #include <linux/latencytop.h>
24 #include <linux/sched.h>
25 #include <linux/cpumask.h>
26 #include <linux/slab.h>
27 #include <linux/profile.h>
28 #include <linux/interrupt.h>
29 #include <linux/mempolicy.h>
30 #include <linux/migrate.h>
31 #include <linux/task_work.h>
32
33 #include <trace/events/sched.h>
34 #include <linux/sysfs.h>
35 #include <linux/vmalloc.h>
36 #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE
37 /* Include cpufreq header to add a notifier so that cpu frequency
38  * scaling can track the current CPU frequency
39  */
40 #include <linux/cpufreq.h>
41 #endif /* CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE */
42 #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                 /*
952                  * Skip inaccessible VMAs to avoid any confusion between
953                  * PROT_NONE and NUMA hinting ptes
954                  */
955                 if (!(vma->vm_flags & (VM_READ | VM_EXEC | VM_WRITE)))
956                         continue;
957
958                 do {
959                         start = max(start, vma->vm_start);
960                         end = ALIGN(start + (pages << PAGE_SHIFT), HPAGE_SIZE);
961                         end = min(end, vma->vm_end);
962                         pages -= change_prot_numa(vma, start, end);
963
964                         start = end;
965                         if (pages <= 0)
966                                 goto out;
967                 } while (end != vma->vm_end);
968         }
969
970 out:
971         /*
972          * It is possible to reach the end of the VMA list but the last few VMAs are
973          * not guaranteed to the vma_migratable. If they are not, we would find the
974          * !migratable VMA on the next scan but not reset the scanner to the start
975          * so check it now.
976          */
977         if (vma)
978                 mm->numa_scan_offset = start;
979         else
980                 reset_ptenuma_scan(p);
981         up_read(&mm->mmap_sem);
982 }
983
984 /*
985  * Drive the periodic memory faults..
986  */
987 void task_tick_numa(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
988 {
989         struct callback_head *work = &curr->numa_work;
990         u64 period, now;
991
992         /*
993          * We don't care about NUMA placement if we don't have memory.
994          */
995         if (!curr->mm || (curr->flags & PF_EXITING) || work->next != work)
996                 return;
997
998         /*
999          * Using runtime rather than walltime has the dual advantage that
1000          * we (mostly) drive the selection from busy threads and that the
1001          * task needs to have done some actual work before we bother with
1002          * NUMA placement.
1003          */
1004         now = curr->se.sum_exec_runtime;
1005         period = (u64)curr->numa_scan_period * NSEC_PER_MSEC;
1006
1007         if (now - curr->node_stamp > period) {
1008                 if (!curr->node_stamp)
1009                         curr->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_period_min;
1010                 curr->node_stamp = now;
1011
1012                 if (!time_before(jiffies, curr->mm->numa_next_scan)) {
1013                         init_task_work(work, task_numa_work); /* TODO: move this into sched_fork() */
1014                         task_work_add(curr, work, true);
1015                 }
1016         }
1017 }
1018 #else
1019 static void task_tick_numa(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1020 {
1021 }
1022 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
1023
1024 static void
1025 account_entity_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1026 {
1027         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
1028         if (!parent_entity(se))
1029                 update_load_add(&rq_of(cfs_rq)->load, se->load.weight);
1030 #ifdef CONFIG_SMP
1031         if (entity_is_task(se))
1032                 list_add(&se->group_node, &rq_of(cfs_rq)->cfs_tasks);
1033 #endif
1034         cfs_rq->nr_running++;
1035 }
1036
1037 static void
1038 account_entity_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1039 {
1040         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
1041         if (!parent_entity(se))
1042                 update_load_sub(&rq_of(cfs_rq)->load, se->load.weight);
1043         if (entity_is_task(se))
1044                 list_del_init(&se->group_node);
1045         cfs_rq->nr_running--;
1046 }
1047
1048 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1049 # ifdef CONFIG_SMP
1050 static inline long calc_tg_weight(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq)
1051 {
1052         long tg_weight;
1053
1054         /*
1055          * Use this CPU's actual weight instead of the last load_contribution
1056          * to gain a more accurate current total weight. See
1057          * update_cfs_rq_load_contribution().
1058          */
1059         tg_weight = atomic64_read(&tg->load_avg);
1060         tg_weight -= cfs_rq->tg_load_contrib;
1061         tg_weight += cfs_rq->load.weight;
1062
1063         return tg_weight;
1064 }
1065
1066 static long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
1067 {
1068         long tg_weight, load, shares;
1069
1070         tg_weight = calc_tg_weight(tg, cfs_rq);
1071         load = cfs_rq->load.weight;
1072
1073         shares = (tg->shares * load);
1074         if (tg_weight)
1075                 shares /= tg_weight;
1076
1077         if (shares < MIN_SHARES)
1078                 shares = MIN_SHARES;
1079         if (shares > tg->shares)
1080                 shares = tg->shares;
1081
1082         return shares;
1083 }
1084 # else /* CONFIG_SMP */
1085 static inline long calc_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, struct task_group *tg)
1086 {
1087         return tg->shares;
1088 }
1089 # endif /* CONFIG_SMP */
1090 static void reweight_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
1091                             unsigned long weight)
1092 {
1093         if (se->on_rq) {
1094                 /* commit outstanding execution time */
1095                 if (cfs_rq->curr == se)
1096                         update_curr(cfs_rq);
1097                 account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
1098         }
1099
1100         update_load_set(&se->load, weight);
1101
1102         if (se->on_rq)
1103                 account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
1104 }
1105
1106 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq);
1107
1108 static void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
1109 {
1110         struct task_group *tg;
1111         struct sched_entity *se;
1112         long shares;
1113
1114         tg = cfs_rq->tg;
1115         se = tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
1116         if (!se || throttled_hierarchy(cfs_rq))
1117                 return;
1118 #ifndef CONFIG_SMP
1119         if (likely(se->load.weight == tg->shares))
1120                 return;
1121 #endif
1122         shares = calc_cfs_shares(cfs_rq, tg);
1123
1124         reweight_entity(cfs_rq_of(se), se, shares);
1125 }
1126 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
1127 static inline void update_cfs_shares(struct cfs_rq *cfs_rq)
1128 {
1129 }
1130 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
1131
1132 /* Only depends on SMP, FAIR_GROUP_SCHED may be removed when useful in lb */
1133 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)
1134 /*
1135  * We choose a half-life close to 1 scheduling period.
1136  * Note: The tables below are dependent on this value.
1137  */
1138 #define LOAD_AVG_PERIOD 32
1139 #define LOAD_AVG_MAX 47742 /* maximum possible load avg */
1140 #define LOAD_AVG_MAX_N 345 /* number of full periods to produce LOAD_MAX_AVG */
1141
1142 /* Precomputed fixed inverse multiplies for multiplication by y^n */
1143 static const u32 runnable_avg_yN_inv[] = {
1144         0xffffffff, 0xfa83b2da, 0xf5257d14, 0xefe4b99a, 0xeac0c6e6, 0xe5b906e6,
1145         0xe0ccdeeb, 0xdbfbb796, 0xd744fcc9, 0xd2a81d91, 0xce248c14, 0xc9b9bd85,
1146         0xc5672a10, 0xc12c4cc9, 0xbd08a39e, 0xb8fbaf46, 0xb504f333, 0xb123f581,
1147         0xad583ee9, 0xa9a15ab4, 0xa5fed6a9, 0xa2704302, 0x9ef5325f, 0x9b8d39b9,
1148         0x9837f050, 0x94f4efa8, 0x91c3d373, 0x8ea4398a, 0x8b95c1e3, 0x88980e80,
1149         0x85aac367, 0x82cd8698,
1150 };
1151
1152 /*
1153  * Precomputed \Sum y^k { 1<=k<=n }.  These are floor(true_value) to prevent
1154  * over-estimates when re-combining.
1155  */
1156 static const u32 runnable_avg_yN_sum[] = {
1157             0, 1002, 1982, 2941, 3880, 4798, 5697, 6576, 7437, 8279, 9103,
1158          9909,10698,11470,12226,12966,13690,14398,15091,15769,16433,17082,
1159         17718,18340,18949,19545,20128,20698,21256,21802,22336,22859,23371,
1160 };
1161
1162 /*
1163  * Approximate:
1164  *   val * y^n,    where y^32 ~= 0.5 (~1 scheduling period)
1165  */
1166 static __always_inline u64 decay_load(u64 val, u64 n)
1167 {
1168         unsigned int local_n;
1169
1170         if (!n)
1171                 return val;
1172         else if (unlikely(n > LOAD_AVG_PERIOD * 63))
1173                 return 0;
1174
1175         /* after bounds checking we can collapse to 32-bit */
1176         local_n = n;
1177
1178         /*
1179          * As y^PERIOD = 1/2, we can combine
1180          *    y^n = 1/2^(n/PERIOD) * k^(n%PERIOD)
1181          * With a look-up table which covers k^n (n<PERIOD)
1182          *
1183          * To achieve constant time decay_load.
1184          */
1185         if (unlikely(local_n >= LOAD_AVG_PERIOD)) {
1186                 val >>= local_n / LOAD_AVG_PERIOD;
1187                 local_n %= LOAD_AVG_PERIOD;
1188         }
1189
1190         val *= runnable_avg_yN_inv[local_n];
1191         /* We don't use SRR here since we always want to round down. */
1192         return val >> 32;
1193 }
1194
1195 /*
1196  * For updates fully spanning n periods, the contribution to runnable
1197  * average will be: \Sum 1024*y^n
1198  *
1199  * We can compute this reasonably efficiently by combining:
1200  *   y^PERIOD = 1/2 with precomputed \Sum 1024*y^n {for  n <PERIOD}
1201  */
1202 static u32 __compute_runnable_contrib(u64 n)
1203 {
1204         u32 contrib = 0;
1205
1206         if (likely(n <= LOAD_AVG_PERIOD))
1207                 return runnable_avg_yN_sum[n];
1208         else if (unlikely(n >= LOAD_AVG_MAX_N))
1209                 return LOAD_AVG_MAX;
1210
1211         /* Compute \Sum k^n combining precomputed values for k^i, \Sum k^j */
1212         do {
1213                 contrib /= 2; /* y^LOAD_AVG_PERIOD = 1/2 */
1214                 contrib += runnable_avg_yN_sum[LOAD_AVG_PERIOD];
1215
1216                 n -= LOAD_AVG_PERIOD;
1217         } while (n > LOAD_AVG_PERIOD);
1218
1219         contrib = decay_load(contrib, n);
1220         return contrib + runnable_avg_yN_sum[n];
1221 }
1222
1223 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
1224 #define HMP_VARIABLE_SCALE_SHIFT 16ULL
1225 struct hmp_global_attr {
1226         struct attribute attr;
1227         ssize_t (*show)(struct kobject *kobj,
1228                         struct attribute *attr, char *buf);
1229         ssize_t (*store)(struct kobject *a, struct attribute *b,
1230                         const char *c, size_t count);
1231         int *value;
1232         int (*to_sysfs)(int);
1233         int (*from_sysfs)(int);
1234         ssize_t (*to_sysfs_text)(char *buf, int buf_size);
1235 };
1236
1237 #define HMP_DATA_SYSFS_MAX 8
1238
1239 struct hmp_data_struct {
1240 #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE
1241         int freqinvar_load_scale_enabled;
1242 #endif
1243         int multiplier; /* used to scale the time delta */
1244         struct attribute_group attr_group;
1245         struct attribute *attributes[HMP_DATA_SYSFS_MAX + 1];
1246         struct hmp_global_attr attr[HMP_DATA_SYSFS_MAX];
1247 } hmp_data;
1248
1249 static u64 hmp_variable_scale_convert(u64 delta);
1250 #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE
1251 /* Frequency-Invariant Load Modification:
1252  * Loads are calculated as in PJT's patch however we also scale the current
1253  * contribution in line with the frequency of the CPU that the task was
1254  * executed on.
1255  * In this version, we use a simple linear scale derived from the maximum
1256  * frequency reported by CPUFreq. As an example:
1257  *
1258  * Consider that we ran a task for 100% of the previous interval.
1259  *
1260  * Our CPU was under asynchronous frequency control through one of the
1261  * CPUFreq governors.
1262  *
1263  * The CPUFreq governor reports that it is able to scale the CPU between
1264  * 500MHz and 1GHz.
1265  *
1266  * During the period, the CPU was running at 1GHz.
1267  *
1268  * In this case, our load contribution for that period is calculated as
1269  * 1 * (number_of_active_microseconds)
1270  *
1271  * This results in our task being able to accumulate maximum load as normal.
1272  *
1273  *
1274  * Consider now that our CPU was executing at 500MHz.
1275  *
1276  * We now scale the load contribution such that it is calculated as
1277  * 0.5 * (number_of_active_microseconds)
1278  *
1279  * Our task can only record 50% maximum load during this period.
1280  *
1281  * This represents the task consuming 50% of the CPU's *possible* compute
1282  * capacity. However the task did consume 100% of the CPU's *available*
1283  * compute capacity which is the value seen by the CPUFreq governor and
1284  * user-side CPU Utilization tools.
1285  *
1286  * Restricting tracked load to be scaled by the CPU's frequency accurately
1287  * represents the consumption of possible compute capacity and allows the
1288  * HMP migration's simple threshold migration strategy to interact more
1289  * predictably with CPUFreq's asynchronous compute capacity changes.
1290  */
1291 #define SCHED_FREQSCALE_SHIFT 10
1292 struct cpufreq_extents {
1293         u32 curr_scale;
1294         u32 min;
1295         u32 max;
1296         u32 flags;
1297 };
1298 /* Flag set when the governor in use only allows one frequency.
1299  * Disables scaling.
1300  */
1301 #define SCHED_LOAD_FREQINVAR_SINGLEFREQ 0x01
1302
1303 static struct cpufreq_extents freq_scale[CONFIG_NR_CPUS];
1304 #endif /* CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE */
1305 #endif /* CONFIG_SCHED_HMP */
1306
1307 /* We can represent the historical contribution to runnable average as the
1308  * coefficients of a geometric series.  To do this we sub-divide our runnable
1309  * history into segments of approximately 1ms (1024us); label the segment that
1310  * occurred N-ms ago p_N, with p_0 corresponding to the current period, e.g.
1311  *
1312  * [<- 1024us ->|<- 1024us ->|<- 1024us ->| ...
1313  *      p0            p1           p2
1314  *     (now)       (~1ms ago)  (~2ms ago)
1315  *
1316  * Let u_i denote the fraction of p_i that the entity was runnable.
1317  *
1318  * We then designate the fractions u_i as our co-efficients, yielding the
1319  * following representation of historical load:
1320  *   u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + u_3*y^3 + ...
1321  *
1322  * We choose y based on the with of a reasonably scheduling period, fixing:
1323  *   y^32 = 0.5
1324  *
1325  * This means that the contribution to load ~32ms ago (u_32) will be weighted
1326  * approximately half as much as the contribution to load within the last ms
1327  * (u_0).
1328  *
1329  * When a period "rolls over" and we have new u_0`, multiplying the previous
1330  * sum again by y is sufficient to update:
1331  *   load_avg = u_0` + y*(u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + ... )
1332  *            = u_0 + u_1*y + u_2*y^2 + ... [re-labeling u_i --> u_{i+1}]
1333  */
1334 static __always_inline int __update_entity_runnable_avg(u64 now,
1335                                                         struct sched_avg *sa,
1336                                                         int runnable,
1337                                                         int running,
1338                                                         int cpu)
1339 {
1340         u64 delta, periods;
1341         u32 runnable_contrib;
1342         int delta_w, decayed = 0;
1343 #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE
1344         u64 scaled_delta;
1345         u32 scaled_runnable_contrib;
1346         int scaled_delta_w;
1347         u32 curr_scale = 1024;
1348 #endif /* CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE */
1349
1350         delta = now - sa->last_runnable_update;
1351 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
1352         delta = hmp_variable_scale_convert(delta);
1353 #endif
1354         /*
1355          * This should only happen when time goes backwards, which it
1356          * unfortunately does during sched clock init when we swap over to TSC.
1357          */
1358         if ((s64)delta < 0) {
1359                 sa->last_runnable_update = now;
1360                 return 0;
1361         }
1362
1363         /*
1364          * Use 1024ns as the unit of measurement since it's a reasonable
1365          * approximation of 1us and fast to compute.
1366          */
1367         delta >>= 10;
1368         if (!delta)
1369                 return 0;
1370         sa->last_runnable_update = now;
1371
1372 #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE
1373         /* retrieve scale factor for load */
1374         if (hmp_data.freqinvar_load_scale_enabled)
1375                 curr_scale = freq_scale[cpu].curr_scale;
1376 #endif /* CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE */
1377
1378         /* delta_w is the amount already accumulated against our next period */
1379         delta_w = sa->runnable_avg_period % 1024;
1380         if (delta + delta_w >= 1024) {
1381                 /* period roll-over */
1382                 decayed = 1;
1383
1384                 /*
1385                  * Now that we know we're crossing a period boundary, figure
1386                  * out how much from delta we need to complete the current
1387                  * period and accrue it.
1388                  */
1389                 delta_w = 1024 - delta_w;
1390                 /* scale runnable time if necessary */
1391 #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE
1392                 scaled_delta_w = (delta_w * curr_scale)
1393                                 >> SCHED_FREQSCALE_SHIFT;
1394                 if (runnable)
1395                         sa->runnable_avg_sum += scaled_delta_w;
1396                 if (running)
1397                         sa->usage_avg_sum += scaled_delta_w;
1398 #else
1399                 if (runnable)
1400                         sa->runnable_avg_sum += delta_w;
1401                 if (running)
1402                         sa->usage_avg_sum += delta_w;
1403 #endif /* #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE */
1404                 sa->runnable_avg_period += delta_w;
1405
1406                 delta -= delta_w;
1407
1408                 /* Figure out how many additional periods this update spans */
1409                 periods = delta / 1024;
1410                 delta %= 1024;
1411                 /* decay the load we have accumulated so far */
1412                 sa->runnable_avg_sum = decay_load(sa->runnable_avg_sum,
1413                                                   periods + 1);
1414                 sa->runnable_avg_period = decay_load(sa->runnable_avg_period,
1415                                                      periods + 1);
1416                 sa->usage_avg_sum = decay_load(sa->usage_avg_sum, periods + 1);
1417                 /* add the contribution from this period */
1418                 /* Efficiently calculate \sum (1..n_period) 1024*y^i */
1419                 runnable_contrib = __compute_runnable_contrib(periods);
1420                 /* Apply load scaling if necessary.
1421                  * Note that multiplying the whole series is same as
1422                  * multiplying all terms
1423                  */
1424 #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE
1425                 scaled_runnable_contrib = (runnable_contrib * curr_scale)
1426                                 >> SCHED_FREQSCALE_SHIFT;
1427                 if (runnable)
1428                         sa->runnable_avg_sum += scaled_runnable_contrib;
1429                 if (running)
1430                         sa->usage_avg_sum += scaled_runnable_contrib;
1431 #else
1432                 if (runnable)
1433                         sa->runnable_avg_sum += runnable_contrib;
1434                 if (running)
1435                         sa->usage_avg_sum += runnable_contrib;
1436 #endif /* CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE */
1437                 sa->runnable_avg_period += runnable_contrib;
1438         }
1439
1440         /* Remainder of delta accrued against u_0` */
1441         /* scale if necessary */
1442 #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE
1443         scaled_delta = ((delta * curr_scale) >> SCHED_FREQSCALE_SHIFT);
1444         if (runnable)
1445                 sa->runnable_avg_sum += scaled_delta;
1446         if (running)
1447                 sa->usage_avg_sum += scaled_delta;
1448 #else
1449         if (runnable)
1450                 sa->runnable_avg_sum += delta;
1451         if (running)
1452                 sa->usage_avg_sum += delta;
1453 #endif /* CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE */
1454         sa->runnable_avg_period += delta;
1455
1456         return decayed;
1457 }
1458
1459 /* Synchronize an entity's decay with its parenting cfs_rq.*/
1460 static inline u64 __synchronize_entity_decay(struct sched_entity *se)
1461 {
1462         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1463         u64 decays = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
1464
1465         decays -= se->avg.decay_count;
1466         if (decays)
1467                 se->avg.load_avg_contrib = decay_load(se->avg.load_avg_contrib, decays);
1468         se->avg.decay_count = 0;
1469         return decays;
1470 }
1471
1472 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1473 static inline void __update_cfs_rq_tg_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
1474                                                  int force_update)
1475 {
1476         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1477         s64 tg_contrib;
1478
1479         tg_contrib = cfs_rq->runnable_load_avg + cfs_rq->blocked_load_avg;
1480         tg_contrib -= cfs_rq->tg_load_contrib;
1481
1482         if (force_update || abs64(tg_contrib) > cfs_rq->tg_load_contrib / 8) {
1483                 atomic64_add(tg_contrib, &tg->load_avg);
1484                 cfs_rq->tg_load_contrib += tg_contrib;
1485         }
1486 }
1487
1488 /*
1489  * Aggregate cfs_rq runnable averages into an equivalent task_group
1490  * representation for computing load contributions.
1491  */
1492 static inline void __update_tg_runnable_avg(struct sched_avg *sa,
1493                                                   struct cfs_rq *cfs_rq)
1494 {
1495         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1496         long contrib, usage_contrib;
1497
1498         /* The fraction of a cpu used by this cfs_rq */
1499         contrib = div_u64(sa->runnable_avg_sum << NICE_0_SHIFT,
1500                           sa->runnable_avg_period + 1);
1501         contrib -= cfs_rq->tg_runnable_contrib;
1502
1503         usage_contrib = div_u64(sa->usage_avg_sum << NICE_0_SHIFT,
1504                                 sa->runnable_avg_period + 1);
1505         usage_contrib -= cfs_rq->tg_usage_contrib;
1506
1507         /*
1508          * contrib/usage at this point represent deltas, only update if they
1509          * are substantive.
1510          */
1511         if ((abs(contrib) > cfs_rq->tg_runnable_contrib / 64) ||
1512             (abs(usage_contrib) > cfs_rq->tg_usage_contrib / 64)) {
1513                 atomic_add(contrib, &tg->runnable_avg);
1514                 cfs_rq->tg_runnable_contrib += contrib;
1515
1516                 atomic_add(usage_contrib, &tg->usage_avg);
1517                 cfs_rq->tg_usage_contrib += usage_contrib;
1518         }
1519 }
1520
1521 static inline void __update_group_entity_contrib(struct sched_entity *se)
1522 {
1523         struct cfs_rq *cfs_rq = group_cfs_rq(se);
1524         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
1525         int runnable_avg;
1526
1527         u64 contrib;
1528
1529         contrib = cfs_rq->tg_load_contrib * tg->shares;
1530         se->avg.load_avg_contrib = div64_u64(contrib,
1531                                              atomic64_read(&tg->load_avg) + 1);
1532
1533         /*
1534          * For group entities we need to compute a correction term in the case
1535          * that they are consuming <1 cpu so that we would contribute the same
1536          * load as a task of equal weight.
1537          *
1538          * Explicitly co-ordinating this measurement would be expensive, but
1539          * fortunately the sum of each cpus contribution forms a usable
1540          * lower-bound on the true value.
1541          *
1542          * Consider the aggregate of 2 contributions.  Either they are disjoint
1543          * (and the sum represents true value) or they are disjoint and we are
1544          * understating by the aggregate of their overlap.
1545          *
1546          * Extending this to N cpus, for a given overlap, the maximum amount we
1547          * understand is then n_i(n_i+1)/2 * w_i where n_i is the number of
1548          * cpus that overlap for this interval and w_i is the interval width.
1549          *
1550          * On a small machine; the first term is well-bounded which bounds the
1551          * total error since w_i is a subset of the period.  Whereas on a
1552          * larger machine, while this first term can be larger, if w_i is the
1553          * of consequential size guaranteed to see n_i*w_i quickly converge to
1554          * our upper bound of 1-cpu.
1555          */
1556         runnable_avg = atomic_read(&tg->runnable_avg);
1557         if (runnable_avg < NICE_0_LOAD) {
1558                 se->avg.load_avg_contrib *= runnable_avg;
1559                 se->avg.load_avg_contrib >>= NICE_0_SHIFT;
1560         }
1561 }
1562 #else
1563 static inline void __update_cfs_rq_tg_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
1564                                                  int force_update) {}
1565 static inline void __update_tg_runnable_avg(struct sched_avg *sa,
1566                                                   struct cfs_rq *cfs_rq) {}
1567 static inline void __update_group_entity_contrib(struct sched_entity *se) {}
1568 #endif
1569
1570 static inline void __update_task_entity_contrib(struct sched_entity *se)
1571 {
1572         u32 contrib;
1573
1574         /* avoid overflowing a 32-bit type w/ SCHED_LOAD_SCALE */
1575         contrib = se->avg.runnable_avg_sum * scale_load_down(se->load.weight);
1576         contrib /= (se->avg.runnable_avg_period + 1);
1577         se->avg.load_avg_contrib = scale_load(contrib);
1578         trace_sched_task_load_contrib(task_of(se), se->avg.load_avg_contrib);
1579         contrib = se->avg.runnable_avg_sum * scale_load_down(NICE_0_LOAD);
1580         contrib /= (se->avg.runnable_avg_period + 1);
1581         se->avg.load_avg_ratio = scale_load(contrib);
1582         trace_sched_task_runnable_ratio(task_of(se), se->avg.load_avg_ratio);
1583 }
1584
1585 /* Compute the current contribution to load_avg by se, return any delta */
1586 static long __update_entity_load_avg_contrib(struct sched_entity *se, long *ratio)
1587 {
1588         long old_contrib = se->avg.load_avg_contrib;
1589         long old_ratio   = se->avg.load_avg_ratio;
1590
1591         if (entity_is_task(se)) {
1592                 __update_task_entity_contrib(se);
1593         } else {
1594                 __update_tg_runnable_avg(&se->avg, group_cfs_rq(se));
1595                 __update_group_entity_contrib(se);
1596         }
1597
1598         if (ratio)
1599                 *ratio = se->avg.load_avg_ratio - old_ratio;
1600         return se->avg.load_avg_contrib - old_contrib;
1601 }
1602
1603 static inline void subtract_blocked_load_contrib(struct cfs_rq *cfs_rq,
1604                                                  long load_contrib)
1605 {
1606         if (likely(load_contrib < cfs_rq->blocked_load_avg))
1607                 cfs_rq->blocked_load_avg -= load_contrib;
1608         else
1609                 cfs_rq->blocked_load_avg = 0;
1610 }
1611
1612 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq);
1613
1614 /* Update a sched_entity's runnable average */
1615 static inline void update_entity_load_avg(struct sched_entity *se,
1616                                           int update_cfs_rq)
1617 {
1618         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1619         long contrib_delta, ratio_delta;
1620         u64 now;
1621         int cpu = -1;   /* not used in normal case */
1622
1623 #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE
1624         cpu = cfs_rq->rq->cpu;
1625 #endif
1626         /*
1627          * For a group entity we need to use their owned cfs_rq_clock_task() in
1628          * case they are the parent of a throttled hierarchy.
1629          */
1630         if (entity_is_task(se))
1631                 now = cfs_rq_clock_task(cfs_rq);
1632         else
1633                 now = cfs_rq_clock_task(group_cfs_rq(se));
1634
1635         if (!__update_entity_runnable_avg(now, &se->avg, se->on_rq,
1636                         cfs_rq->curr == se, cpu))
1637                 return;
1638
1639         contrib_delta = __update_entity_load_avg_contrib(se, &ratio_delta);
1640
1641         if (!update_cfs_rq)
1642                 return;
1643
1644         if (se->on_rq) {
1645                 cfs_rq->runnable_load_avg += contrib_delta;
1646                 rq_of(cfs_rq)->avg.load_avg_ratio += ratio_delta;
1647         } else {
1648                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, -contrib_delta);
1649         }
1650 }
1651
1652 /*
1653  * Decay the load contributed by all blocked children and account this so that
1654  * their contribution may appropriately discounted when they wake up.
1655  */
1656 static void update_cfs_rq_blocked_load(struct cfs_rq *cfs_rq, int force_update)
1657 {
1658         u64 now = cfs_rq_clock_task(cfs_rq) >> 20;
1659         u64 decays;
1660
1661         decays = now - cfs_rq->last_decay;
1662         if (!decays && !force_update)
1663                 return;
1664
1665         if (atomic64_read(&cfs_rq->removed_load)) {
1666                 u64 removed_load = atomic64_xchg(&cfs_rq->removed_load, 0);
1667                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, removed_load);
1668         }
1669
1670         if (decays) {
1671                 cfs_rq->blocked_load_avg = decay_load(cfs_rq->blocked_load_avg,
1672                                                       decays);
1673                 atomic64_add(decays, &cfs_rq->decay_counter);
1674                 cfs_rq->last_decay = now;
1675         }
1676
1677         __update_cfs_rq_tg_load_contrib(cfs_rq, force_update);
1678 }
1679
1680 static inline void update_rq_runnable_avg(struct rq *rq, int runnable)
1681 {
1682         int cpu = -1;   /* not used in normal case */
1683
1684 #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE
1685         cpu = rq->cpu;
1686 #endif
1687         __update_entity_runnable_avg(rq->clock_task, &rq->avg, runnable,
1688                                      runnable, cpu);
1689         __update_tg_runnable_avg(&rq->avg, &rq->cfs);
1690         trace_sched_rq_runnable_ratio(cpu_of(rq), rq->avg.load_avg_ratio);
1691         trace_sched_rq_runnable_load(cpu_of(rq), rq->cfs.runnable_load_avg);
1692         trace_sched_rq_nr_running(cpu_of(rq), rq->nr_running, rq->nr_iowait.counter);
1693 }
1694
1695 /* Add the load generated by se into cfs_rq's child load-average */
1696 static inline void enqueue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1697                                                   struct sched_entity *se,
1698                                                   int wakeup)
1699 {
1700         /*
1701          * We track migrations using entity decay_count <= 0, on a wake-up
1702          * migration we use a negative decay count to track the remote decays
1703          * accumulated while sleeping.
1704          */
1705         if (unlikely(se->avg.decay_count <= 0)) {
1706                 se->avg.last_runnable_update = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
1707                 if (se->avg.decay_count) {
1708                         /*
1709                          * In a wake-up migration we have to approximate the
1710                          * time sleeping.  This is because we can't synchronize
1711                          * clock_task between the two cpus, and it is not
1712                          * guaranteed to be read-safe.  Instead, we can
1713                          * approximate this using our carried decays, which are
1714                          * explicitly atomically readable.
1715                          */
1716                         se->avg.last_runnable_update -= (-se->avg.decay_count)
1717                                                         << 20;
1718                         update_entity_load_avg(se, 0);
1719                         /* Indicate that we're now synchronized and on-rq */
1720                         se->avg.decay_count = 0;
1721                 }
1722                 wakeup = 0;
1723         } else {
1724                 __synchronize_entity_decay(se);
1725         }
1726
1727         /* migrated tasks did not contribute to our blocked load */
1728         if (wakeup) {
1729                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq, se->avg.load_avg_contrib);
1730                 update_entity_load_avg(se, 0);
1731         }
1732
1733         cfs_rq->runnable_load_avg += se->avg.load_avg_contrib;
1734         rq_of(cfs_rq)->avg.load_avg_ratio += se->avg.load_avg_ratio;
1735
1736         /* we force update consideration on load-balancer moves */
1737         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, !wakeup);
1738 }
1739
1740 /*
1741  * Remove se's load from this cfs_rq child load-average, if the entity is
1742  * transitioning to a blocked state we track its projected decay using
1743  * blocked_load_avg.
1744  */
1745 static inline void dequeue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1746                                                   struct sched_entity *se,
1747                                                   int sleep)
1748 {
1749         update_entity_load_avg(se, 1);
1750         /* we force update consideration on load-balancer moves */
1751         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, !sleep);
1752
1753         cfs_rq->runnable_load_avg -= se->avg.load_avg_contrib;
1754         rq_of(cfs_rq)->avg.load_avg_ratio -= se->avg.load_avg_ratio;
1755
1756         if (sleep) {
1757                 cfs_rq->blocked_load_avg += se->avg.load_avg_contrib;
1758                 se->avg.decay_count = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
1759         } /* migrations, e.g. sleep=0 leave decay_count == 0 */
1760 }
1761
1762 /*
1763  * Update the rq's load with the elapsed running time before entering
1764  * idle. if the last scheduled task is not a CFS task, idle_enter will
1765  * be the only way to update the runnable statistic.
1766  */
1767 void idle_enter_fair(struct rq *this_rq)
1768 {
1769         update_rq_runnable_avg(this_rq, 1);
1770 }
1771
1772 /*
1773  * Update the rq's load with the elapsed idle time before a task is
1774  * scheduled. if the newly scheduled task is not a CFS task, idle_exit will
1775  * be the only way to update the runnable statistic.
1776  */
1777 void idle_exit_fair(struct rq *this_rq)
1778 {
1779         update_rq_runnable_avg(this_rq, 0);
1780 }
1781
1782 #else
1783 static inline void update_entity_load_avg(struct sched_entity *se,
1784                                           int update_cfs_rq) {}
1785 static inline void update_rq_runnable_avg(struct rq *rq, int runnable) {}
1786 static inline void enqueue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1787                                            struct sched_entity *se,
1788                                            int wakeup) {}
1789 static inline void dequeue_entity_load_avg(struct cfs_rq *cfs_rq,
1790                                            struct sched_entity *se,
1791                                            int sleep) {}
1792 static inline void update_cfs_rq_blocked_load(struct cfs_rq *cfs_rq,
1793                                               int force_update) {}
1794 #endif
1795
1796 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1797 {
1798 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1799         struct task_struct *tsk = NULL;
1800
1801         if (entity_is_task(se))
1802                 tsk = task_of(se);
1803
1804         if (se->statistics.sleep_start) {
1805                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.sleep_start;
1806
1807                 if ((s64)delta < 0)
1808                         delta = 0;
1809
1810                 if (unlikely(delta > se->statistics.sleep_max))
1811                         se->statistics.sleep_max = delta;
1812
1813                 se->statistics.sleep_start = 0;
1814                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
1815
1816                 if (tsk) {
1817                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 1);
1818                         trace_sched_stat_sleep(tsk, delta);
1819                 }
1820         }
1821         if (se->statistics.block_start) {
1822                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.block_start;
1823
1824                 if ((s64)delta < 0)
1825                         delta = 0;
1826
1827                 if (unlikely(delta > se->statistics.block_max))
1828                         se->statistics.block_max = delta;
1829
1830                 se->statistics.block_start = 0;
1831                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
1832
1833                 if (tsk) {
1834                         if (tsk->in_iowait) {
1835                                 se->statistics.iowait_sum += delta;
1836                                 se->statistics.iowait_count++;
1837                                 trace_sched_stat_iowait(tsk, delta);
1838                         }
1839
1840                         trace_sched_stat_blocked(tsk, delta);
1841
1842                         /*
1843                          * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by
1844                          * 20 to get a milliseconds-range estimation of the
1845                          * amount of time that the task spent sleeping:
1846                          */
1847                         if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
1848                                 profile_hits(SLEEP_PROFILING,
1849                                                 (void *)get_wchan(tsk),
1850                                                 delta >> 20);
1851                         }
1852                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 0);
1853                 }
1854         }
1855 #endif
1856 }
1857
1858 static void check_spread(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1859 {
1860 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1861         s64 d = se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
1862
1863         if (d < 0)
1864                 d = -d;
1865
1866         if (d > 3*sysctl_sched_latency)
1867                 schedstat_inc(cfs_rq, nr_spread_over);
1868 #endif
1869 }
1870
1871 static void
1872 place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
1873 {
1874         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
1875
1876         /*
1877          * The 'current' period is already promised to the current tasks,
1878          * however the extra weight of the new task will slow them down a
1879          * little, place the new task so that it fits in the slot that
1880          * stays open at the end.
1881          */
1882         if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
1883                 vruntime += sched_vslice(cfs_rq, se);
1884
1885         /* sleeps up to a single latency don't count. */
1886         if (!initial) {
1887                 unsigned long thresh = sysctl_sched_latency;
1888
1889                 /*
1890                  * Halve their sleep time's effect, to allow
1891                  * for a gentler effect of sleepers:
1892                  */
1893                 if (sched_feat(GENTLE_FAIR_SLEEPERS))
1894                         thresh >>= 1;
1895
1896                 vruntime -= thresh;
1897         }
1898
1899         /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
1900         se->vruntime = max_vruntime(se->vruntime, vruntime);
1901 }
1902
1903 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq);
1904
1905 static void
1906 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
1907 {
1908         /*
1909          * Update the normalized vruntime before updating min_vruntime
1910          * through callig update_curr().
1911          */
1912         if (!(flags & ENQUEUE_WAKEUP) || (flags & ENQUEUE_WAKING))
1913                 se->vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
1914
1915         /*
1916          * Update run-time statistics of the 'current'.
1917          */
1918         update_curr(cfs_rq);
1919         enqueue_entity_load_avg(cfs_rq, se, flags & ENQUEUE_WAKEUP);
1920         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
1921         update_cfs_shares(cfs_rq);
1922
1923         if (flags & ENQUEUE_WAKEUP) {
1924                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
1925                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
1926         }
1927
1928         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
1929         check_spread(cfs_rq, se);
1930         if (se != cfs_rq->curr)
1931                 __enqueue_entity(cfs_rq, se);
1932         se->on_rq = 1;
1933
1934         if (cfs_rq->nr_running == 1) {
1935                 list_add_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
1936                 check_enqueue_throttle(cfs_rq);
1937         }
1938 }
1939
1940 static void __clear_buddies_last(struct sched_entity *se)
1941 {
1942         for_each_sched_entity(se) {
1943                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1944                 if (cfs_rq->last == se)
1945                         cfs_rq->last = NULL;
1946                 else
1947                         break;
1948         }
1949 }
1950
1951 static void __clear_buddies_next(struct sched_entity *se)
1952 {
1953         for_each_sched_entity(se) {
1954                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1955                 if (cfs_rq->next == se)
1956                         cfs_rq->next = NULL;
1957                 else
1958                         break;
1959         }
1960 }
1961
1962 static void __clear_buddies_skip(struct sched_entity *se)
1963 {
1964         for_each_sched_entity(se) {
1965                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1966                 if (cfs_rq->skip == se)
1967                         cfs_rq->skip = NULL;
1968                 else
1969                         break;
1970         }
1971 }
1972
1973 static void clear_buddies(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
1974 {
1975         if (cfs_rq->last == se)
1976                 __clear_buddies_last(se);
1977
1978         if (cfs_rq->next == se)
1979                 __clear_buddies_next(se);
1980
1981         if (cfs_rq->skip == se)
1982                 __clear_buddies_skip(se);
1983 }
1984
1985 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq);
1986
1987 static void
1988 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
1989 {
1990         /*
1991          * Update run-time statistics of the 'current'.
1992          */
1993         update_curr(cfs_rq);
1994         dequeue_entity_load_avg(cfs_rq, se, flags & DEQUEUE_SLEEP);
1995
1996         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
1997         if (flags & DEQUEUE_SLEEP) {
1998 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1999                 if (entity_is_task(se)) {
2000                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
2001
2002                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
2003                                 se->statistics.sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
2004                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
2005                                 se->statistics.block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
2006                 }
2007 #endif
2008         }
2009
2010         clear_buddies(cfs_rq, se);
2011
2012         if (se != cfs_rq->curr)
2013                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
2014         se->on_rq = 0;
2015         account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
2016
2017         /*
2018          * Normalize the entity after updating the min_vruntime because the
2019          * update can refer to the ->curr item and we need to reflect this
2020          * movement in our normalized position.
2021          */
2022         if (!(flags & DEQUEUE_SLEEP))
2023                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
2024
2025         /* return excess runtime on last dequeue */
2026         return_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2027
2028         update_min_vruntime(cfs_rq);
2029         update_cfs_shares(cfs_rq);
2030 }
2031
2032 /*
2033  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
2034  */
2035 static void
2036 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
2037 {
2038         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
2039         struct sched_entity *se;
2040         s64 delta;
2041
2042         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
2043         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
2044         if (delta_exec > ideal_runtime) {
2045                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2046                 /*
2047                  * The current task ran long enough, ensure it doesn't get
2048                  * re-elected due to buddy favours.
2049                  */
2050                 clear_buddies(cfs_rq, curr);
2051                 return;
2052         }
2053
2054         /*
2055          * Ensure that a task that missed wakeup preemption by a
2056          * narrow margin doesn't have to wait for a full slice.
2057          * This also mitigates buddy induced latencies under load.
2058          */
2059         if (delta_exec < sysctl_sched_min_granularity)
2060                 return;
2061
2062         se = __pick_first_entity(cfs_rq);
2063         delta = curr->vruntime - se->vruntime;
2064
2065         if (delta < 0)
2066                 return;
2067
2068         if (delta > ideal_runtime)
2069                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2070 }
2071
2072 static void
2073 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
2074 {
2075         /* 'current' is not kept within the tree. */
2076         if (se->on_rq) {
2077                 /*
2078                  * Any task has to be enqueued before it get to execute on
2079                  * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
2080                  * runqueue.
2081                  */
2082                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
2083                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
2084                 update_entity_load_avg(se, 1);
2085         }
2086
2087         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
2088         cfs_rq->curr = se;
2089 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2090         /*
2091          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
2092          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
2093          * when there are only lesser-weight tasks around):
2094          */
2095         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
2096                 se->statistics.slice_max = max(se->statistics.slice_max,
2097                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
2098         }
2099 #endif
2100         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
2101 }
2102
2103 static int
2104 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se);
2105
2106 /*
2107  * Pick the next process, keeping these things in mind, in this order:
2108  * 1) keep things fair between processes/task groups
2109  * 2) pick the "next" process, since someone really wants that to run
2110  * 3) pick the "last" process, for cache locality
2111  * 4) do not run the "skip" process, if something else is available
2112  */
2113 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
2114 {
2115         struct sched_entity *se = __pick_first_entity(cfs_rq);
2116         struct sched_entity *left = se;
2117
2118         /*
2119          * Avoid running the skip buddy, if running something else can
2120          * be done without getting too unfair.
2121          */
2122         if (cfs_rq->skip == se) {
2123                 struct sched_entity *second = __pick_next_entity(se);
2124                 if (second && wakeup_preempt_entity(second, left) < 1)
2125                         se = second;
2126         }
2127
2128         /*
2129          * Prefer last buddy, try to return the CPU to a preempted task.
2130          */
2131         if (cfs_rq->last && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->last, left) < 1)
2132                 se = cfs_rq->last;
2133
2134         /*
2135          * Someone really wants this to run. If it's not unfair, run it.
2136          */
2137         if (cfs_rq->next && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->next, left) < 1)
2138                 se = cfs_rq->next;
2139
2140         clear_buddies(cfs_rq, se);
2141
2142         return se;
2143 }
2144
2145 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq);
2146
2147 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
2148 {
2149         /*
2150          * If still on the runqueue then deactivate_task()
2151          * was not called and update_curr() has to be done:
2152          */
2153         if (prev->on_rq)
2154                 update_curr(cfs_rq);
2155
2156         /* throttle cfs_rqs exceeding runtime */
2157         check_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2158
2159         check_spread(cfs_rq, prev);
2160         if (prev->on_rq) {
2161                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
2162                 /* Put 'current' back into the tree. */
2163                 __enqueue_entity(cfs_rq, prev);
2164                 /* in !on_rq case, update occurred at dequeue */
2165                 update_entity_load_avg(prev, 1);
2166         }
2167         cfs_rq->curr = NULL;
2168 }
2169
2170 static void
2171 entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr, int queued)
2172 {
2173         /*
2174          * Update run-time statistics of the 'current'.
2175          */
2176         update_curr(cfs_rq);
2177
2178         /*
2179          * Ensure that runnable average is periodically updated.
2180          */
2181         update_entity_load_avg(curr, 1);
2182         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 1);
2183         update_cfs_shares(cfs_rq);
2184
2185 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
2186         /*
2187          * queued ticks are scheduled to match the slice, so don't bother
2188          * validating it and just reschedule.
2189          */
2190         if (queued) {
2191                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2192                 return;
2193         }
2194         /*
2195          * don't let the period tick interfere with the hrtick preemption
2196          */
2197         if (!sched_feat(DOUBLE_TICK) &&
2198                         hrtimer_active(&rq_of(cfs_rq)->hrtick_timer))
2199                 return;
2200 #endif
2201
2202         if (cfs_rq->nr_running > 1)
2203                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
2204 }
2205
2206
2207 /**************************************************
2208  * CFS bandwidth control machinery
2209  */
2210
2211 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
2212
2213 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
2214 static struct static_key __cfs_bandwidth_used;
2215
2216 static inline bool cfs_bandwidth_used(void)
2217 {
2218         return static_key_false(&__cfs_bandwidth_used);
2219 }
2220
2221 void cfs_bandwidth_usage_inc(void)
2222 {
2223         static_key_slow_inc(&__cfs_bandwidth_used);
2224 }
2225
2226 void cfs_bandwidth_usage_dec(void)
2227 {
2228         static_key_slow_dec(&__cfs_bandwidth_used);
2229 }
2230 #else /* HAVE_JUMP_LABEL */
2231 static bool cfs_bandwidth_used(void)
2232 {
2233         return true;
2234 }
2235
2236 void cfs_bandwidth_usage_inc(void) {}
2237 void cfs_bandwidth_usage_dec(void) {}
2238 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
2239
2240 /*
2241  * default period for cfs group bandwidth.
2242  * default: 0.1s, units: nanoseconds
2243  */
2244 static inline u64 default_cfs_period(void)
2245 {
2246         return 100000000ULL;
2247 }
2248
2249 static inline u64 sched_cfs_bandwidth_slice(void)
2250 {
2251         return (u64)sysctl_sched_cfs_bandwidth_slice * NSEC_PER_USEC;
2252 }
2253
2254 /*
2255  * Replenish runtime according to assigned quota and update expiration time.
2256  * We use sched_clock_cpu directly instead of rq->clock to avoid adding
2257  * additional synchronization around rq->lock.
2258  *
2259  * requires cfs_b->lock
2260  */
2261 void __refill_cfs_bandwidth_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2262 {
2263         u64 now;
2264
2265         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
2266                 return;
2267
2268         now = sched_clock_cpu(smp_processor_id());
2269         cfs_b->runtime = cfs_b->quota;
2270         cfs_b->runtime_expires = now + ktime_to_ns(cfs_b->period);
2271 }
2272
2273 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
2274 {
2275         return &tg->cfs_bandwidth;
2276 }
2277
2278 /* rq->task_clock normalized against any time this cfs_rq has spent throttled */
2279 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq)
2280 {
2281         if (unlikely(cfs_rq->throttle_count))
2282                 return cfs_rq->throttled_clock_task;
2283
2284         return rq_of(cfs_rq)->clock_task - cfs_rq->throttled_clock_task_time;
2285 }
2286
2287 /* returns 0 on failure to allocate runtime */
2288 static int assign_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2289 {
2290         struct task_group *tg = cfs_rq->tg;
2291         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(tg);
2292         u64 amount = 0, min_amount, expires;
2293
2294         /* note: this is a positive sum as runtime_remaining <= 0 */
2295         min_amount = sched_cfs_bandwidth_slice() - cfs_rq->runtime_remaining;
2296
2297         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2298         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
2299                 amount = min_amount;
2300         else {
2301                 /*
2302                  * If the bandwidth pool has become inactive, then at least one
2303                  * period must have elapsed since the last consumption.
2304                  * Refresh the global state and ensure bandwidth timer becomes
2305                  * active.
2306                  */
2307                 if (!cfs_b->timer_active) {
2308                         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
2309                         __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
2310                 }
2311
2312                 if (cfs_b->runtime > 0) {
2313                         amount = min(cfs_b->runtime, min_amount);
2314                         cfs_b->runtime -= amount;
2315                         cfs_b->idle = 0;
2316                 }
2317         }
2318         expires = cfs_b->runtime_expires;
2319         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2320
2321         cfs_rq->runtime_remaining += amount;
2322         /*
2323          * we may have advanced our local expiration to account for allowed
2324          * spread between our sched_clock and the one on which runtime was
2325          * issued.
2326          */
2327         if ((s64)(expires - cfs_rq->runtime_expires) > 0)
2328                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
2329
2330         return cfs_rq->runtime_remaining > 0;
2331 }
2332
2333 /*
2334  * Note: This depends on the synchronization provided by sched_clock and the
2335  * fact that rq->clock snapshots this value.
2336  */
2337 static void expire_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2338 {
2339         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2340         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2341
2342         /* if the deadline is ahead of our clock, nothing to do */
2343         if (likely((s64)(rq->clock - cfs_rq->runtime_expires) < 0))
2344                 return;
2345
2346         if (cfs_rq->runtime_remaining < 0)
2347                 return;
2348
2349         /*
2350          * If the local deadline has passed we have to consider the
2351          * possibility that our sched_clock is 'fast' and the global deadline
2352          * has not truly expired.
2353          *
2354          * Fortunately we can check determine whether this the case by checking
2355          * whether the global deadline has advanced.
2356          */
2357
2358         if ((s64)(cfs_rq->runtime_expires - cfs_b->runtime_expires) >= 0) {
2359                 /* extend local deadline, drift is bounded above by 2 ticks */
2360                 cfs_rq->runtime_expires += TICK_NSEC;
2361         } else {
2362                 /* global deadline is ahead, expiration has passed */
2363                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
2364         }
2365 }
2366
2367 static void __account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
2368                                      unsigned long delta_exec)
2369 {
2370         /* dock delta_exec before expiring quota (as it could span periods) */
2371         cfs_rq->runtime_remaining -= delta_exec;
2372         expire_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2373
2374         if (likely(cfs_rq->runtime_remaining > 0))
2375                 return;
2376
2377         /*
2378          * if we're unable to extend our runtime we resched so that the active
2379          * hierarchy can be throttled
2380          */
2381         if (!assign_cfs_rq_runtime(cfs_rq) && likely(cfs_rq->curr))
2382                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
2383 }
2384
2385 static __always_inline
2386 void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long delta_exec)
2387 {
2388         if (!cfs_bandwidth_used() || !cfs_rq->runtime_enabled)
2389                 return;
2390
2391         __account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, delta_exec);
2392 }
2393
2394 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
2395 {
2396         return cfs_bandwidth_used() && cfs_rq->throttled;
2397 }
2398
2399 /* check whether cfs_rq, or any parent, is throttled */
2400 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq)
2401 {
2402         return cfs_bandwidth_used() && cfs_rq->throttle_count;
2403 }
2404
2405 /*
2406  * Ensure that neither of the group entities corresponding to src_cpu or
2407  * dest_cpu are members of a throttled hierarchy when performing group
2408  * load-balance operations.
2409  */
2410 static inline int throttled_lb_pair(struct task_group *tg,
2411                                     int src_cpu, int dest_cpu)
2412 {
2413         struct cfs_rq *src_cfs_rq, *dest_cfs_rq;
2414
2415         src_cfs_rq = tg->cfs_rq[src_cpu];
2416         dest_cfs_rq = tg->cfs_rq[dest_cpu];
2417
2418         return throttled_hierarchy(src_cfs_rq) ||
2419                throttled_hierarchy(dest_cfs_rq);
2420 }
2421
2422 /* updated child weight may affect parent so we have to do this bottom up */
2423 static int tg_unthrottle_up(struct task_group *tg, void *data)
2424 {
2425         struct rq *rq = data;
2426         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu_of(rq)];
2427
2428         cfs_rq->throttle_count--;
2429 #ifdef CONFIG_SMP
2430         if (!cfs_rq->throttle_count) {
2431                 /* adjust cfs_rq_clock_task() */
2432                 cfs_rq->throttled_clock_task_time += rq->clock_task -
2433                                              cfs_rq->throttled_clock_task;
2434         }
2435 #endif
2436
2437         return 0;
2438 }
2439
2440 static int tg_throttle_down(struct task_group *tg, void *data)
2441 {
2442         struct rq *rq = data;
2443         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu_of(rq)];
2444
2445         /* group is entering throttled state, stop time */
2446         if (!cfs_rq->throttle_count)
2447                 cfs_rq->throttled_clock_task = rq->clock_task;
2448         cfs_rq->throttle_count++;
2449
2450         return 0;
2451 }
2452
2453 static void throttle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
2454 {
2455         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2456         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2457         struct sched_entity *se;
2458         long task_delta, dequeue = 1;
2459
2460         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
2461
2462         /* freeze hierarchy runnable averages while throttled */
2463         rcu_read_lock();
2464         walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_throttle_down, tg_nop, (void *)rq);
2465         rcu_read_unlock();
2466
2467         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
2468         for_each_sched_entity(se) {
2469                 struct cfs_rq *qcfs_rq = cfs_rq_of(se);
2470                 /* throttled entity or throttle-on-deactivate */
2471                 if (!se->on_rq)
2472                         break;
2473
2474                 if (dequeue)
2475                         dequeue_entity(qcfs_rq, se, DEQUEUE_SLEEP);
2476                 qcfs_rq->h_nr_running -= task_delta;
2477
2478                 if (qcfs_rq->load.weight)
2479                         dequeue = 0;
2480         }
2481
2482         if (!se)
2483                 rq->nr_running -= task_delta;
2484
2485         cfs_rq->throttled = 1;
2486         cfs_rq->throttled_clock = rq->clock;
2487         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2488         list_add_tail_rcu(&cfs_rq->throttled_list, &cfs_b->throttled_cfs_rq);
2489         if (!cfs_b->timer_active)
2490                 __start_cfs_bandwidth(cfs_b);
2491         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2492 }
2493
2494 void unthrottle_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
2495 {
2496         struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2497         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2498         struct sched_entity *se;
2499         int enqueue = 1;
2500         long task_delta;
2501
2502         se = cfs_rq->tg->se[cpu_of(rq_of(cfs_rq))];
2503
2504         cfs_rq->throttled = 0;
2505         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2506         cfs_b->throttled_time += rq->clock - cfs_rq->throttled_clock;
2507         list_del_rcu(&cfs_rq->throttled_list);
2508         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2509
2510         update_rq_clock(rq);
2511         /* update hierarchical throttle state */
2512         walk_tg_tree_from(cfs_rq->tg, tg_nop, tg_unthrottle_up, (void *)rq);
2513
2514         if (!cfs_rq->load.weight)
2515                 return;
2516
2517         task_delta = cfs_rq->h_nr_running;
2518         for_each_sched_entity(se) {
2519                 if (se->on_rq)
2520                         enqueue = 0;
2521
2522                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2523                 if (enqueue)
2524                         enqueue_entity(cfs_rq, se, ENQUEUE_WAKEUP);
2525                 cfs_rq->h_nr_running += task_delta;
2526
2527                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2528                         break;
2529         }
2530
2531         if (!se)
2532                 rq->nr_running += task_delta;
2533
2534         /* determine whether we need to wake up potentially idle cpu */
2535         if (rq->curr == rq->idle && rq->cfs.nr_running)
2536                 resched_task(rq->curr);
2537 }
2538
2539 static u64 distribute_cfs_runtime(struct cfs_bandwidth *cfs_b,
2540                 u64 remaining, u64 expires)
2541 {
2542         struct cfs_rq *cfs_rq;
2543         u64 runtime = remaining;
2544
2545         rcu_read_lock();
2546         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &cfs_b->throttled_cfs_rq,
2547                                 throttled_list) {
2548                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
2549
2550                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2551                 if (!cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2552                         goto next;
2553
2554                 runtime = -cfs_rq->runtime_remaining + 1;
2555                 if (runtime > remaining)
2556                         runtime = remaining;
2557                 remaining -= runtime;
2558
2559                 cfs_rq->runtime_remaining += runtime;
2560                 cfs_rq->runtime_expires = expires;
2561
2562                 /* we check whether we're throttled above */
2563                 if (cfs_rq->runtime_remaining > 0)
2564                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
2565
2566 next:
2567                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2568
2569                 if (!remaining)
2570                         break;
2571         }
2572         rcu_read_unlock();
2573
2574         return remaining;
2575 }
2576
2577 /*
2578  * Responsible for refilling a task_group's bandwidth and unthrottling its
2579  * cfs_rqs as appropriate. If there has been no activity within the last
2580  * period the timer is deactivated until scheduling resumes; cfs_b->idle is
2581  * used to track this state.
2582  */
2583 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun)
2584 {
2585         u64 runtime, runtime_expires;
2586         int idle = 1, throttled;
2587
2588         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2589         /* no need to continue the timer with no bandwidth constraint */
2590         if (cfs_b->quota == RUNTIME_INF)
2591                 goto out_unlock;
2592
2593         throttled = !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2594         /* idle depends on !throttled (for the case of a large deficit) */
2595         idle = cfs_b->idle && !throttled;
2596         cfs_b->nr_periods += overrun;
2597
2598         /* if we're going inactive then everything else can be deferred */
2599         if (idle)
2600                 goto out_unlock;
2601
2602         /*
2603          * if we have relooped after returning idle once, we need to update our
2604          * status as actually running, so that other cpus doing
2605          * __start_cfs_bandwidth will stop trying to cancel us.
2606          */
2607         cfs_b->timer_active = 1;
2608
2609         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
2610
2611         if (!throttled) {
2612                 /* mark as potentially idle for the upcoming period */
2613                 cfs_b->idle = 1;
2614                 goto out_unlock;
2615         }
2616
2617         /* account preceding periods in which throttling occurred */
2618         cfs_b->nr_throttled += overrun;
2619
2620         /*
2621          * There are throttled entities so we must first use the new bandwidth
2622          * to unthrottle them before making it generally available.  This
2623          * ensures that all existing debts will be paid before a new cfs_rq is
2624          * allowed to run.
2625          */
2626         runtime = cfs_b->runtime;
2627         runtime_expires = cfs_b->runtime_expires;
2628         cfs_b->runtime = 0;
2629
2630         /*
2631          * This check is repeated as we are holding onto the new bandwidth
2632          * while we unthrottle.  This can potentially race with an unthrottled
2633          * group trying to acquire new bandwidth from the global pool.
2634          */
2635         while (throttled && runtime > 0) {
2636                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2637                 /* we can't nest cfs_b->lock while distributing bandwidth */
2638                 runtime = distribute_cfs_runtime(cfs_b, runtime,
2639                                                  runtime_expires);
2640                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2641
2642                 throttled = !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2643         }
2644
2645         /* return (any) remaining runtime */
2646         cfs_b->runtime = runtime;
2647         /*
2648          * While we are ensured activity in the period following an
2649          * unthrottle, this also covers the case in which the new bandwidth is
2650          * insufficient to cover the existing bandwidth deficit.  (Forcing the
2651          * timer to remain active while there are any throttled entities.)
2652          */
2653         cfs_b->idle = 0;
2654 out_unlock:
2655         if (idle)
2656                 cfs_b->timer_active = 0;
2657         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2658
2659         return idle;
2660 }
2661
2662 /* a cfs_rq won't donate quota below this amount */
2663 static const u64 min_cfs_rq_runtime = 1 * NSEC_PER_MSEC;
2664 /* minimum remaining period time to redistribute slack quota */
2665 static const u64 min_bandwidth_expiration = 2 * NSEC_PER_MSEC;
2666 /* how long we wait to gather additional slack before distributing */
2667 static const u64 cfs_bandwidth_slack_period = 5 * NSEC_PER_MSEC;
2668
2669 /*
2670  * Are we near the end of the current quota period?
2671  *
2672  * Requires cfs_b->lock for hrtimer_expires_remaining to be safe against the
2673  * hrtimer base being cleared by __hrtimer_start_range_ns. In the case of
2674  * migrate_hrtimers, base is never cleared, so we are fine.
2675  */
2676 static int runtime_refresh_within(struct cfs_bandwidth *cfs_b, u64 min_expire)
2677 {
2678         struct hrtimer *refresh_timer = &cfs_b->period_timer;
2679         u64 remaining;
2680
2681         /* if the call-back is running a quota refresh is already occurring */
2682         if (hrtimer_callback_running(refresh_timer))
2683                 return 1;
2684
2685         /* is a quota refresh about to occur? */
2686         remaining = ktime_to_ns(hrtimer_expires_remaining(refresh_timer));
2687         if (remaining < min_expire)
2688                 return 1;
2689
2690         return 0;
2691 }
2692
2693 static void start_cfs_slack_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2694 {
2695         u64 min_left = cfs_bandwidth_slack_period + min_bandwidth_expiration;
2696
2697         /* if there's a quota refresh soon don't bother with slack */
2698         if (runtime_refresh_within(cfs_b, min_left))
2699                 return;
2700
2701         start_bandwidth_timer(&cfs_b->slack_timer,
2702                                 ns_to_ktime(cfs_bandwidth_slack_period));
2703 }
2704
2705 /* we know any runtime found here is valid as update_curr() precedes return */
2706 static void __return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2707 {
2708         struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2709         s64 slack_runtime = cfs_rq->runtime_remaining - min_cfs_rq_runtime;
2710
2711         if (slack_runtime <= 0)
2712                 return;
2713
2714         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2715         if (cfs_b->quota != RUNTIME_INF &&
2716             cfs_rq->runtime_expires == cfs_b->runtime_expires) {
2717                 cfs_b->runtime += slack_runtime;
2718
2719                 /* we are under rq->lock, defer unthrottling using a timer */
2720                 if (cfs_b->runtime > sched_cfs_bandwidth_slice() &&
2721                     !list_empty(&cfs_b->throttled_cfs_rq))
2722                         start_cfs_slack_bandwidth(cfs_b);
2723         }
2724         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2725
2726         /* even if it's not valid for return we don't want to try again */
2727         cfs_rq->runtime_remaining -= slack_runtime;
2728 }
2729
2730 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2731 {
2732         if (!cfs_bandwidth_used())
2733                 return;
2734
2735         if (!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->nr_running)
2736                 return;
2737
2738         __return_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
2739 }
2740
2741 /*
2742  * This is done with a timer (instead of inline with bandwidth return) since
2743  * it's necessary to juggle rq->locks to unthrottle their respective cfs_rqs.
2744  */
2745 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2746 {
2747         u64 runtime = 0, slice = sched_cfs_bandwidth_slice();
2748         u64 expires;
2749
2750         /* confirm we're still not at a refresh boundary */
2751         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2752         if (runtime_refresh_within(cfs_b, min_bandwidth_expiration)) {
2753                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2754                 return;
2755         }
2756
2757         if (cfs_b->quota != RUNTIME_INF && cfs_b->runtime > slice) {
2758                 runtime = cfs_b->runtime;
2759                 cfs_b->runtime = 0;
2760         }
2761         expires = cfs_b->runtime_expires;
2762         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2763
2764         if (!runtime)
2765                 return;
2766
2767         runtime = distribute_cfs_runtime(cfs_b, runtime, expires);
2768
2769         raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2770         if (expires == cfs_b->runtime_expires)
2771                 cfs_b->runtime = runtime;
2772         raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2773 }
2774
2775 /*
2776  * When a group wakes up we want to make sure that its quota is not already
2777  * expired/exceeded, otherwise it may be allowed to steal additional ticks of
2778  * runtime as update_curr() throttling can not not trigger until it's on-rq.
2779  */
2780 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq)
2781 {
2782         if (!cfs_bandwidth_used())
2783                 return;
2784
2785         /* an active group must be handled by the update_curr()->put() path */
2786         if (!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->curr)
2787                 return;
2788
2789         /* ensure the group is not already throttled */
2790         if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2791                 return;
2792
2793         /* update runtime allocation */
2794         account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
2795         if (cfs_rq->runtime_remaining <= 0)
2796                 throttle_cfs_rq(cfs_rq);
2797 }
2798
2799 /* conditionally throttle active cfs_rq's from put_prev_entity() */
2800 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2801 {
2802         if (!cfs_bandwidth_used())
2803                 return;
2804
2805         if (likely(!cfs_rq->runtime_enabled || cfs_rq->runtime_remaining > 0))
2806                 return;
2807
2808         /*
2809          * it's possible for a throttled entity to be forced into a running
2810          * state (e.g. set_curr_task), in this case we're finished.
2811          */
2812         if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2813                 return;
2814
2815         throttle_cfs_rq(cfs_rq);
2816 }
2817
2818 static inline u64 default_cfs_period(void);
2819 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun);
2820 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
2821
2822 static enum hrtimer_restart sched_cfs_slack_timer(struct hrtimer *timer)
2823 {
2824         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
2825                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, slack_timer);
2826         do_sched_cfs_slack_timer(cfs_b);
2827
2828         return HRTIMER_NORESTART;
2829 }
2830
2831 static enum hrtimer_restart sched_cfs_period_timer(struct hrtimer *timer)
2832 {
2833         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
2834                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, period_timer);
2835         ktime_t now;
2836         int overrun;
2837         int idle = 0;
2838
2839         for (;;) {
2840                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
2841                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, cfs_b->period);
2842
2843                 if (!overrun)
2844                         break;
2845
2846                 idle = do_sched_cfs_period_timer(cfs_b, overrun);
2847         }
2848
2849         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
2850 }
2851
2852 void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2853 {
2854         raw_spin_lock_init(&cfs_b->lock);
2855         cfs_b->runtime = 0;
2856         cfs_b->quota = RUNTIME_INF;
2857         cfs_b->period = ns_to_ktime(default_cfs_period());
2858
2859         INIT_LIST_HEAD(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
2860         hrtimer_init(&cfs_b->period_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
2861         cfs_b->period_timer.function = sched_cfs_period_timer;
2862         hrtimer_init(&cfs_b->slack_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
2863         cfs_b->slack_timer.function = sched_cfs_slack_timer;
2864 }
2865
2866 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
2867 {
2868         cfs_rq->runtime_enabled = 0;
2869         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->throttled_list);
2870 }
2871
2872 /* requires cfs_b->lock, may release to reprogram timer */
2873 void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2874 {
2875         /*
2876          * The timer may be active because we're trying to set a new bandwidth
2877          * period or because we're racing with the tear-down path
2878          * (timer_active==0 becomes visible before the hrtimer call-back
2879          * terminates).  In either case we ensure that it's re-programmed
2880          */
2881         while (unlikely(hrtimer_active(&cfs_b->period_timer)) &&
2882                hrtimer_try_to_cancel(&cfs_b->period_timer) < 0) {
2883                 /* bounce the lock to allow do_sched_cfs_period_timer to run */
2884                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
2885                 cpu_relax();
2886                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
2887                 /* if someone else restarted the timer then we're done */
2888                 if (cfs_b->timer_active)
2889                         return;
2890         }
2891
2892         cfs_b->timer_active = 1;
2893         start_bandwidth_timer(&cfs_b->period_timer, cfs_b->period);
2894 }
2895
2896 static void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
2897 {
2898         hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
2899         hrtimer_cancel(&cfs_b->slack_timer);
2900 }
2901
2902 static void __maybe_unused unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq)
2903 {
2904         struct cfs_rq *cfs_rq;
2905
2906         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
2907                 struct cfs_bandwidth *cfs_b = tg_cfs_bandwidth(cfs_rq->tg);
2908
2909                 if (!cfs_rq->runtime_enabled)
2910                         continue;
2911
2912                 /*
2913                  * clock_task is not advancing so we just need to make sure
2914                  * there's some valid quota amount
2915                  */
2916                 cfs_rq->runtime_remaining = cfs_b->quota;
2917                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
2918                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
2919         }
2920 }
2921
2922 #else /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
2923 static inline u64 cfs_rq_clock_task(struct cfs_rq *cfs_rq)
2924 {
2925         return rq_of(cfs_rq)->clock_task;
2926 }
2927
2928 static void account_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq,
2929                                      unsigned long delta_exec) {}
2930 static void check_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2931 static void check_enqueue_throttle(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2932 static __always_inline void return_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2933
2934 static inline int cfs_rq_throttled(struct cfs_rq *cfs_rq)
2935 {
2936         return 0;
2937 }
2938
2939 static inline int throttled_hierarchy(struct cfs_rq *cfs_rq)
2940 {
2941         return 0;
2942 }
2943
2944 static inline int throttled_lb_pair(struct task_group *tg,
2945                                     int src_cpu, int dest_cpu)
2946 {
2947         return 0;
2948 }
2949
2950 void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
2951
2952 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2953 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
2954 #endif
2955
2956 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
2957 {
2958         return NULL;
2959 }
2960 static inline void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
2961 static inline void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq) {}
2962
2963 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
2964
2965 /**************************************************
2966  * CFS operations on tasks:
2967  */
2968
2969 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
2970 static void hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2971 {
2972         struct sched_entity *se = &p->se;
2973         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
2974
2975         WARN_ON(task_rq(p) != rq);
2976
2977         if (cfs_rq->nr_running > 1) {
2978                 u64 slice = sched_slice(cfs_rq, se);
2979                 u64 ran = se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime;
2980                 s64 delta = slice - ran;
2981
2982                 if (delta < 0) {
2983                         if (rq->curr == p)
2984                                 resched_task(p);
2985                         return;
2986                 }
2987
2988                 /*
2989                  * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
2990                  * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
2991                  */
2992                 if (rq->curr != p)
2993                         delta = max_t(s64, 10000LL, delta);
2994
2995                 hrtick_start(rq, delta);
2996         }
2997 }
2998
2999 /*
3000  * called from enqueue/dequeue and updates the hrtick when the
3001  * current task is from our class and nr_running is low enough
3002  * to matter.
3003  */
3004 static void hrtick_update(struct rq *rq)
3005 {
3006         struct task_struct *curr = rq->curr;
3007
3008         if (!hrtick_enabled(rq) || curr->sched_class != &fair_sched_class)
3009                 return;
3010
3011         if (cfs_rq_of(&curr->se)->nr_running < sched_nr_latency)
3012                 hrtick_start_fair(rq, curr);
3013 }
3014 #else /* !CONFIG_SCHED_HRTICK */
3015 static inline void
3016 hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3017 {
3018 }
3019
3020 static inline void hrtick_update(struct rq *rq)
3021 {
3022 }
3023 #endif
3024
3025 /*
3026  * The enqueue_task method is called before nr_running is
3027  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
3028  * then put the task into the rbtree:
3029  */
3030 static void
3031 enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
3032 {
3033         struct cfs_rq *cfs_rq;
3034         struct sched_entity *se = &p->se;
3035
3036         for_each_sched_entity(se) {
3037                 if (se->on_rq)
3038                         break;
3039                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3040                 enqueue_entity(cfs_rq, se, flags);
3041
3042                 /*
3043                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
3044                  *
3045                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
3046                  * post the final h_nr_running increment below.
3047                 */
3048                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3049                         break;
3050                 cfs_rq->h_nr_running++;
3051
3052                 flags = ENQUEUE_WAKEUP;
3053         }
3054
3055         for_each_sched_entity(se) {
3056                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3057                 cfs_rq->h_nr_running++;
3058
3059                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3060                         break;
3061
3062                 update_cfs_shares(cfs_rq);
3063                 update_entity_load_avg(se, 1);
3064         }
3065
3066         if (!se) {
3067                 update_rq_runnable_avg(rq, rq->nr_running);
3068                 inc_nr_running(rq);
3069         }
3070         hrtick_update(rq);
3071 }
3072
3073 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se);
3074
3075 /*
3076  * The dequeue_task method is called before nr_running is
3077  * decreased. We remove the task from the rbtree and
3078  * update the fair scheduling stats:
3079  */
3080 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
3081 {
3082         struct cfs_rq *cfs_rq;
3083         struct sched_entity *se = &p->se;
3084         int task_sleep = flags & DEQUEUE_SLEEP;
3085
3086         for_each_sched_entity(se) {
3087                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3088                 dequeue_entity(cfs_rq, se, flags);
3089
3090                 /*
3091                  * end evaluation on encountering a throttled cfs_rq
3092                  *
3093                  * note: in the case of encountering a throttled cfs_rq we will
3094                  * post the final h_nr_running decrement below.
3095                 */
3096                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3097                         break;
3098                 cfs_rq->h_nr_running--;
3099
3100                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
3101                 if (cfs_rq->load.weight) {
3102                         /*
3103                          * Bias pick_next to pick a task from this cfs_rq, as
3104                          * p is sleeping when it is within its sched_slice.
3105                          */
3106                         if (task_sleep && parent_entity(se))
3107                                 set_next_buddy(parent_entity(se));
3108
3109                         /* avoid re-evaluating load for this entity */
3110                         se = parent_entity(se);
3111                         break;
3112                 }
3113                 flags |= DEQUEUE_SLEEP;
3114         }
3115
3116         for_each_sched_entity(se) {
3117                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3118                 cfs_rq->h_nr_running--;
3119
3120                 if (cfs_rq_throttled(cfs_rq))
3121                         break;
3122
3123                 update_cfs_shares(cfs_rq);
3124                 update_entity_load_avg(se, 1);
3125         }
3126
3127         if (!se) {
3128                 dec_nr_running(rq);
3129                 update_rq_runnable_avg(rq, 1);
3130         }
3131         hrtick_update(rq);
3132 }
3133
3134 #ifdef CONFIG_SMP
3135 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
3136 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
3137 {
3138         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
3139 }
3140
3141 /*
3142  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
3143  * according to the scheduling class and "nice" value.
3144  *
3145  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
3146  * balance conservatively.
3147  */
3148 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
3149 {
3150         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3151         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
3152
3153         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
3154                 return total;
3155
3156         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
3157 }
3158
3159 /*
3160  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
3161  * according to the scheduling class and "nice" value.
3162  */
3163 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
3164 {
3165         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3166         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
3167
3168         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
3169                 return total;
3170
3171         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
3172 }
3173
3174 static unsigned long power_of(int cpu)
3175 {
3176         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
3177 }
3178
3179 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
3180 {
3181         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3182         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
3183
3184         if (nr_running)
3185                 return rq->load.weight / nr_running;
3186
3187         return 0;
3188 }
3189
3190
3191 static void task_waking_fair(struct task_struct *p)
3192 {
3193         struct sched_entity *se = &p->se;
3194         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3195         u64 min_vruntime;
3196
3197 #ifndef CONFIG_64BIT
3198         u64 min_vruntime_copy;
3199
3200         do {
3201                 min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime_copy;
3202                 smp_rmb();
3203                 min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
3204         } while (min_vruntime != min_vruntime_copy);
3205 #else
3206         min_vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
3207 #endif
3208
3209         se->vruntime -= min_vruntime;
3210 }
3211
3212 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3213 /*
3214  * effective_load() calculates the load change as seen from the root_task_group
3215  *
3216  * Adding load to a group doesn't make a group heavier, but can cause movement
3217  * of group shares between cpus. Assuming the shares were perfectly aligned one
3218  * can calculate the shift in shares.
3219  *
3220  * Calculate the effective load difference if @wl is added (subtracted) to @tg
3221  * on this @cpu and results in a total addition (subtraction) of @wg to the
3222  * total group weight.
3223  *
3224  * Given a runqueue weight distribution (rw_i) we can compute a shares
3225  * distribution (s_i) using:
3226  *
3227  *   s_i = rw_i / \Sum rw_j                                             (1)
3228  *
3229  * Suppose we have 4 CPUs and our @tg is a direct child of the root group and
3230  * has 7 equal weight tasks, distributed as below (rw_i), with the resulting
3231  * shares distribution (s_i):
3232  *
3233  *   rw_i = {   2,   4,   1,   0 }
3234  *   s_i  = { 2/7, 4/7, 1/7,   0 }
3235  *
3236  * As per wake_affine() we're interested in the load of two CPUs (the CPU the
3237  * task used to run on and the CPU the waker is running on), we need to
3238  * compute the effect of waking a task on either CPU and, in case of a sync
3239  * wakeup, compute the effect of the current task going to sleep.
3240  *
3241  * So for a change of @wl to the local @cpu with an overall group weight change
3242  * of @wl we can compute the new shares distribution (s'_i) using:
3243  *
3244  *   s'_i = (rw_i + @wl) / (@wg + \Sum rw_j)                            (2)
3245  *
3246  * Suppose we're interested in CPUs 0 and 1, and want to compute the load
3247  * differences in waking a task to CPU 0. The additional task changes the
3248  * weight and shares distributions like:
3249  *
3250  *   rw'_i = {   3,   4,   1,   0 }
3251  *   s'_i  = { 3/8, 4/8, 1/8,   0 }
3252  *
3253  * We can then compute the difference in effective weight by using:
3254  *
3255  *   dw_i = S * (s'_i - s_i)                                            (3)
3256  *
3257  * Where 'S' is the group weight as seen by its parent.
3258  *
3259  * Therefore the effective change in loads on CPU 0 would be 5/56 (3/8 - 2/7)
3260  * times the weight of the group. The effect on CPU 1 would be -4/56 (4/8 -
3261  * 4/7) times the weight of the group.
3262  */
3263 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu, long wl, long wg)
3264 {
3265         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
3266
3267         if (!tg->parent)        /* the trivial, non-cgroup case */
3268                 return wl;
3269
3270         for_each_sched_entity(se) {
3271                 long w, W;
3272
3273                 tg = se->my_q->tg;
3274
3275                 /*
3276                  * W = @wg + \Sum rw_j
3277                  */
3278                 W = wg + calc_tg_weight(tg, se->my_q);
3279
3280                 /*
3281                  * w = rw_i + @wl
3282                  */
3283                 w = se->my_q->load.weight + wl;
3284
3285                 /*
3286                  * wl = S * s'_i; see (2)
3287                  */
3288                 if (W > 0 && w < W)
3289                         wl = (w * tg->shares) / W;
3290                 else
3291                         wl = tg->shares;
3292
3293                 /*
3294                  * Per the above, wl is the new se->load.weight value; since
3295                  * those are clipped to [MIN_SHARES, ...) do so now. See
3296                  * calc_cfs_shares().
3297                  */
3298                 if (wl < MIN_SHARES)
3299                         wl = MIN_SHARES;
3300
3301                 /*
3302                  * wl = dw_i = S * (s'_i - s_i); see (3)
3303                  */
3304                 wl -= se->load.weight;
3305
3306                 /*
3307                  * Recursively apply this logic to all parent groups to compute
3308                  * the final effective load change on the root group. Since
3309                  * only the @tg group gets extra weight, all parent groups can
3310                  * only redistribute existing shares. @wl is the shift in shares
3311                  * resulting from this level per the above.
3312                  */
3313                 wg = 0;
3314         }
3315
3316         return wl;
3317 }
3318 #else
3319
3320 static inline unsigned long effective_load(struct task_group *tg, int cpu,
3321                 unsigned long wl, unsigned long wg)
3322 {
3323         return wl;
3324 }
3325
3326 #endif
3327
3328 static int wake_affine(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int sync)
3329 {
3330         s64 this_load, load;
3331         int idx, this_cpu, prev_cpu;
3332         unsigned long tl_per_task;
3333         struct task_group *tg;
3334         unsigned long weight;
3335         int balanced;
3336
3337         idx       = sd->wake_idx;
3338         this_cpu  = smp_processor_id();
3339         prev_cpu  = task_cpu(p);
3340         load      = source_load(prev_cpu, idx);
3341         this_load = target_load(this_cpu, idx);
3342
3343         /*
3344          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
3345          * effect of the currently running task from the load
3346          * of the current CPU:
3347          */
3348         if (sync) {
3349                 tg = task_group(current);
3350                 weight = current->se.load.weight;
3351
3352                 this_load += effective_load(tg, this_cpu, -weight, -weight);
3353                 load += effective_load(tg, prev_cpu, 0, -weight);
3354         }
3355
3356         tg = task_group(p);
3357         weight = p->se.load.weight;
3358
3359         /*
3360          * In low-load situations, where prev_cpu is idle and this_cpu is idle
3361          * due to the sync cause above having dropped this_load to 0, we'll
3362          * always have an imbalance, but there's really nothing you can do
3363          * about that, so that's good too.
3364          *
3365          * Otherwise check if either cpus are near enough in load to allow this
3366          * task to be woken on this_cpu.
3367          */
3368         if (this_load > 0) {
3369                 s64 this_eff_load, prev_eff_load;
3370
3371                 this_eff_load = 100;
3372                 this_eff_load *= power_of(prev_cpu);
3373                 this_eff_load *= this_load +
3374                         effective_load(tg, this_cpu, weight, weight);
3375
3376                 prev_eff_load = 100 + (sd->imbalance_pct - 100) / 2;
3377                 prev_eff_load *= power_of(this_cpu);
3378                 prev_eff_load *= load + effective_load(tg, prev_cpu, 0, weight);
3379
3380                 balanced = this_eff_load <= prev_eff_load;
3381         } else
3382                 balanced = true;
3383
3384         /*
3385          * If the currently running task will sleep within
3386          * a reasonable amount of time then attract this newly
3387          * woken task:
3388          */
3389         if (sync && balanced)
3390                 return 1;
3391
3392         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine_attempts);
3393         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3394
3395         if (balanced ||
3396             (this_load <= load &&
3397              this_load + target_load(prev_cpu, idx) <= tl_per_task)) {
3398                 /*
3399                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
3400                  * p is cache cold in this domain, and
3401                  * there is no bad imbalance.
3402                  */
3403                 schedstat_inc(sd, ttwu_move_affine);
3404                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine);
3405
3406                 return 1;
3407         }
3408         return 0;
3409 }
3410
3411 /*
3412  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
3413  * domain.
3414  */
3415 static struct sched_group *
3416 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p,
3417                   int this_cpu, int load_idx)
3418 {
3419         struct sched_group *idlest = NULL, *group = sd->groups;
3420         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
3421         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
3422
3423         do {
3424                 unsigned long load, avg_load;
3425                 int local_group;
3426                 int i;
3427
3428                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
3429                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
3430                                         tsk_cpus_allowed(p)))
3431                         continue;
3432
3433                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3434                                                sched_group_cpus(group));
3435
3436                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3437                 avg_load = 0;
3438
3439                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3440                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3441                         if (local_group)
3442                                 load = source_load(i, load_idx);
3443                         else
3444                                 load = target_load(i, load_idx);
3445
3446                         avg_load += load;
3447                 }
3448
3449                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3450                 avg_load = (avg_load * SCHED_POWER_SCALE) / group->sgp->power;
3451
3452                 if (local_group) {
3453                         this_load = avg_load;
3454                 } else if (avg_load < min_load) {
3455                         min_load = avg_load;
3456                         idlest = group;
3457                 }
3458         } while (group = group->next, group != sd->groups);
3459
3460         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
3461                 return NULL;
3462         return idlest;
3463 }
3464
3465 /*
3466  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
3467  */
3468 static int
3469 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
3470 {
3471         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
3472         int idlest = -1;
3473         int i;
3474
3475         /* Traverse only the allowed CPUs */
3476         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), tsk_cpus_allowed(p)) {
3477                 load = weighted_cpuload(i);
3478
3479                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
3480                         min_load = load;
3481                         idlest = i;
3482                 }
3483         }
3484
3485         return idlest;
3486 }
3487
3488 /*
3489  * Try and locate an idle CPU in the sched_domain.
3490  */
3491 static int select_idle_sibling(struct task_struct *p, int target)
3492 {
3493         struct sched_domain *sd;
3494         struct sched_group *sg;
3495         int i = task_cpu(p);
3496
3497         if (idle_cpu(target))
3498                 return target;
3499
3500         /*
3501          * If the prevous cpu is cache affine and idle, don't be stupid.
3502          */
3503         if (i != target && cpus_share_cache(i, target) && idle_cpu(i))
3504                 return i;
3505
3506         /*
3507          * Otherwise, iterate the domains and find an elegible idle cpu.
3508          */
3509         sd = rcu_dereference(per_cpu(sd_llc, target));
3510         for_each_lower_domain(sd) {
3511                 sg = sd->groups;
3512                 do {
3513                         if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(sg),
3514                                                 tsk_cpus_allowed(p)))
3515                                 goto next;
3516
3517                         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(sg)) {
3518                                 if (i == target || !idle_cpu(i))
3519                                         goto next;
3520                         }
3521
3522                         target = cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg),
3523                                         tsk_cpus_allowed(p));
3524                         goto done;
3525 next:
3526                         sg = sg->next;
3527                 } while (sg != sd->groups);
3528         }
3529 done:
3530         return target;
3531 }
3532
3533 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
3534 /*
3535  * Heterogenous multiprocessor (HMP) optimizations
3536  *
3537  * The cpu types are distinguished using a list of hmp_domains
3538  * which each represent one cpu type using a cpumask.
3539  * The list is assumed ordered by compute capacity with the
3540  * fastest domain first.
3541  */
3542 DEFINE_PER_CPU(struct hmp_domain *, hmp_cpu_domain);
3543 static const int hmp_max_tasks = 5;
3544
3545 extern void __init arch_get_hmp_domains(struct list_head *hmp_domains_list);
3546
3547 #ifdef CONFIG_CPU_IDLE
3548 /*
3549  * hmp_idle_pull:
3550  *
3551  * In this version we have stopped using forced up migrations when we
3552  * detect that a task running on a little CPU should be moved to a bigger
3553  * CPU. In most cases, the bigger CPU is in a deep sleep state and a forced
3554  * migration means we stop the task immediately but need to wait for the
3555  * target CPU to wake up before we can restart the task which is being
3556  * moved. Instead, we now wake a big CPU with an IPI and ask it to pull
3557  * a task when ready. This allows the task to continue executing on its
3558  * current CPU, reducing the amount of time that the task is stalled for.
3559  *
3560  * keepalive timers:
3561  *
3562  * The keepalive timer is used as a way to keep a CPU engaged in an
3563  * idle pull operation out of idle while waiting for the source
3564  * CPU to stop and move the task. Ideally this would not be necessary
3565  * and we could impose a temporary zero-latency requirement on the
3566  * current CPU, but in the current QoS framework this will result in
3567  * all CPUs in the system being unable to enter idle states which is
3568  * not desirable. The timer does not perform any work when it expires.
3569  */
3570 struct hmp_keepalive {
3571         bool init;
3572         ktime_t delay;  /* if zero, no need for timer */
3573         struct hrtimer timer;
3574 };
3575 DEFINE_PER_CPU(struct hmp_keepalive, hmp_cpu_keepalive);
3576
3577 /* setup per-cpu keepalive timers */
3578 static enum hrtimer_restart hmp_cpu_keepalive_notify(struct hrtimer *hrtimer)
3579 {
3580         return HRTIMER_NORESTART;
3581 }
3582
3583 /*
3584  * Work out if any of the idle states have an exit latency too high for us.
3585  * ns_delay is passed in containing the max we are willing to tolerate.
3586  * If there are none, set ns_delay to zero.
3587  * If there are any, set ns_delay to
3588  * ('target_residency of state with shortest too-big latency' - 1) * 1000.
3589  */
3590 static void hmp_keepalive_delay(unsigned int *ns_delay)
3591 {
3592         struct cpuidle_driver *drv;
3593         drv = cpuidle_driver_ref();
3594         if (drv) {
3595                 unsigned int us_delay = UINT_MAX;
3596                 unsigned int us_max_delay = *ns_delay / 1000;
3597                 int idx;
3598                 /* if cpuidle states are guaranteed to be sorted we
3599                  * could stop at the first match.
3600                  */
3601                 for (idx = 0; idx < drv->state_count; idx++) {
3602                         if (drv->states[idx].exit_latency > us_max_delay &&
3603                                 drv->states[idx].target_residency < us_delay) {
3604                                 us_delay = drv->states[idx].target_residency;
3605                         }
3606                 }
3607                 if (us_delay == UINT_MAX)
3608                         *ns_delay = 0; /* no timer required */
3609                 else
3610                         *ns_delay = 1000 * (us_delay - 1);
3611         }
3612         cpuidle_driver_unref();
3613 }
3614
3615 static void hmp_cpu_keepalive_trigger(void)
3616 {
3617         int cpu = smp_processor_id();
3618         struct hmp_keepalive *keepalive = &per_cpu(hmp_cpu_keepalive, cpu);
3619         if (!keepalive->init) {
3620                 unsigned int ns_delay = 100000; /* tolerate 100usec delay */
3621
3622                 hrtimer_init(&keepalive->timer,
3623                                 CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
3624                 keepalive->timer.function = hmp_cpu_keepalive_notify;
3625
3626                 hmp_keepalive_delay(&ns_delay);
3627                 keepalive->delay = ns_to_ktime(ns_delay);
3628                 keepalive->init = true;
3629         }
3630         if (ktime_to_ns(keepalive->delay))
3631                 hrtimer_start(&keepalive->timer,
3632                         keepalive->delay, HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
3633 }
3634
3635 static void hmp_cpu_keepalive_cancel(int cpu)
3636 {
3637         struct hmp_keepalive *keepalive = &per_cpu(hmp_cpu_keepalive, cpu);
3638         if (keepalive->init)
3639                 hrtimer_cancel(&keepalive->timer);
3640 }
3641 #else /* !CONFIG_CPU_IDLE */
3642 static void hmp_cpu_keepalive_trigger(void)
3643 {
3644 }
3645
3646 static void hmp_cpu_keepalive_cancel(int cpu)
3647 {
3648 }
3649 #endif
3650
3651 /* Setup hmp_domains */
3652 static int __init hmp_cpu_mask_setup(void)
3653 {
3654         char buf[64];
3655         struct hmp_domain *domain;
3656         struct list_head *pos;
3657         int dc, cpu;
3658
3659         pr_debug("Initializing HMP scheduler:\n");
3660
3661         /* Initialize hmp_domains using platform code */
3662         arch_get_hmp_domains(&hmp_domains);
3663         if (list_empty(&hmp_domains)) {
3664                 pr_debug("HMP domain list is empty!\n");
3665                 return 0;
3666         }
3667
3668         /* Print hmp_domains */
3669         dc = 0;
3670         list_for_each(pos, &hmp_domains) {
3671                 domain = list_entry(pos, struct hmp_domain, hmp_domains);
3672                 cpulist_scnprintf(buf, 64, &domain->possible_cpus);
3673                 pr_debug("  HMP domain %d: %s\n", dc, buf);
3674
3675                 for_each_cpu_mask(cpu, domain->possible_cpus) {
3676                         per_cpu(hmp_cpu_domain, cpu) = domain;
3677                 }
3678                 dc++;
3679         }
3680
3681         return 1;
3682 }
3683
3684 static struct hmp_domain *hmp_get_hmp_domain_for_cpu(int cpu)
3685 {
3686         struct hmp_domain *domain;
3687         struct list_head *pos;
3688
3689         list_for_each(pos, &hmp_domains) {
3690                 domain = list_entry(pos, struct hmp_domain, hmp_domains);
3691                 if(cpumask_test_cpu(cpu, &domain->possible_cpus))
3692                         return domain;
3693         }
3694         return NULL;
3695 }
3696
3697 static void hmp_online_cpu(int cpu)
3698 {
3699         struct hmp_domain *domain = hmp_get_hmp_domain_for_cpu(cpu);
3700
3701         if(domain)
3702                 cpumask_set_cpu(cpu, &domain->cpus);
3703 }
3704
3705 static void hmp_offline_cpu(int cpu)
3706 {
3707         struct hmp_domain *domain = hmp_get_hmp_domain_for_cpu(cpu);
3708
3709         if(domain)
3710                 cpumask_clear_cpu(cpu, &domain->cpus);
3711
3712         hmp_cpu_keepalive_cancel(cpu);
3713 }
3714 /*
3715  * Needed to determine heaviest tasks etc.
3716  */
3717 static inline unsigned int hmp_cpu_is_fastest(int cpu);
3718 static inline unsigned int hmp_cpu_is_slowest(int cpu);
3719 static inline struct hmp_domain *hmp_slower_domain(int cpu);
3720 static inline struct hmp_domain *hmp_faster_domain(int cpu);
3721
3722 /* must hold runqueue lock for queue se is currently on */
3723 static struct sched_entity *hmp_get_heaviest_task(
3724                                 struct sched_entity *se, int target_cpu)
3725 {
3726         int num_tasks = hmp_max_tasks;
3727         struct sched_entity *max_se = se;
3728         unsigned long int max_ratio = se->avg.load_avg_ratio;
3729         const struct cpumask *hmp_target_mask = NULL;
3730         struct hmp_domain *hmp;
3731
3732         if (hmp_cpu_is_fastest(cpu_of(se->cfs_rq->rq)))
3733                 return max_se;
3734
3735         hmp = hmp_faster_domain(cpu_of(se->cfs_rq->rq));
3736         hmp_target_mask = &hmp->cpus;
3737         if (target_cpu >= 0) {
3738                 /* idle_balance gets run on a CPU while
3739                  * it is in the middle of being hotplugged
3740                  * out. Bail early in that case.
3741                  */
3742                 if(!cpumask_test_cpu(target_cpu, hmp_target_mask))
3743                         return NULL;
3744                 hmp_target_mask = cpumask_of(target_cpu);
3745         }
3746         /* The currently running task is not on the runqueue */
3747         se = __pick_first_entity(cfs_rq_of(se));
3748
3749         while (num_tasks && se) {
3750                 if (entity_is_task(se) &&
3751                         se->avg.load_avg_ratio > max_ratio &&
3752                         cpumask_intersects(hmp_target_mask,
3753                                 tsk_cpus_allowed(task_of(se)))) {
3754                         max_se = se;
3755                         max_ratio = se->avg.load_avg_ratio;
3756                 }
3757                 se = __pick_next_entity(se);
3758                 num_tasks--;
3759         }
3760         return max_se;
3761 }
3762
3763 static struct sched_entity *hmp_get_lightest_task(
3764                                 struct sched_entity *se, int migrate_down)
3765 {
3766         int num_tasks = hmp_max_tasks;
3767         struct sched_entity *min_se = se;
3768         unsigned long int min_ratio = se->avg.load_avg_ratio;
3769         const struct cpumask *hmp_target_mask = NULL;
3770
3771         if (migrate_down) {
3772                 struct hmp_domain *hmp;
3773                 if (hmp_cpu_is_slowest(cpu_of(se->cfs_rq->rq)))
3774                         return min_se;
3775                 hmp = hmp_slower_domain(cpu_of(se->cfs_rq->rq));
3776                 hmp_target_mask = &hmp->cpus;
3777         }
3778         /* The currently running task is not on the runqueue */
3779         se = __pick_first_entity(cfs_rq_of(se));
3780
3781         while (num_tasks && se) {
3782                 if (entity_is_task(se) &&
3783                         (se->avg.load_avg_ratio < min_ratio &&
3784                         hmp_target_mask &&
3785                                 cpumask_intersects(hmp_target_mask,
3786                                 tsk_cpus_allowed(task_of(se))))) {
3787                         min_se = se;
3788                         min_ratio = se->avg.load_avg_ratio;
3789                 }
3790                 se = __pick_next_entity(se);
3791                 num_tasks--;
3792         }
3793         return min_se;
3794 }
3795
3796 /*
3797  * Migration thresholds should be in the range [0..1023]
3798  * hmp_up_threshold: min. load required for migrating tasks to a faster cpu
3799  * hmp_down_threshold: max. load allowed for tasks migrating to a slower cpu
3800  *
3801  * hmp_up_prio: Only up migrate task with high priority (<hmp_up_prio)
3802  * hmp_next_up_threshold: Delay before next up migration (1024 ~= 1 ms)
3803  * hmp_next_down_threshold: Delay before next down migration (1024 ~= 1 ms)
3804  *
3805  * Small Task Packing:
3806  * We can choose to fill the littlest CPUs in an HMP system rather than
3807  * the typical spreading mechanic. This behavior is controllable using
3808  * two variables.
3809  * hmp_packing_enabled: runtime control over pack/spread
3810  * hmp_full_threshold: Consider a CPU with this much unweighted load full
3811  */
3812 unsigned int hmp_up_threshold = 700;
3813 unsigned int hmp_down_threshold = 512;
3814 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP_PRIO_FILTER
3815 unsigned int hmp_up_prio = NICE_TO_PRIO(CONFIG_SCHED_HMP_PRIO_FILTER_VAL);
3816 #endif
3817 unsigned int hmp_next_up_threshold = 4096;
3818 unsigned int hmp_next_down_threshold = 4096;
3819
3820 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP_LITTLE_PACKING
3821 /*
3822  * Set the default packing threshold to try to keep little
3823  * CPUs at no more than 80% of their maximum frequency if only
3824  * packing a small number of small tasks. Bigger tasks will
3825  * raise frequency as normal.
3826  * In order to pack a task onto a CPU, the sum of the
3827  * unweighted runnable_avg load of existing tasks plus the
3828  * load of the new task must be less than hmp_full_threshold.
3829  *
3830  * This works in conjunction with frequency-invariant load
3831  * and DVFS governors. Since most DVFS governors aim for 80%
3832  * utilisation, we arrive at (0.8*0.8*(max_load=1024))=655
3833  * and use a value slightly lower to give a little headroom
3834  * in the decision.
3835  * Note that the most efficient frequency is different for
3836  * each system so /sys/kernel/hmp/packing_limit should be
3837  * configured at runtime for any given platform to achieve
3838  * optimal energy usage. Some systems may not benefit from
3839  * packing, so this feature can also be disabled at runtime
3840  * with /sys/kernel/hmp/packing_enable
3841  */
3842 unsigned int hmp_packing_enabled = 1;
3843 unsigned int hmp_full_threshold = 650;
3844 #endif
3845
3846 static unsigned int hmp_up_migration(int cpu, int *target_cpu, struct sched_entity *se);
3847 static unsigned int hmp_down_migration(int cpu, struct sched_entity *se);
3848 static inline unsigned int hmp_domain_min_load(struct hmp_domain *hmpd,
3849                                                 int *min_cpu, struct cpumask *affinity);
3850
3851 static inline struct hmp_domain *hmp_smallest_domain(void)
3852 {
3853         return list_entry(hmp_domains.prev, struct hmp_domain, hmp_domains);
3854 }
3855
3856 /* Check if cpu is in fastest hmp_domain */
3857 static inline unsigned int hmp_cpu_is_fastest(int cpu)
3858 {
3859         struct list_head *pos;
3860
3861         pos = &hmp_cpu_domain(cpu)->hmp_domains;
3862         return pos == hmp_domains.next;
3863 }
3864
3865 /* Check if cpu is in slowest hmp_domain */
3866 static inline unsigned int hmp_cpu_is_slowest(int cpu)
3867 {
3868         struct list_head *pos;
3869
3870         pos = &hmp_cpu_domain(cpu)->hmp_domains;
3871         return list_is_last(pos, &hmp_domains);
3872 }
3873
3874 /* Next (slower) hmp_domain relative to cpu */
3875 static inline struct hmp_domain *hmp_slower_domain(int cpu)
3876 {
3877         struct list_head *pos;
3878
3879         pos = &hmp_cpu_domain(cpu)->hmp_domains;
3880         return list_entry(pos->next, struct hmp_domain, hmp_domains);
3881 }
3882
3883 /* Previous (faster) hmp_domain relative to cpu */
3884 static inline struct hmp_domain *hmp_faster_domain(int cpu)
3885 {
3886         struct list_head *pos;
3887
3888         pos = &hmp_cpu_domain(cpu)->hmp_domains;
3889         return list_entry(pos->prev, struct hmp_domain, hmp_domains);
3890 }
3891
3892 /*
3893  * Selects a cpu in previous (faster) hmp_domain
3894  */
3895 static inline unsigned int hmp_select_faster_cpu(struct task_struct *tsk,
3896                                                         int cpu)
3897 {
3898         int lowest_cpu=NR_CPUS;
3899         __always_unused int lowest_ratio;
3900         struct hmp_domain *hmp;
3901
3902         if (hmp_cpu_is_fastest(cpu))
3903                 hmp = hmp_cpu_domain(cpu);
3904         else
3905                 hmp = hmp_faster_domain(cpu);
3906
3907         lowest_ratio = hmp_domain_min_load(hmp, &lowest_cpu,
3908                         tsk_cpus_allowed(tsk));
3909
3910         return lowest_cpu;
3911 }
3912
3913 /*
3914  * Selects a cpu in next (slower) hmp_domain
3915  * Note that cpumask_any_and() returns the first cpu in the cpumask
3916  */
3917 static inline unsigned int hmp_select_slower_cpu(struct task_struct *tsk,
3918                                                         int cpu)
3919 {
3920         int lowest_cpu=NR_CPUS;
3921         struct hmp_domain *hmp;
3922         __always_unused int lowest_ratio;
3923
3924         if (hmp_cpu_is_slowest(cpu))
3925                 hmp = hmp_cpu_domain(cpu);
3926         else
3927                 hmp = hmp_slower_domain(cpu);
3928
3929         lowest_ratio = hmp_domain_min_load(hmp, &lowest_cpu,
3930                         tsk_cpus_allowed(tsk));
3931
3932         return lowest_cpu;
3933 }
3934 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP_LITTLE_PACKING
3935 /*
3936  * Select the 'best' candidate little CPU to wake up on.
3937  * Implements a packing strategy which examines CPU in
3938  * logical CPU order, and selects the first which will
3939  * be loaded less than hmp_full_threshold according to
3940  * the sum of the tracked load of the runqueue and the task.
3941  */
3942 static inline unsigned int hmp_best_little_cpu(struct task_struct *tsk,
3943                 int cpu) {
3944         int tmp_cpu;
3945         unsigned long estimated_load;
3946         struct hmp_domain *hmp;
3947         struct sched_avg *avg;
3948         struct cpumask allowed_hmp_cpus;
3949
3950         if(!hmp_packing_enabled ||
3951                         tsk->se.avg.load_avg_ratio > ((NICE_0_LOAD * 90)/100))
3952                 return hmp_select_slower_cpu(tsk, cpu);
3953
3954         if (hmp_cpu_is_slowest(cpu))
3955                 hmp = hmp_cpu_domain(cpu);
3956         else
3957                 hmp = hmp_slower_domain(cpu);
3958
3959         /* respect affinity */
3960         cpumask_and(&allowed_hmp_cpus, &hmp->cpus,
3961                         tsk_cpus_allowed(tsk));
3962
3963         for_each_cpu_mask(tmp_cpu, allowed_hmp_cpus) {
3964                 avg = &cpu_rq(tmp_cpu)->avg;
3965                 /* estimate new rq load if we add this task */
3966                 estimated_load = avg->load_avg_ratio +
3967                                 tsk->se.avg.load_avg_ratio;
3968                 if (estimated_load <= hmp_full_threshold) {
3969                         cpu = tmp_cpu;
3970                         break;
3971                 }
3972         }
3973         /* if no match was found, the task uses the initial value */
3974         return cpu;
3975 }
3976 #endif
3977 static inline void hmp_next_up_delay(struct sched_entity *se, int cpu)
3978 {
3979         /* hack - always use clock from first online CPU */
3980         u64 now = cpu_rq(cpumask_first(cpu_online_mask))->clock_task;
3981         se->avg.hmp_last_up_migration = now;
3982         se->avg.hmp_last_down_migration = 0;
3983         cpu_rq(cpu)->avg.hmp_last_up_migration = now;
3984         cpu_rq(cpu)->avg.hmp_last_down_migration = 0;
3985 }
3986
3987 static inline void hmp_next_down_delay(struct sched_entity *se, int cpu)
3988 {
3989         /* hack - always use clock from first online CPU */
3990         u64 now = cpu_rq(cpumask_first(cpu_online_mask))->clock_task;
3991         se->avg.hmp_last_down_migration = now;
3992         se->avg.hmp_last_up_migration = 0;
3993         cpu_rq(cpu)->avg.hmp_last_down_migration = now;
3994         cpu_rq(cpu)->avg.hmp_last_up_migration = 0;
3995 }
3996
3997 /*
3998  * Heterogenous multiprocessor (HMP) optimizations
3999  *
4000  * These functions allow to change the growing speed of the load_avg_ratio
4001  * by default it goes from 0 to 0.5 in LOAD_AVG_PERIOD = 32ms
4002  * This can now be changed with /sys/kernel/hmp/load_avg_period_ms.
4003  *
4004  * These functions also allow to change the up and down threshold of HMP
4005  * using /sys/kernel/hmp/{up,down}_threshold.
4006  * Both must be between 0 and 1023. The threshold that is compared
4007  * to the load_avg_ratio is up_threshold/1024 and down_threshold/1024.
4008  *
4009  * For instance, if load_avg_period = 64 and up_threshold = 512, an idle
4010  * task with a load of 0 will reach the threshold after 64ms of busy loop.
4011  *
4012  * Changing load_avg_periods_ms has the same effect than changing the
4013  * default scaling factor Y=1002/1024 in the load_avg_ratio computation to
4014  * (1002/1024.0)^(LOAD_AVG_PERIOD/load_avg_period_ms), but the last one
4015  * could trigger overflows.
4016  * For instance, with Y = 1023/1024 in __update_task_entity_contrib()
4017  * "contrib = se->avg.runnable_avg_sum * scale_load_down(se->load.weight);"
4018  * could be overflowed for a weight > 2^12 even is the load_avg_contrib
4019  * should still be a 32bits result. This would not happen by multiplicating
4020  * delta time by 1/22 and setting load_avg_period_ms = 706.
4021  */
4022
4023 /*
4024  * By scaling the delta time it end-up increasing or decrease the
4025  * growing speed of the per entity load_avg_ratio
4026  * The scale factor hmp_data.multiplier is a fixed point
4027  * number: (32-HMP_VARIABLE_SCALE_SHIFT).HMP_VARIABLE_SCALE_SHIFT
4028  */
4029 static inline u64 hmp_variable_scale_convert(u64 delta)
4030 {
4031 #ifdef CONFIG_HMP_VARIABLE_SCALE
4032         u64 high = delta >> 32ULL;
4033         u64 low = delta & 0xffffffffULL;
4034         low *= hmp_data.multiplier;
4035         high *= hmp_data.multiplier;
4036         return (low >> HMP_VARIABLE_SCALE_SHIFT)
4037                         + (high << (32ULL - HMP_VARIABLE_SCALE_SHIFT));
4038 #else
4039         return delta;
4040 #endif
4041 }
4042
4043 static ssize_t hmp_show(struct kobject *kobj,
4044                                 struct attribute *attr, char *buf)
4045 {
4046         struct hmp_global_attr *hmp_attr =
4047                 container_of(attr, struct hmp_global_attr, attr);
4048         int temp;
4049
4050         if (hmp_attr->to_sysfs_text != NULL)
4051                 return hmp_attr->to_sysfs_text(buf, PAGE_SIZE);
4052
4053         temp = *(hmp_attr->value);
4054         if (hmp_attr->to_sysfs != NULL)
4055                 temp = hmp_attr->to_sysfs(temp);
4056
4057         return (ssize_t)sprintf(buf, "%d\n", temp);
4058 }
4059
4060 static ssize_t hmp_store(struct kobject *a, struct attribute *attr,
4061                                 const char *buf, size_t count)
4062 {
4063         int temp;
4064         ssize_t ret = count;
4065         struct hmp_global_attr *hmp_attr =
4066                 container_of(attr, struct hmp_global_attr, attr);
4067         char *str = vmalloc(count + 1);
4068         if (str == NULL)
4069                 return -ENOMEM;
4070         memcpy(str, buf, count);
4071         str[count] = 0;
4072         if (sscanf(str, "%d", &temp) < 1)
4073                 ret = -EINVAL;
4074         else {
4075                 if (hmp_attr->from_sysfs != NULL)
4076                         temp = hmp_attr->from_sysfs(temp);
4077                 if (temp < 0)
4078                         ret = -EINVAL;
4079                 else
4080                         *(hmp_attr->value) = temp;
4081         }
4082         vfree(str);
4083         return ret;
4084 }
4085
4086 static ssize_t hmp_print_domains(char *outbuf, int outbufsize)
4087 {
4088         char buf[64];
4089         const char nospace[] = "%s", space[] = " %s";
4090         const char *fmt = nospace;
4091         struct hmp_domain *domain;
4092         struct list_head *pos;
4093         int outpos = 0;
4094         list_for_each(pos, &hmp_domains) {
4095                 domain = list_entry(pos, struct hmp_domain, hmp_domains);
4096                 if (cpumask_scnprintf(buf, 64, &domain->possible_cpus)) {
4097                         outpos += sprintf(outbuf+outpos, fmt, buf);
4098                         fmt = space;
4099                 }
4100         }
4101         strcat(outbuf, "\n");
4102         return outpos+1;
4103 }
4104
4105 #ifdef CONFIG_HMP_VARIABLE_SCALE
4106 static int hmp_period_tofrom_sysfs(int value)
4107 {
4108         return (LOAD_AVG_PERIOD << HMP_VARIABLE_SCALE_SHIFT) / value;
4109 }
4110 #endif
4111 /* max value for threshold is 1024 */
4112 static int hmp_theshold_from_sysfs(int value)
4113 {
4114         if (value > 1024)
4115                 return -1;
4116         return value;
4117 }
4118 #if defined(CONFIG_SCHED_HMP_LITTLE_PACKING) || \
4119                 defined(CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE)
4120 /* toggle control is only 0,1 off/on */
4121 static int hmp_toggle_from_sysfs(int value)
4122 {
4123         if (value < 0 || value > 1)
4124                 return -1;
4125         return value;
4126 }
4127 #endif
4128 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP_LITTLE_PACKING
4129 /* packing value must be non-negative */
4130 static int hmp_packing_from_sysfs(int value)
4131 {
4132         if (value < 0)
4133                 return -1;
4134         return value;
4135 }
4136 #endif
4137 static void hmp_attr_add(
4138         const char *name,
4139         int *value,
4140         int (*to_sysfs)(int),
4141         int (*from_sysfs)(int),
4142         ssize_t (*to_sysfs_text)(char *, int),
4143         umode_t mode)
4144 {
4145         int i = 0;
4146         while (hmp_data.attributes[i] != NULL) {
4147                 i++;
4148                 if (i >= HMP_DATA_SYSFS_MAX)
4149                         return;
4150         }
4151         if (mode)
4152                 hmp_data.attr[i].attr.mode = mode;
4153         else
4154                 hmp_data.attr[i].attr.mode = 0644;
4155         hmp_data.attr[i].show = hmp_show;
4156         hmp_data.attr[i].store = hmp_store;
4157         hmp_data.attr[i].attr.name = name;
4158         hmp_data.attr[i].value = value;
4159         hmp_data.attr[i].to_sysfs = to_sysfs;
4160         hmp_data.attr[i].from_sysfs = from_sysfs;
4161         hmp_data.attr[i].to_sysfs_text = to_sysfs_text;
4162         hmp_data.attributes[i] = &hmp_data.attr[i].attr;
4163         hmp_data.attributes[i + 1] = NULL;
4164 }
4165
4166 static int hmp_attr_init(void)
4167 {
4168         int ret;
4169         memset(&hmp_data, sizeof(hmp_data), 0);
4170         hmp_attr_add("hmp_domains",
4171                 NULL,
4172                 NULL,
4173                 NULL,
4174                 hmp_print_domains,
4175                 0444);
4176         hmp_attr_add("up_threshold",
4177                 &hmp_up_threshold,
4178                 NULL,
4179                 hmp_theshold_from_sysfs,
4180                 NULL,
4181                 0);
4182         hmp_attr_add("down_threshold",
4183                 &hmp_down_threshold,
4184                 NULL,
4185                 hmp_theshold_from_sysfs,
4186                 NULL,
4187                 0);
4188 #ifdef CONFIG_HMP_VARIABLE_SCALE
4189         /* by default load_avg_period_ms == LOAD_AVG_PERIOD
4190          * meaning no change
4191          */
4192         hmp_data.multiplier = hmp_period_tofrom_sysfs(LOAD_AVG_PERIOD);
4193         hmp_attr_add("load_avg_period_ms",
4194                 &hmp_data.multiplier,
4195                 hmp_period_tofrom_sysfs,
4196                 hmp_period_tofrom_sysfs,
4197                 NULL,
4198                 0);
4199 #endif
4200 #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE
4201         /* default frequency-invariant scaling ON */
4202         hmp_data.freqinvar_load_scale_enabled = 1;
4203         hmp_attr_add("frequency_invariant_load_scale",
4204                 &hmp_data.freqinvar_load_scale_enabled,
4205                 NULL,
4206                 hmp_toggle_from_sysfs,
4207                 NULL,
4208                 0);
4209 #endif
4210 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP_LITTLE_PACKING
4211         hmp_attr_add("packing_enable",
4212                 &hmp_packing_enabled,
4213                 NULL,
4214                 hmp_toggle_from_sysfs,
4215                 NULL,
4216                 0);
4217         hmp_attr_add("packing_limit",
4218                 &hmp_full_threshold,
4219                 NULL,
4220                 hmp_packing_from_sysfs,
4221                 NULL,
4222                 0);
4223 #endif
4224         hmp_data.attr_group.name = "hmp";
4225         hmp_data.attr_group.attrs = hmp_data.attributes;
4226         ret = sysfs_create_group(kernel_kobj,
4227                 &hmp_data.attr_group);
4228         return 0;
4229 }
4230 late_initcall(hmp_attr_init);
4231 /*
4232  * return the load of the lowest-loaded CPU in a given HMP domain
4233  * min_cpu optionally points to an int to receive the CPU.
4234  * affinity optionally points to a cpumask containing the
4235  * CPUs to be considered. note:
4236  *   + min_cpu = NR_CPUS only if no CPUs are in the set of
4237  *     affinity && hmp_domain cpus
4238  *   + min_cpu will always otherwise equal one of the CPUs in
4239  *     the hmp domain
4240  *   + when more than one CPU has the same load, the one which
4241  *     is least-recently-disturbed by an HMP migration will be
4242  *     selected
4243  *   + if all CPUs are equally loaded or idle and the times are
4244  *     all the same, the first in the set will be used
4245  *   + if affinity is not set, cpu_online_mask is used
4246  */
4247 static inline unsigned int hmp_domain_min_load(struct hmp_domain *hmpd,
4248                                                 int *min_cpu, struct cpumask *affinity)
4249 {
4250         int cpu;
4251         int min_cpu_runnable_temp = NR_CPUS;
4252         u64 min_target_last_migration = ULLONG_MAX;
4253         u64 curr_last_migration;
4254         unsigned long min_runnable_load = INT_MAX;
4255         unsigned long contrib;
4256         struct sched_avg *avg;
4257         struct cpumask temp_cpumask;
4258         /*
4259          * only look at CPUs allowed if specified,
4260          * otherwise look at all online CPUs in the
4261          * right HMP domain
4262          */
4263         cpumask_and(&temp_cpumask, &hmpd->cpus, affinity ? affinity : cpu_online_mask);
4264
4265         for_each_cpu_mask(cpu, temp_cpumask) {
4266                 avg = &cpu_rq(cpu)->avg;
4267                 /* used for both up and down migration */
4268                 curr_last_migration = avg->hmp_last_up_migration ?
4269                         avg->hmp_last_up_migration : avg->hmp_last_down_migration;
4270
4271                 contrib = avg->load_avg_ratio;
4272                 /*
4273                  * Consider a runqueue completely busy if there is any load
4274                  * on it. Definitely not the best for overall fairness, but
4275                  * does well in typical Android use cases.
4276                  */
4277                 if (contrib)
4278                         contrib = 1023;
4279
4280                 if ((contrib < min_runnable_load) ||
4281                         (contrib == min_runnable_load &&
4282                          curr_last_migration < min_target_last_migration)) {
4283                         /*
4284                          * if the load is the same target the CPU with
4285                          * the longest time since a migration.
4286                          * This is to spread migration load between
4287                          * members of a domain more evenly when the
4288                          * domain is fully loaded
4289                          */
4290                         min_runnable_load = contrib;
4291                         min_cpu_runnable_temp = cpu;
4292                         min_target_last_migration = curr_last_migration;
4293                 }
4294         }
4295
4296         if (min_cpu)
4297                 *min_cpu = min_cpu_runnable_temp;
4298
4299         return min_runnable_load;
4300 }
4301
4302 /*
4303  * Calculate the task starvation
4304  * This is the ratio of actually running time vs. runnable time.
4305  * If the two are equal the task is getting the cpu time it needs or
4306  * it is alone on the cpu and the cpu is fully utilized.
4307  */
4308 static inline unsigned int hmp_task_starvation(struct sched_entity *se)
4309 {
4310         u32 starvation;
4311
4312         starvation = se->avg.usage_avg_sum * scale_load_down(NICE_0_LOAD);
4313         starvation /= (se->avg.runnable_avg_sum + 1);
4314
4315         return scale_load(starvation);
4316 }
4317
4318 static inline unsigned int hmp_offload_down(int cpu, struct sched_entity *se)
4319 {
4320         int min_usage;
4321         int dest_cpu = NR_CPUS;
4322
4323         if (hmp_cpu_is_slowest(cpu))
4324                 return NR_CPUS;
4325
4326         /* Is there an idle CPU in the current domain */
4327         min_usage = hmp_domain_min_load(hmp_cpu_domain(cpu), NULL, NULL);
4328         if (min_usage == 0) {
4329                 trace_sched_hmp_offload_abort(cpu, min_usage, "load");
4330                 return NR_CPUS;
4331         }
4332
4333         /* Is the task alone on the cpu? */
4334         if (cpu_rq(cpu)->cfs.h_nr_running < 2) {
4335                 trace_sched_hmp_offload_abort(cpu,
4336                         cpu_rq(cpu)->cfs.h_nr_running, "nr_running");
4337                 return NR_CPUS;
4338         }
4339
4340         /* Is the task actually starving? */
4341         /* >=25% ratio running/runnable = starving */
4342         if (hmp_task_starvation(se) > 768) {
4343                 trace_sched_hmp_offload_abort(cpu, hmp_task_starvation(se),
4344                         "starvation");
4345                 return NR_CPUS;
4346         }
4347
4348         /* Does the slower domain have any idle CPUs? */
4349         min_usage = hmp_domain_min_load(hmp_slower_domain(cpu), &dest_cpu,
4350                         tsk_cpus_allowed(task_of(se)));
4351
4352         if (min_usage == 0) {
4353                 trace_sched_hmp_offload_succeed(cpu, dest_cpu);
4354                 return dest_cpu;
4355         } else
4356                 trace_sched_hmp_offload_abort(cpu,min_usage,"slowdomain");
4357         return NR_CPUS;
4358 }
4359 #endif /* CONFIG_SCHED_HMP */
4360
4361 /*
4362  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
4363  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
4364  * SD_BALANCE_EXEC.
4365  *
4366  * Balance, ie. select the least loaded group.
4367  *
4368  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
4369  *
4370  * preempt must be disabled.
4371  */
4372 static int
4373 select_task_rq_fair(struct task_struct *p, int sd_flag, int wake_flags)
4374 {
4375         struct sched_domain *tmp, *affine_sd = NULL, *sd = NULL;
4376         int cpu = smp_processor_id();
4377         int prev_cpu = task_cpu(p);
4378         int new_cpu = cpu;
4379         int want_affine = 0;
4380         int sync = wake_flags & WF_SYNC;
4381
4382         if (p->nr_cpus_allowed == 1)
4383                 return prev_cpu;
4384
4385 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
4386         /* always put non-kernel forking tasks on a big domain */
4387         if (p->mm && (sd_flag & SD_BALANCE_FORK)) {
4388                 new_cpu = hmp_select_faster_cpu(p, prev_cpu);
4389                 if (new_cpu != NR_CPUS) {
4390                         hmp_next_up_delay(&p->se, new_cpu);
4391                         return new_cpu;
4392                 }
4393                 /* failed to perform HMP fork balance, use normal balance */
4394                 new_cpu = cpu;
4395         }
4396 #endif
4397
4398         if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE) {
4399                 if (cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
4400                         want_affine = 1;
4401                 new_cpu = prev_cpu;
4402         }
4403
4404         rcu_read_lock();
4405         for_each_domain(cpu, tmp) {
4406                 if (!(tmp->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4407                         continue;
4408
4409                 /*
4410                  * If both cpu and prev_cpu are part of this domain,
4411                  * cpu is a valid SD_WAKE_AFFINE target.
4412                  */
4413                 if (want_affine && (tmp->flags & SD_WAKE_AFFINE) &&
4414                     cpumask_test_cpu(prev_cpu, sched_domain_span(tmp))) {
4415                         affine_sd = tmp;
4416                         break;
4417                 }
4418
4419                 if (tmp->flags & sd_flag)
4420                         sd = tmp;
4421         }
4422
4423         if (affine_sd) {
4424                 if (cpu != prev_cpu && wake_affine(affine_sd, p, sync))
4425                         prev_cpu = cpu;
4426
4427                 new_cpu = select_idle_sibling(p, prev_cpu);
4428                 goto unlock;
4429         }
4430
4431         while (sd) {
4432                 int load_idx = sd->forkexec_idx;
4433                 struct sched_group *group;
4434                 int weight;
4435
4436                 if (!(sd->flags & sd_flag)) {
4437                         sd = sd->child;
4438                         continue;
4439                 }
4440
4441                 if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE)
4442                         load_idx = sd->wake_idx;
4443
4444                 group = find_idlest_group(sd, p, cpu, load_idx);
4445                 if (!group) {
4446                         sd = sd->child;
4447                         continue;
4448                 }
4449
4450                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, p, cpu);
4451                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
4452                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
4453                         sd = sd->child;
4454                         continue;
4455                 }
4456
4457                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
4458                 cpu = new_cpu;
4459                 weight = sd->span_weight;
4460                 sd = NULL;
4461                 for_each_domain(cpu, tmp) {
4462                         if (weight <= tmp->span_weight)
4463                                 break;
4464                         if (tmp->flags & sd_flag)
4465                                 sd = tmp;
4466                 }
4467                 /* while loop will break here if sd == NULL */
4468         }
4469 unlock:
4470         rcu_read_unlock();
4471
4472 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
4473         prev_cpu = task_cpu(p);
4474
4475         if (hmp_up_migration(prev_cpu, &new_cpu, &p->se)) {
4476                 hmp_next_up_delay(&p->se, new_cpu);
4477                 trace_sched_hmp_migrate(p, new_cpu, HMP_MIGRATE_WAKEUP);
4478                 return new_cpu;
4479         }
4480         if (hmp_down_migration(prev_cpu, &p->se)) {
4481 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP_LITTLE_PACKING
4482                 new_cpu = hmp_best_little_cpu(p, prev_cpu);
4483 #else
4484                 new_cpu = hmp_select_slower_cpu(p, prev_cpu);
4485 #endif
4486                 if (new_cpu != prev_cpu) {
4487                         hmp_next_down_delay(&p->se, new_cpu);
4488                         trace_sched_hmp_migrate(p, new_cpu, HMP_MIGRATE_WAKEUP);
4489                         return new_cpu;
4490                 }
4491         }
4492         /* Make sure that the task stays in its previous hmp domain */
4493         if (!cpumask_test_cpu(new_cpu, &hmp_cpu_domain(prev_cpu)->cpus))
4494                 return prev_cpu;
4495 #endif
4496
4497         return new_cpu;
4498 }
4499
4500 /*
4501  * Load-tracking only depends on SMP, FAIR_GROUP_SCHED dependency below may be
4502  * removed when useful for applications beyond shares distribution (e.g.
4503  * load-balance).
4504  */
4505 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
4506
4507 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
4508 static int nohz_test_cpu(int cpu);
4509 #else
4510 static inline int nohz_test_cpu(int cpu)
4511 {
4512         return 0;
4513 }
4514 #endif
4515
4516 /*
4517  * Called immediately before a task is migrated to a new cpu; task_cpu(p) and
4518  * cfs_rq_of(p) references at time of call are still valid and identify the
4519  * previous cpu.  However, the caller only guarantees p->pi_lock is held; no
4520  * other assumptions, including the state of rq->lock, should be made.
4521  */
4522 static void
4523 migrate_task_rq_fair(struct task_struct *p, int next_cpu)
4524 {
4525         struct sched_entity *se = &p->se;
4526         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
4527
4528         /*
4529          * Load tracking: accumulate removed load so that it can be processed
4530          * when we next update owning cfs_rq under rq->lock.  Tasks contribute
4531          * to blocked load iff they have a positive decay-count.  It can never
4532          * be negative here since on-rq tasks have decay-count == 0.
4533          */
4534         if (se->avg.decay_count) {
4535                 /*
4536                  * If we migrate a sleeping task away from a CPU
4537                  * which has the tick stopped, then both the clock_task
4538                  * and decay_counter will be out of date for that CPU
4539                  * and we will not decay load correctly.
4540                  */
4541                 if (!se->on_rq && nohz_test_cpu(task_cpu(p))) {
4542                         struct rq *rq = cpu_rq(task_cpu(p));
4543                         unsigned long flags;
4544                         /*
4545                          * Current CPU cannot be holding rq->lock in this
4546                          * circumstance, but another might be. We must hold
4547                          * rq->lock before we go poking around in its clocks
4548                          */
4549                         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4550                         update_rq_clock(rq);
4551                         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 0);
4552                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4553                 }
4554                 se->avg.decay_count = -__synchronize_entity_decay(se);
4555                 atomic64_add(se->avg.load_avg_contrib, &cfs_rq->removed_load);
4556         }
4557 }
4558 #endif
4559 #endif /* CONFIG_SMP */
4560
4561 static unsigned long
4562 wakeup_gran(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
4563 {
4564         unsigned long gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
4565
4566         /*
4567          * Since its curr running now, convert the gran from real-time
4568          * to virtual-time in his units.
4569          *
4570          * By using 'se' instead of 'curr' we penalize light tasks, so
4571          * they get preempted easier. That is, if 'se' < 'curr' then
4572          * the resulting gran will be larger, therefore penalizing the
4573          * lighter, if otoh 'se' > 'curr' then the resulting gran will
4574          * be smaller, again penalizing the lighter task.
4575          *
4576          * This is especially important for buddies when the leftmost
4577          * task is higher priority than the buddy.
4578          */
4579         return calc_delta_fair(gran, se);
4580 }
4581
4582 /*
4583  * Should 'se' preempt 'curr'.
4584  *
4585  *             |s1
4586  *        |s2
4587  *   |s3
4588  *         g
4589  *      |<--->|c
4590  *
4591  *  w(c, s1) = -1
4592  *  w(c, s2) =  0
4593  *  w(c, s3) =  1
4594  *
4595  */
4596 static int
4597 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
4598 {
4599         s64 gran, vdiff = curr->vruntime - se->vruntime;
4600
4601         if (vdiff <= 0)
4602                 return -1;
4603
4604         gran = wakeup_gran(curr, se);
4605         if (vdiff > gran)
4606                 return 1;
4607
4608         return 0;
4609 }
4610
4611 static void set_last_buddy(struct sched_entity *se)
4612 {
4613         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
4614                 return;
4615
4616         for_each_sched_entity(se)
4617                 cfs_rq_of(se)->last = se;
4618 }
4619
4620 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se)
4621 {
4622         if (entity_is_task(se) && unlikely(task_of(se)->policy == SCHED_IDLE))
4623                 return;
4624
4625         for_each_sched_entity(se)
4626                 cfs_rq_of(se)->next = se;
4627 }
4628
4629 static void set_skip_buddy(struct sched_entity *se)
4630 {
4631         for_each_sched_entity(se)
4632                 cfs_rq_of(se)->skip = se;
4633 }
4634
4635 /*
4636  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
4637  */
4638 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
4639 {
4640         struct task_struct *curr = rq->curr;
4641         struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
4642         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
4643         int scale = cfs_rq->nr_running >= sched_nr_latency;
4644         int next_buddy_marked = 0;
4645
4646         if (unlikely(se == pse))
4647                 return;
4648
4649         /*
4650          * This is possible from callers such as move_task(), in which we
4651          * unconditionally check_prempt_curr() after an enqueue (which may have
4652          * lead to a throttle).  This both saves work and prevents false
4653          * next-buddy nomination below.
4654          */
4655         if (unlikely(throttled_hierarchy(cfs_rq_of(pse))))
4656                 return;
4657
4658         if (sched_feat(NEXT_BUDDY) && scale && !(wake_flags & WF_FORK)) {
4659                 set_next_buddy(pse);
4660                 next_buddy_marked = 1;
4661         }
4662
4663         /*
4664          * We can come here with TIF_NEED_RESCHED already set from new task
4665          * wake up path.
4666          *
4667          * Note: this also catches the edge-case of curr being in a throttled
4668          * group (e.g. via set_curr_task), since update_curr() (in the
4669          * enqueue of curr) will have resulted in resched being set.  This
4670          * prevents us from potentially nominating it as a false LAST_BUDDY
4671          * below.
4672          */
4673         if (test_tsk_need_resched(curr))
4674                 return;
4675
4676         /* Idle tasks are by definition preempted by non-idle tasks. */
4677         if (unlikely(curr->policy == SCHED_IDLE) &&
4678             likely(p->policy != SCHED_IDLE))
4679                 goto preempt;
4680
4681         /*
4682          * Batch and idle tasks do not preempt non-idle tasks (their preemption
4683          * is driven by the tick):
4684          */
4685         if (unlikely(p->policy != SCHED_NORMAL) || !sched_feat(WAKEUP_PREEMPTION))
4686                 return;
4687
4688         find_matching_se(&se, &pse);
4689         update_curr(cfs_rq_of(se));
4690         BUG_ON(!pse);
4691         if (wakeup_preempt_entity(se, pse) == 1) {
4692                 /*
4693                  * Bias pick_next to pick the sched entity that is
4694                  * triggering this preemption.
4695                  */
4696                 if (!next_buddy_marked)
4697                         set_next_buddy(pse);
4698                 goto preempt;
4699         }
4700
4701         return;
4702
4703 preempt:
4704         resched_task(curr);
4705         /*
4706          * Only set the backward buddy when the current task is still
4707          * on the rq. This can happen when a wakeup gets interleaved
4708          * with schedule on the ->pre_schedule() or idle_balance()
4709          * point, either of which can * drop the rq lock.
4710          *
4711          * Also, during early boot the idle thread is in the fair class,
4712          * for obvious reasons its a bad idea to schedule back to it.
4713          */
4714         if (unlikely(!se->on_rq || curr == rq->idle))
4715                 return;
4716
4717         if (sched_feat(LAST_BUDDY) && scale && entity_is_task(se))
4718                 set_last_buddy(se);
4719 }
4720
4721 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
4722 {
4723         struct task_struct *p;
4724         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
4725         struct sched_entity *se;
4726
4727         if (!cfs_rq->nr_running)
4728                 return NULL;
4729
4730         do {
4731                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
4732                 set_next_entity(cfs_rq, se);
4733                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
4734         } while (cfs_rq);
4735
4736         p = task_of(se);
4737         if (hrtick_enabled(rq))
4738                 hrtick_start_fair(rq, p);
4739
4740         return p;
4741 }
4742
4743 /*
4744  * Account for a descheduled task:
4745  */
4746 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4747 {
4748         struct sched_entity *se = &prev->se;
4749         struct cfs_rq *cfs_rq;
4750
4751         for_each_sched_entity(se) {
4752                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
4753                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
4754         }
4755 }
4756
4757 /*
4758  * sched_yield() is very simple
4759  *
4760  * The magic of dealing with the ->skip buddy is in pick_next_entity.
4761  */
4762 static void yield_task_fair(struct rq *rq)
4763 {
4764         struct task_struct *curr = rq->curr;
4765         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
4766         struct sched_entity *se = &curr->se;
4767
4768         /*
4769          * Are we the only task in the tree?
4770          */
4771         if (unlikely(rq->nr_running == 1))
4772                 return;
4773
4774         clear_buddies(cfs_rq, se);
4775
4776         if (curr->policy != SCHED_BATCH) {
4777                 update_rq_clock(rq);
4778                 /*
4779                  * Update run-time statistics of the 'current'.
4780                  */
4781                 update_curr(cfs_rq);
4782                 /*
4783                  * Tell update_rq_clock() that we've just updated,
4784                  * so we don't do microscopic update in schedule()
4785                  * and double the fastpath cost.
4786                  */
4787                  rq->skip_clock_update = 1;
4788         }
4789
4790         set_skip_buddy(se);
4791 }
4792
4793 static bool yield_to_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, bool preempt)
4794 {
4795         struct sched_entity *se = &p->se;
4796
4797         /* throttled hierarchies are not runnable */
4798         if (!se->on_rq || throttled_hierarchy(cfs_rq_of(se)))
4799                 return false;
4800
4801         /* Tell the scheduler that we'd really like pse to run next. */
4802         set_next_buddy(se);
4803
4804         yield_task_fair(rq);
4805
4806         return true;
4807 }
4808
4809 #ifdef CONFIG_SMP
4810 /**************************************************
4811  * Fair scheduling class load-balancing methods.
4812  *
4813  * BASICS
4814  *
4815  * The purpose of load-balancing is to achieve the same basic fairness the
4816  * per-cpu scheduler provides, namely provide a proportional amount of compute
4817  * time to each task. This is expressed in the following equation:
4818  *
4819  *   W_i,n/P_i == W_j,n/P_j for all i,j                               (1)
4820  *
4821  * Where W_i,n is the n-th weight average for cpu i. The instantaneous weight
4822  * W_i,0 is defined as:
4823  *
4824  *   W_i,0 = \Sum_j w_i,j                                             (2)
4825  *
4826  * Where w_i,j is the weight of the j-th runnable task on cpu i. This weight
4827  * is derived from the nice value as per prio_to_weight[].
4828  *
4829  * The weight average is an exponential decay average of the instantaneous
4830  * weight:
4831  *
4832  *   W'_i,n = (2^n - 1) / 2^n * W_i,n + 1 / 2^n * W_i,0               (3)
4833  *
4834  * P_i is the cpu power (or compute capacity) of cpu i, typically it is the
4835  * fraction of 'recent' time available for SCHED_OTHER task execution. But it
4836  * can also include other factors [XXX].
4837  *
4838  * To achieve this balance we define a measure of imbalance which follows
4839  * directly from (1):
4840  *
4841  *   imb_i,j = max{ avg(W/P), W_i/P_i } - min{ avg(W/P), W_j/P_j }    (4)
4842  *
4843  * We them move tasks around to minimize the imbalance. In the continuous
4844  * function space it is obvious this converges, in the discrete case we get
4845  * a few fun cases generally called infeasible weight scenarios.
4846  *
4847  * [XXX expand on:
4848  *     - infeasible weights;
4849  *     - local vs global optima in the discrete case. ]
4850  *
4851  *
4852  * SCHED DOMAINS
4853  *
4854  * In order to solve the imbalance equation (4), and avoid the obvious O(n^2)
4855  * for all i,j solution, we create a tree of cpus that follows the hardware
4856  * topology where each level pairs two lower groups (or better). This results
4857  * in O(log n) layers. Furthermore we reduce the number of cpus going up the
4858  * tree to only the first of the previous level and we decrease the frequency
4859  * of load-balance at each level inv. proportional to the number of cpus in
4860  * the groups.
4861  *
4862  * This yields:
4863  *
4864  *     log_2 n     1     n
4865  *   \Sum       { --- * --- * 2^i } = O(n)                            (5)
4866  *     i = 0      2^i   2^i
4867  *                               `- size of each group
4868  *         |         |     `- number of cpus doing load-balance
4869  *         |         `- freq
4870  *         `- sum over all levels
4871  *
4872  * Coupled with a limit on how many tasks we can migrate every balance pass,
4873  * this makes (5) the runtime complexity of the balancer.
4874  *
4875  * An important property here is that each CPU is still (indirectly) connected
4876  * to every other cpu in at most O(log n) steps:
4877  *
4878  * The adjacency matrix of the resulting graph is given by:
4879  *
4880  *             log_2 n     
4881  *   A_i,j = \Union     (i % 2^k == 0) && i / 2^(k+1) == j / 2^(k+1)  (6)
4882  *             k = 0
4883  *
4884  * And you'll find that:
4885  *
4886  *   A^(log_2 n)_i,j != 0  for all i,j                                (7)
4887  *
4888  * Showing there's indeed a path between every cpu in at most O(log n) steps.
4889  * The task movement gives a factor of O(m), giving a convergence complexity
4890  * of:
4891  *
4892  *   O(nm log n),  n := nr_cpus, m := nr_tasks                        (8)
4893  *
4894  *
4895  * WORK CONSERVING
4896  *
4897  * In order to avoid CPUs going idle while there's still work to do, new idle
4898  * balancing is more aggressive and has the newly idle cpu iterate up the domain
4899  * tree itself instead of relying on other CPUs to bring it work.
4900  *
4901  * This adds some complexity to both (5) and (8) but it reduces the total idle
4902  * time.
4903  *
4904  * [XXX more?]
4905  *
4906  *
4907  * CGROUPS
4908  *
4909  * Cgroups make a horror show out of (2), instead of a simple sum we get:
4910  *
4911  *                                s_k,i
4912  *   W_i,0 = \Sum_j \Prod_k w_k * -----                               (9)
4913  *                                 S_k
4914  *
4915  * Where
4916  *
4917  *   s_k,i = \Sum_j w_i,j,k  and  S_k = \Sum_i s_k,i                 (10)
4918  *
4919  * w_i,j,k is the weight of the j-th runnable task in the k-th cgroup on cpu i.
4920  *
4921  * The big problem is S_k, its a global sum needed to compute a local (W_i)
4922  * property.
4923  *
4924  * [XXX write more on how we solve this.. _after_ merging pjt's patches that
4925  *      rewrite all of this once again.]
4926  */ 
4927
4928 static unsigned long __read_mostly max_load_balance_interval = HZ/10;
4929
4930 #define LBF_ALL_PINNED  0x01
4931 #define LBF_NEED_BREAK  0x02
4932 #define LBF_SOME_PINNED 0x04
4933
4934 struct lb_env {
4935         struct sched_domain     *sd;
4936
4937         struct rq               *src_rq;
4938         int                     src_cpu;
4939
4940         int                     dst_cpu;
4941         struct rq               *dst_rq;
4942
4943         struct cpumask          *dst_grpmask;
4944         int                     new_dst_cpu;
4945         enum cpu_idle_type      idle;
4946         long                    imbalance;
4947         /* The set of CPUs under consideration for load-balancing */
4948         struct cpumask          *cpus;
4949
4950         unsigned int            flags;
4951
4952         unsigned int            loop;
4953         unsigned int            loop_break;
4954         unsigned int            loop_max;
4955 };
4956
4957 /*
4958  * move_task - move a task from one runqueue to another runqueue.
4959  * Both runqueues must be locked.
4960  */
4961 static void move_task(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
4962 {
4963         deactivate_task(env->src_rq, p, 0);
4964         set_task_cpu(p, env->dst_cpu);
4965         activate_task(env->dst_rq, p, 0);
4966         check_preempt_curr(env->dst_rq, p, 0);
4967 }
4968
4969 /*
4970  * Is this task likely cache-hot:
4971  */
4972 static int
4973 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
4974 {
4975         s64 delta;
4976
4977         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
4978                 return 0;
4979
4980         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
4981                 return 0;
4982
4983         /*
4984          * Buddy candidates are cache hot:
4985          */
4986         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
4987                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
4988                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
4989                 return 1;
4990
4991         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
4992                 return 1;
4993         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
4994                 return 0;
4995
4996         delta = now - p->se.exec_start;
4997
4998         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
4999 }
5000
5001 /*
5002  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
5003  */
5004 static
5005 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
5006 {
5007         int tsk_cache_hot = 0;
5008         /*
5009          * We do not migrate tasks that are:
5010          * 1) throttled_lb_pair, or
5011          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
5012          * 3) running (obviously), or
5013          * 4) are cache-hot on their current CPU.
5014          */
5015         if (throttled_lb_pair(task_group(p), env->src_cpu, env->dst_cpu))
5016                 return 0;
5017
5018         if (!cpumask_test_cpu(env->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(p))) {
5019                 int cpu;
5020
5021                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_affine);
5022
5023                 /*
5024                  * Remember if this task can be migrated to any other cpu in
5025                  * our sched_group. We may want to revisit it if we couldn't
5026                  * meet load balance goals by pulling other tasks on src_cpu.
5027                  *
5028                  * Also avoid computing new_dst_cpu if we have already computed
5029                  * one in current iteration.
5030                  */
5031                 if (!env->dst_grpmask || (env->flags & LBF_SOME_PINNED))
5032                         return 0;
5033
5034                 /* Prevent to re-select dst_cpu via env's cpus */
5035                 for_each_cpu_and(cpu, env->dst_grpmask, env->cpus) {
5036                         if (cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p))) {
5037                                 env->flags |= LBF_SOME_PINNED;
5038                                 env->new_dst_cpu = cpu;
5039                                 break;
5040                         }
5041                 }
5042
5043                 return 0;
5044         }
5045
5046         /* Record that we found atleast one task that could run on dst_cpu */
5047         env->flags &= ~LBF_ALL_PINNED;
5048
5049         if (task_running(env->src_rq, p)) {
5050                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_running);
5051                 return 0;
5052         }
5053
5054         /*
5055          * Aggressive migration if:
5056          * 1) task is cache cold, or
5057          * 2) too many balance attempts have failed.
5058          */
5059         tsk_cache_hot = task_hot(p, env->src_rq->clock_task, env->sd);
5060         if (!tsk_cache_hot ||
5061                 env->sd->nr_balance_failed > env->sd->cache_nice_tries) {
5062
5063                 if (tsk_cache_hot) {
5064                         schedstat_inc(env->sd, lb_hot_gained[env->idle]);
5065                         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_forced_migrations);
5066                 }
5067
5068                 return 1;
5069         }
5070
5071         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_hot);
5072         return 0;
5073 }
5074
5075 /*
5076  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
5077  * part of active balancing operations within "domain".
5078  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
5079  *
5080  * Called with both runqueues locked.
5081  */
5082 static int move_one_task(struct lb_env *env)
5083 {
5084         struct task_struct *p, *n;
5085
5086         list_for_each_entry_safe(p, n, &env->src_rq->cfs_tasks, se.group_node) {
5087                 if (!can_migrate_task(p, env))
5088                         continue;
5089
5090                 move_task(p, env);
5091                 /*
5092                  * Right now, this is only the second place move_task()
5093                  * is called, so we can safely collect move_task()
5094                  * stats here rather than inside move_task().
5095                  */
5096                 schedstat_inc(env->sd, lb_gained[env->idle]);
5097                 return 1;
5098         }
5099         return 0;
5100 }
5101
5102 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p);
5103
5104 static const unsigned int sched_nr_migrate_break = 32;
5105
5106 /*
5107  * move_tasks tries to move up to imbalance weighted load from busiest to
5108  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
5109  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
5110  *
5111  * Called with both runqueues locked.
5112  */
5113 static int move_tasks(struct lb_env *env)
5114 {
5115         struct list_head *tasks = &env->src_rq->cfs_tasks;
5116         struct task_struct *p;
5117         unsigned long load;
5118         int pulled = 0;
5119
5120         if (env->imbalance <= 0)
5121                 return 0;
5122
5123         while (!list_empty(tasks)) {
5124                 p = list_first_entry(tasks, struct task_struct, se.group_node);
5125
5126                 env->loop++;
5127                 /* We've more or less seen every task there is, call it quits */
5128                 if (env->loop > env->loop_max)
5129                         break;
5130
5131                 /* take a breather every nr_migrate tasks */
5132                 if (env->loop > env->loop_break) {
5133                         env->loop_break += sched_nr_migrate_break;
5134                         env->flags |= LBF_NEED_BREAK;
5135                         break;
5136                 }
5137
5138                 if (!can_migrate_task(p, env))
5139                         goto next;
5140
5141                 load = task_h_load(p);
5142
5143                 if (sched_feat(LB_MIN) && load < 16 && !env->sd->nr_balance_failed)
5144                         goto next;
5145
5146                 if ((load / 2) > env->imbalance)
5147                         goto next;
5148
5149                 move_task(p, env);
5150                 pulled++;
5151                 env->imbalance -= load;
5152
5153 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5154                 /*
5155                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
5156                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
5157                  * the critical section.
5158                  */
5159                 if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE)
5160                         break;
5161 #endif
5162
5163                 /*
5164                  * We only want to steal up to the prescribed amount of
5165                  * weighted load.
5166                  */
5167                 if (env->imbalance <= 0)
5168                         break;
5169
5170                 continue;
5171 next:
5172                 list_move_tail(&p->se.group_node, tasks);
5173         }
5174
5175         /*
5176          * Right now, this is one of only two places move_task() is called,
5177          * so we can safely collect move_task() stats here rather than
5178          * inside move_task().
5179          */
5180         schedstat_add(env->sd, lb_gained[env->idle], pulled);
5181
5182         return pulled;
5183 }
5184
5185 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
5186 /*
5187  * update tg->load_weight by folding this cpu's load_avg
5188  */
5189 static void __update_blocked_averages_cpu(struct task_group *tg, int cpu)
5190 {
5191         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
5192         struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[cpu];
5193
5194         /* throttled entities do not contribute to load */
5195         if (throttled_hierarchy(cfs_rq))
5196                 return;
5197
5198         update_cfs_rq_blocked_load(cfs_rq, 1);
5199
5200         if (se) {
5201                 update_entity_load_avg(se, 1);
5202                 /*
5203                  * We pivot on our runnable average having decayed to zero for
5204                  * list removal.  This generally implies that all our children
5205                  * have also been removed (modulo rounding error or bandwidth
5206                  * control); however, such cases are rare and we can fix these
5207                  * at enqueue.
5208                  *
5209                  * TODO: fix up out-of-order children on enqueue.
5210                  */
5211                 if (!se->avg.runnable_avg_sum && !cfs_rq->nr_running)
5212                         list_del_leaf_cfs_rq(cfs_rq);
5213         } else {
5214                 struct rq *rq = rq_of(cfs_rq);
5215                 update_rq_runnable_avg(rq, rq->nr_running);
5216         }
5217 }
5218
5219 static void update_blocked_averages(int cpu)
5220 {
5221         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5222         struct cfs_rq *cfs_rq;
5223         unsigned long flags;
5224
5225         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5226         update_rq_clock(rq);
5227         /*
5228          * Iterates the task_group tree in a bottom up fashion, see
5229          * list_add_leaf_cfs_rq() for details.
5230          */
5231         for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) {
5232                 /*
5233                  * Note: We may want to consider periodically releasing
5234                  * rq->lock about these updates so that creating many task
5235                  * groups does not result in continually extending hold time.
5236                  */
5237                 __update_blocked_averages_cpu(cfs_rq->tg, rq->cpu);
5238         }
5239
5240         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5241 }
5242
5243 /*
5244  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
5245  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
5246  * group is a fraction of its parents load.
5247  */
5248 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
5249 {
5250         unsigned long load;
5251         long cpu = (long)data;
5252
5253         if (!tg->parent) {
5254                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
5255         } else {
5256                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
5257                 load *= tg->se[cpu]->load.weight;
5258                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
5259         }
5260
5261         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
5262
5263         return 0;
5264 }
5265
5266 static void update_h_load(long cpu)
5267 {
5268         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5269         unsigned long now = jiffies;
5270
5271         if (rq->h_load_throttle == now)
5272                 return;
5273
5274         rq->h_load_throttle = now;
5275
5276         rcu_read_lock();
5277         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
5278         rcu_read_unlock();
5279 }
5280
5281 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p)
5282 {
5283         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
5284         unsigned long load;
5285
5286         load = p->se.load.weight;
5287         load = div_u64(load * cfs_rq->h_load, cfs_rq->load.weight + 1);
5288
5289         return load;
5290 }
5291 #else
5292 static inline void update_blocked_averages(int cpu)
5293 {
5294 }
5295
5296 static inline void update_h_load(long cpu)
5297 {
5298 }
5299
5300 static unsigned long task_h_load(struct task_struct *p)
5301 {
5302         return p->se.load.weight;
5303 }
5304 #endif
5305
5306 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
5307 /*
5308  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
5309  *              during load balancing.
5310  */
5311 struct sd_lb_stats {
5312         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
5313         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
5314         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
5315         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
5316         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
5317
5318         /** Statistics of this group */
5319         unsigned long this_load;
5320         unsigned long this_load_per_task;
5321         unsigned long this_nr_running;
5322         unsigned long this_has_capacity;
5323         unsigned int  this_idle_cpus;
5324
5325         /* Statistics of the busiest group */
5326         unsigned int  busiest_idle_cpus;
5327         unsigned long max_load;
5328         unsigned long busiest_load_per_task;
5329         unsigned long busiest_nr_running;
5330         unsigned long busiest_group_capacity;
5331         unsigned long busiest_has_capacity;
5332         unsigned int  busiest_group_weight;
5333
5334         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
5335 };
5336
5337 /*
5338  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
5339  */
5340 struct sg_lb_stats {
5341         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
5342         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
5343         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
5344         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
5345         unsigned long group_capacity;
5346         unsigned long idle_cpus;
5347         unsigned long group_weight;
5348         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
5349         int group_has_capacity; /* Is there extra capacity in the group? */
5350 };
5351
5352 /**
5353  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
5354  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
5355  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
5356  */
5357 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
5358                                         enum cpu_idle_type idle)
5359 {
5360         int load_idx;
5361
5362         switch (idle) {
5363         case CPU_NOT_IDLE:
5364                 load_idx = sd->busy_idx;
5365                 break;
5366
5367         case CPU_NEWLY_IDLE:
5368                 load_idx = sd->newidle_idx;
5369                 break;
5370         default:
5371                 load_idx = sd->idle_idx;
5372                 break;
5373         }
5374
5375         return load_idx;
5376 }
5377
5378 static unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
5379 {
5380         return SCHED_POWER_SCALE;
5381 }
5382
5383 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
5384 {
5385         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
5386 }
5387
5388 static unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
5389 {
5390         unsigned long weight = sd->span_weight;
5391         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
5392
5393         smt_gain /= weight;
5394
5395         return smt_gain;
5396 }
5397
5398 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
5399 {
5400         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
5401 }
5402
5403 static unsigned long scale_rt_power(int cpu)
5404 {
5405         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5406         u64 total, available, age_stamp, avg;
5407
5408         /*
5409          * Since we're reading these variables without serialization make sure
5410          * we read them once before doing sanity checks on them.
5411          */
5412         age_stamp = ACCESS_ONCE(rq->age_stamp);
5413         avg = ACCESS_ONCE(rq->rt_avg);
5414
5415         total = sched_avg_period() + (rq->clock - age_stamp);
5416
5417         if (unlikely(total < avg)) {
5418                 /* Ensures that power won't end up being negative */
5419                 available = 0;
5420         } else {
5421                 available = total - avg;
5422         }
5423
5424         if (unlikely((s64)total < SCHED_POWER_SCALE))
5425                 total = SCHED_POWER_SCALE;
5426
5427         total >>= SCHED_POWER_SHIFT;
5428
5429         return div_u64(available, total);
5430 }
5431
5432 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
5433 {
5434         unsigned long weight = sd->span_weight;
5435         unsigned long power = SCHED_POWER_SCALE;
5436         struct sched_group *sdg = sd->groups;
5437
5438         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
5439                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
5440                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
5441                 else
5442                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
5443
5444                 power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
5445         }
5446
5447         sdg->sgp->power_orig = power;
5448
5449         if (sched_feat(ARCH_POWER))
5450                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
5451         else
5452                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
5453
5454         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
5455
5456         power *= scale_rt_power(cpu);
5457         power >>= SCHED_POWER_SHIFT;
5458
5459         if (!power)
5460                 power = 1;
5461
5462         cpu_rq(cpu)->cpu_power = power;
5463         sdg->sgp->power = power;
5464 }
5465
5466 void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
5467 {
5468         struct sched_domain *child = sd->child;
5469         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
5470         unsigned long power;
5471         unsigned long interval;
5472
5473         interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
5474         interval = clamp(interval, 1UL, max_load_balance_interval);
5475         sdg->sgp->next_update = jiffies + interval;
5476
5477         if (!child) {
5478                 update_cpu_power(sd, cpu);
5479                 return;
5480         }
5481
5482         power = 0;
5483
5484         if (child->flags & SD_OVERLAP) {
5485                 /*
5486                  * SD_OVERLAP domains cannot assume that child groups
5487                  * span the current group.
5488                  */
5489
5490                 for_each_cpu(cpu, sched_group_cpus(sdg))
5491                         power += power_of(cpu);
5492         } else  {
5493                 /*
5494                  * !SD_OVERLAP domains can assume that child groups
5495                  * span the current group.
5496                  */ 
5497
5498                 group = child->groups;
5499                 do {
5500                         power += group->sgp->power;
5501                         group = group->next;
5502                 } while (group != child->groups);
5503         }
5504
5505         sdg->sgp->power_orig = sdg->sgp->power = power;
5506 }
5507
5508 /*
5509  * Try and fix up capacity for tiny siblings, this is needed when
5510  * things like SD_ASYM_PACKING need f_b_g to select another sibling
5511  * which on its own isn't powerful enough.
5512  *
5513  * See update_sd_pick_busiest() and check_asym_packing().
5514  */
5515 static inline int
5516 fix_small_capacity(struct sched_domain *sd, struct sched_group *group)
5517 {
5518         /*
5519          * Only siblings can have significantly less than SCHED_POWER_SCALE
5520          */
5521         if (!(sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER))
5522                 return 0;
5523
5524         /*
5525          * If ~90% of the cpu_power is still there, we're good.
5526          */
5527         if (group->sgp->power * 32 > group->sgp->power_orig * 29)
5528                 return 1;
5529
5530         return 0;
5531 }
5532
5533 /**
5534  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
5535  * @env: The load balancing environment.
5536  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
5537  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
5538  * @local_group: Does group contain this_cpu.
5539  * @balance: Should we balance.
5540  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
5541  */
5542 static inline void update_sg_lb_stats(struct lb_env *env,
5543                         struct sched_group *group, int load_idx,
5544                         int local_group, int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
5545 {
5546         unsigned long nr_running, max_nr_running, min_nr_running;
5547         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
5548         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
5549         unsigned long avg_load_per_task = 0;
5550         int i;
5551
5552         if (local_group)
5553                 balance_cpu = group_balance_cpu(group);
5554
5555         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
5556         max_cpu_load = 0;
5557         min_cpu_load = ~0UL;
5558         max_nr_running = 0;
5559         min_nr_running = ~0UL;
5560
5561         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), env->cpus) {
5562                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
5563
5564                 nr_running = rq->nr_running;
5565
5566                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
5567                 if (local_group) {
5568                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu &&
5569                                         cpumask_test_cpu(i, sched_group_mask(group))) {
5570                                 first_idle_cpu = 1;
5571                                 balance_cpu = i;
5572                         }
5573
5574                         load = target_load(i, load_idx);
5575                 } else {
5576                         load = source_load(i, load_idx);
5577                         if (load > max_cpu_load)
5578                                 max_cpu_load = load;
5579                         if (min_cpu_load > load)
5580                                 min_cpu_load = load;
5581
5582                         if (nr_running > max_nr_running)
5583                                 max_nr_running = nr_running;
5584                         if (min_nr_running > nr_running)
5585                                 min_nr_running = nr_running;
5586                 }
5587
5588                 sgs->group_load += load;
5589                 sgs->sum_nr_running += nr_running;
5590                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
5591                 if (idle_cpu(i))
5592                         sgs->idle_cpus++;
5593         }
5594
5595         /*
5596          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
5597          * is eligible for doing load balancing at this and above
5598          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
5599          * to do the newly idle load balance.
5600          */
5601         if (local_group) {
5602                 if (env->idle != CPU_NEWLY_IDLE) {
5603                         if (balance_cpu != env->dst_cpu) {
5604                                 *balance = 0;
5605                                 return;
5606                         }
5607                         update_group_power(env->sd, env->dst_cpu);
5608                 } else if (time_after_eq(jiffies, group->sgp->next_update))
5609                         update_group_power(env->sd, env->dst_cpu);
5610         }
5611
5612         /* Adjust by relative CPU power of the group */
5613         sgs->avg_load = (sgs->group_load*SCHED_POWER_SCALE) / group->sgp->power;
5614
5615         /*
5616          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
5617          * than the average weight of a task.
5618          *
5619          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
5620          *      might not be a suitable number - should we keep a
5621          *      normalized nr_running number somewhere that negates
5622          *      the hierarchy?
5623          */
5624         if (sgs->sum_nr_running)
5625                 avg_load_per_task = sgs->sum_weighted_load / sgs->sum_nr_running;
5626
5627         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) >= avg_load_per_task &&
5628             (max_nr_running - min_nr_running) > 1)
5629                 sgs->group_imb = 1;
5630
5631         sgs->group_capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(group->sgp->power,
5632                                                 SCHED_POWER_SCALE);
5633         if (!sgs->group_capacity)
5634                 sgs->group_capacity = fix_small_capacity(env->sd, group);
5635         sgs->group_weight = group->group_weight;
5636
5637         if (sgs->group_capacity > sgs->sum_nr_running)
5638                 sgs->group_has_capacity = 1;
5639 }
5640
5641 /**
5642  * update_sd_pick_busiest - return 1 on busiest group
5643  * @env: The load balancing environment.
5644  * @sds: sched_domain statistics
5645  * @sg: sched_group candidate to be checked for being the busiest
5646  * @sgs: sched_group statistics
5647  *
5648  * Determine if @sg is a busier group than the previously selected
5649  * busiest group.
5650  */
5651 static bool update_sd_pick_busiest(struct lb_env *env,
5652                                    struct sd_lb_stats *sds,
5653                                    struct sched_group *sg,
5654                                    struct sg_lb_stats *sgs)
5655 {
5656         if (sgs->avg_load <= sds->max_load)
5657                 return false;
5658
5659         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity)
5660                 return true;
5661
5662         if (sgs->group_imb)
5663                 return true;
5664
5665         /*
5666          * ASYM_PACKING needs to move all the work to the lowest
5667          * numbered CPUs in the group, therefore mark all groups
5668          * higher than ourself as busy.
5669          */
5670         if ((env->sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && sgs->sum_nr_running &&
5671             env->dst_cpu < group_first_cpu(sg)) {
5672                 if (!sds->busiest)
5673                         return true;
5674
5675                 if (group_first_cpu(sds->busiest) > group_first_cpu(sg))
5676                         return true;
5677         }
5678
5679         return false;
5680 }
5681
5682 /**
5683  * update_sd_lb_stats - Update sched_domain's statistics for load balancing.
5684  * @env: The load balancing environment.
5685  * @balance: Should we balance.
5686  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
5687  */
5688 static inline void update_sd_lb_stats(struct lb_env *env,
5689                                         int *balance, struct sd_lb_stats *sds)
5690 {
5691         struct sched_domain *child = env->sd->child;
5692         struct sched_group *sg = env->sd->groups;
5693         struct sg_lb_stats sgs;
5694         int load_idx, prefer_sibling = 0;
5695
5696         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5697                 prefer_sibling = 1;
5698
5699         load_idx = get_sd_load_idx(env->sd, env->idle);
5700
5701         do {
5702                 int local_group;
5703
5704                 local_group = cpumask_test_cpu(env->dst_cpu, sched_group_cpus(sg));
5705                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
5706                 update_sg_lb_stats(env, sg, load_idx, local_group, balance, &sgs);
5707
5708                 if (local_group && !(*balance))
5709                         return;
5710
5711                 sds->total_load += sgs.group_load;
5712                 sds->total_pwr += sg->sgp->power;
5713
5714                 /*
5715                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
5716                  * first, lower the sg capacity to one so that we'll try
5717                  * and move all the excess tasks away. We lower the capacity
5718                  * of a group only if the local group has the capacity to fit
5719                  * these excess tasks, i.e. nr_running < group_capacity. The
5720                  * extra check prevents the case where you always pull from the
5721                  * heaviest group when it is already under-utilized (possible
5722                  * with a large weight task outweighs the tasks on the system).
5723                  */
5724                 if (prefer_sibling && !local_group && sds->this_has_capacity)
5725                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
5726
5727                 if (local_group) {
5728                         sds->this_load = sgs.avg_load;
5729                         sds->this = sg;
5730                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
5731                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
5732                         sds->this_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
5733                         sds->this_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
5734                 } else if (update_sd_pick_busiest(env, sds, sg, &sgs)) {
5735                         sds->max_load = sgs.avg_load;
5736                         sds->busiest = sg;
5737                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
5738                         sds->busiest_idle_cpus = sgs.idle_cpus;
5739                         sds->busiest_group_capacity = sgs.group_capacity;
5740                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
5741                         sds->busiest_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
5742                         sds->busiest_group_weight = sgs.group_weight;
5743                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
5744                 }
5745
5746                 sg = sg->next;
5747         } while (sg != env->sd->groups);
5748 }
5749
5750 /**
5751  * check_asym_packing - Check to see if the group is packed into the
5752  *                      sched doman.
5753  *
5754  * This is primarily intended to used at the sibling level.  Some
5755  * cores like POWER7 prefer to use lower numbered SMT threads.  In the
5756  * case of POWER7, it can move to lower SMT modes only when higher
5757  * threads are idle.  When in lower SMT modes, the threads will
5758  * perform better since they share less core resources.  Hence when we
5759  * have idle threads, we want them to be the higher ones.
5760  *
5761  * This packing function is run on idle threads.  It checks to see if
5762  * the busiest CPU in this domain (core in the P7 case) has a higher
5763  * CPU number than the packing function is being run on.  Here we are
5764  * assuming lower CPU number will be equivalent to lower a SMT thread
5765  * number.
5766  *
5767  * Returns 1 when packing is required and a task should be moved to
5768  * this CPU.  The amount of the imbalance is returned in *imbalance.
5769  *
5770  * @env: The load balancing environment.
5771  * @sds: Statistics of the sched_domain which is to be packed
5772  */
5773 static int check_asym_packing(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
5774 {
5775         int busiest_cpu;
5776
5777         if (!(env->sd->flags & SD_ASYM_PACKING))
5778                 return 0;
5779
5780         if (!sds->busiest)
5781                 return 0;
5782
5783         busiest_cpu = group_first_cpu(sds->busiest);
5784         if (env->dst_cpu > busiest_cpu)
5785                 return 0;
5786
5787         env->imbalance = DIV_ROUND_CLOSEST(
5788                 sds->max_load * sds->busiest->sgp->power, SCHED_POWER_SCALE);
5789
5790         return 1;
5791 }
5792
5793 /**
5794  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
5795  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
5796  *                      load balancing.
5797  * @env: The load balancing environment.
5798  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
5799  */
5800 static inline
5801 void fix_small_imbalance(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
5802 {
5803         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
5804         unsigned int imbn = 2;
5805         unsigned long scaled_busy_load_per_task;
5806
5807         if (sds->this_nr_running) {
5808                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
5809                 if (sds->busiest_load_per_task >
5810                                 sds->this_load_per_task)
5811                         imbn = 1;
5812         } else {
5813                 sds->this_load_per_task =
5814                         cpu_avg_load_per_task(env->dst_cpu);
5815         }
5816
5817         scaled_busy_load_per_task = sds->busiest_load_per_task
5818                                          * SCHED_POWER_SCALE;
5819         scaled_busy_load_per_task /= sds->busiest->sgp->power;
5820
5821         if (sds->max_load - sds->this_load + scaled_busy_load_per_task >=
5822                         (scaled_busy_load_per_task * imbn)) {
5823                 env->imbalance = sds->busiest_load_per_task;
5824                 return;
5825         }
5826
5827         /*
5828          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
5829          * however we may be able to increase total CPU power used by
5830          * moving them.
5831          */
5832
5833         pwr_now += sds->busiest->sgp->power *
5834                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
5835         pwr_now += sds->this->sgp->power *
5836                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
5837         pwr_now /= SCHED_POWER_SCALE;
5838
5839         /* Amount of load we'd subtract */
5840         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
5841                 sds->busiest->sgp->power;
5842         if (sds->max_load > tmp)
5843                 pwr_move += sds->busiest->sgp->power *
5844                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
5845
5846         /* Amount of load we'd add */
5847         if (sds->max_load * sds->busiest->sgp->power <
5848                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE)
5849                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->sgp->power) /
5850                         sds->this->sgp->power;
5851         else
5852                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_POWER_SCALE) /
5853                         sds->this->sgp->power;
5854         pwr_move += sds->this->sgp->power *
5855                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
5856         pwr_move /= SCHED_POWER_SCALE;
5857
5858         /* Move if we gain throughput */
5859         if (pwr_move > pwr_now)
5860                 env->imbalance = sds->busiest_load_per_task;
5861 }
5862
5863 /**
5864  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
5865  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
5866  * @env: load balance environment
5867  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
5868  */
5869 static inline void calculate_imbalance(struct lb_env *env, struct sd_lb_stats *sds)
5870 {
5871         unsigned long max_pull, load_above_capacity = ~0UL;
5872
5873         sds->busiest_load_per_task /= sds->busiest_nr_running;
5874         if (sds->group_imb) {
5875                 sds->busiest_load_per_task =
5876                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->avg_load);
5877         }
5878
5879         /*
5880          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
5881          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
5882          * its cpu_power, while calculating max_load..)
5883          */
5884         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
5885                 env->imbalance = 0;
5886                 return fix_small_imbalance(env, sds);
5887         }
5888
5889         if (!sds->group_imb) {
5890                 /*
5891                  * Don't want to pull so many tasks that a group would go idle.
5892                  */
5893                 load_above_capacity = (sds->busiest_nr_running -
5894                                                 sds->busiest_group_capacity);
5895
5896                 load_above_capacity *= (SCHED_LOAD_SCALE * SCHED_POWER_SCALE);
5897
5898                 load_above_capacity /= sds->busiest->sgp->power;
5899         }
5900
5901         /*
5902          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
5903          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
5904          * reduce the max loaded cpu below the average load. At the same time,
5905          * we also don't want to reduce the group load below the group capacity
5906          * (so that we can implement power-savings policies etc). Thus we look
5907          * for the minimum possible imbalance.
5908          * Be careful of negative numbers as they'll appear as very large values
5909          * with unsigned longs.
5910          */
5911         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load, load_above_capacity);
5912
5913         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
5914         env->imbalance = min(max_pull * sds->busiest->sgp->power,
5915                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->sgp->power)
5916                         / SCHED_POWER_SCALE;
5917
5918         /*
5919          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
5920          * there is no guarantee that any tasks will be moved so we'll have
5921          * a think about bumping its value to force at least one task to be
5922          * moved
5923          */
5924         if (env->imbalance < sds->busiest_load_per_task)
5925                 return fix_small_imbalance(env, sds);
5926
5927 }
5928
5929 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
5930
5931 /**
5932  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
5933  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
5934  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
5935  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
5936  * such a group exists.
5937  *
5938  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
5939  * to restore balance.
5940  *
5941  * @env: The load balancing environment.
5942  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
5943  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
5944  *
5945  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
5946  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
5947  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
5948  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
5949  */
5950 static struct sched_group *
5951 find_busiest_group(struct lb_env *env, int *balance)
5952 {
5953         struct sd_lb_stats sds;
5954
5955         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
5956
5957         /*
5958          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
5959          * this level.
5960          */
5961         update_sd_lb_stats(env, balance, &sds);
5962
5963         /*
5964          * this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing at
5965          * this level.
5966          */
5967         if (!(*balance))
5968                 goto ret;
5969
5970         if ((env->idle == CPU_IDLE || env->idle == CPU_NEWLY_IDLE) &&
5971             check_asym_packing(env, &sds))
5972                 return sds.busiest;
5973
5974         /* There is no busy sibling group to pull tasks from */
5975         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
5976                 goto out_balanced;
5977
5978         sds.avg_load = (SCHED_POWER_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
5979
5980         /*
5981          * If the busiest group is imbalanced the below checks don't
5982          * work because they assumes all things are equal, which typically
5983          * isn't true due to cpus_allowed constraints and the like.
5984          */
5985         if (sds.group_imb)
5986                 goto force_balance;
5987
5988         /* SD_BALANCE_NEWIDLE trumps SMP nice when underutilized */
5989         if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE && sds.this_has_capacity &&
5990                         !sds.busiest_has_capacity)
5991                 goto force_balance;
5992
5993         /*
5994          * If the local group is more busy than the selected busiest group
5995          * don't try and pull any tasks.
5996          */
5997         if (sds.this_load >= sds.max_load)
5998                 goto out_balanced;
5999
6000         /*
6001          * Don't pull any tasks if this group is already above the domain
6002          * average load.
6003          */
6004         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
6005                 goto out_balanced;
6006
6007         if (env->idle == CPU_IDLE) {
6008                 /*
6009                  * This cpu is idle. If the busiest group load doesn't
6010                  * have more tasks than the number of available cpu's and
6011                  * there is no imbalance between this and busiest group
6012                  * wrt to idle cpu's, it is balanced.
6013                  */
6014                 if ((sds.this_idle_cpus <= sds.busiest_idle_cpus + 1) &&
6015                     sds.busiest_nr_running <= sds.busiest_group_weight)
6016                         goto out_balanced;
6017         } else {
6018                 /*
6019                  * In the CPU_NEWLY_IDLE, CPU_NOT_IDLE cases, use
6020                  * imbalance_pct to be conservative.
6021                  */
6022                 if (100 * sds.max_load <= env->sd->imbalance_pct * sds.this_load)
6023                         goto out_balanced;
6024         }
6025
6026 force_balance:
6027         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
6028         calculate_imbalance(env, &sds);
6029         return sds.busiest;
6030
6031 out_balanced:
6032 ret:
6033         env->imbalance = 0;
6034         return NULL;
6035 }
6036
6037 /*
6038  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
6039  */
6040 static struct rq *find_busiest_queue(struct lb_env *env,
6041                                      struct sched_group *group)
6042 {
6043         struct rq *busiest = NULL, *rq;
6044         unsigned long max_load = 0;
6045         int i;
6046
6047         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
6048                 unsigned long power = power_of(i);
6049                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power,
6050                                                            SCHED_POWER_SCALE);
6051                 unsigned long wl;
6052
6053                 if (!capacity)
6054                         capacity = fix_small_capacity(env->sd, group);
6055
6056                 if (!cpumask_test_cpu(i, env->cpus))
6057                         continue;
6058
6059                 rq = cpu_rq(i);
6060                 wl = weighted_cpuload(i);
6061
6062                 /*
6063                  * When comparing with imbalance, use weighted_cpuload()
6064                  * which is not scaled with the cpu power.
6065                  */
6066                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > env->imbalance)
6067                         continue;
6068
6069                 /*
6070                  * For the load comparisons with the other cpu's, consider
6071                  * the weighted_cpuload() scaled with the cpu power, so that
6072                  * the load can be moved away from the cpu that is potentially
6073                  * running at a lower capacity.
6074                  */
6075                 wl = (wl * SCHED_POWER_SCALE) / power;
6076
6077                 if (wl > max_load) {
6078                         max_load = wl;
6079                         busiest = rq;
6080                 }
6081         }
6082
6083         return busiest;
6084 }
6085
6086 /*
6087  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
6088  * so long as it is large enough.
6089  */
6090 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
6091
6092 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
6093 DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
6094
6095 static int need_active_balance(struct lb_env *env)
6096 {
6097         struct sched_domain *sd = env->sd;
6098
6099         if (env->idle == CPU_NEWLY_IDLE) {
6100
6101                 /*
6102                  * ASYM_PACKING needs to force migrate tasks from busy but
6103                  * higher numbered CPUs in order to pack all tasks in the
6104                  * lowest numbered CPUs.
6105                  */
6106                 if ((sd->flags & SD_ASYM_PACKING) && env->src_cpu > env->dst_cpu)
6107                         return 1;
6108         }
6109
6110         return unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2);
6111 }
6112
6113 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data);
6114
6115 /*
6116  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
6117  * tasks if there is an imbalance.
6118  */
6119 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
6120                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
6121                         int *balance)
6122 {
6123         int ld_moved, cur_ld_moved, active_balance = 0;
6124         struct sched_group *group;
6125         struct rq *busiest;
6126         unsigned long flags;
6127         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_mask);
6128
6129         struct lb_env env = {
6130                 .sd             = sd,
6131                 .dst_cpu        = this_cpu,
6132                 .dst_rq         = this_rq,
6133                 .dst_grpmask    = sched_group_cpus(sd->groups),
6134                 .idle           = idle,
6135                 .loop_break     = sched_nr_migrate_break,
6136                 .cpus           = cpus,
6137         };
6138
6139         /*
6140          * For NEWLY_IDLE load_balancing, we don't need to consider
6141          * other cpus in our group
6142          */
6143         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
6144                 env.dst_grpmask = NULL;
6145
6146         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
6147
6148         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
6149
6150 redo:
6151         group = find_busiest_group(&env, balance);
6152
6153         if (*balance == 0)
6154                 goto out_balanced;
6155
6156         if (!group) {
6157                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
6158                 goto out_balanced;
6159         }
6160
6161         busiest = find_busiest_queue(&env, group);
6162         if (!busiest) {
6163                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
6164                 goto out_balanced;
6165         }
6166
6167         BUG_ON(busiest == env.dst_rq);
6168
6169         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], env.imbalance);
6170
6171         ld_moved = 0;
6172         if (busiest->nr_running > 1) {
6173                 /*
6174                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
6175                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
6176                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
6177                  * correctly treated as an imbalance.
6178                  */
6179                 env.flags |= LBF_ALL_PINNED;
6180                 env.src_cpu   = busiest->cpu;
6181                 env.src_rq    = busiest;
6182                 env.loop_max  = min(sysctl_sched_nr_migrate, busiest->nr_running);
6183
6184                 update_h_load(env.src_cpu);
6185 more_balance:
6186                 local_irq_save(flags);
6187                 double_rq_lock(env.dst_rq, busiest);
6188
6189                 /*
6190                  * cur_ld_moved - load moved in current iteration
6191                  * ld_moved     - cumulative load moved across iterations
6192                  */
6193                 cur_ld_moved = move_tasks(&env);
6194                 ld_moved += cur_ld_moved;
6195                 double_rq_unlock(env.dst_rq, busiest);
6196                 local_irq_restore(flags);
6197
6198                 /*
6199                  * some other cpu did the load balance for us.
6200                  */
6201                 if (cur_ld_moved && env.dst_cpu != smp_processor_id())
6202                         resched_cpu(env.dst_cpu);
6203
6204                 if (env.flags & LBF_NEED_BREAK) {
6205                         env.flags &= ~LBF_NEED_BREAK;
6206                         goto more_balance;
6207                 }
6208
6209                 /*
6210                  * Revisit (affine) tasks on src_cpu that couldn't be moved to
6211                  * us and move them to an alternate dst_cpu in our sched_group
6212                  * where they can run. The upper limit on how many times we
6213                  * iterate on same src_cpu is dependent on number of cpus in our
6214                  * sched_group.
6215                  *
6216                  * This changes load balance semantics a bit on who can move
6217                  * load to a given_cpu. In addition to the given_cpu itself
6218                  * (or a ilb_cpu acting on its behalf where given_cpu is
6219                  * nohz-idle), we now have balance_cpu in a position to move
6220                  * load to given_cpu. In rare situations, this may cause
6221                  * conflicts (balance_cpu and given_cpu/ilb_cpu deciding
6222                  * _independently_ and at _same_ time to move some load to
6223                  * given_cpu) causing exceess load to be moved to given_cpu.
6224                  * This however should not happen so much in practice and
6225                  * moreover subsequent load balance cycles should correct the
6226                  * excess load moved.
6227                  */
6228                 if ((env.flags & LBF_SOME_PINNED) && env.imbalance > 0) {
6229
6230                         env.dst_rq       = cpu_rq(env.new_dst_cpu);
6231                         env.dst_cpu      = env.new_dst_cpu;
6232                         env.flags       &= ~LBF_SOME_PINNED;
6233                         env.loop         = 0;
6234                         env.loop_break   = sched_nr_migrate_break;
6235
6236                         /* Prevent to re-select dst_cpu via env's cpus */
6237                         cpumask_clear_cpu(env.dst_cpu, env.cpus);
6238
6239                         /*
6240                          * Go back to "more_balance" rather than "redo" since we
6241                          * need to continue with same src_cpu.
6242                          */
6243                         goto more_balance;
6244                 }
6245
6246                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
6247                 if (unlikely(env.flags & LBF_ALL_PINNED)) {
6248                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
6249                         if (!cpumask_empty(cpus)) {
6250                                 env.loop = 0;
6251                                 env.loop_break = sched_nr_migrate_break;
6252                                 goto redo;
6253                         }
6254                         goto out_balanced;
6255                 }
6256         }
6257
6258         if (!ld_moved) {
6259                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
6260                 /*
6261                  * Increment the failure counter only on periodic balance.
6262                  * We do not want newidle balance, which can be very
6263                  * frequent, pollute the failure counter causing
6264                  * excessive cache_hot migrations and active balances.
6265                  */
6266                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE)
6267                         sd->nr_balance_failed++;
6268
6269                 if (need_active_balance(&env)) {
6270                         raw_spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
6271
6272                         /* don't kick the active_load_balance_cpu_stop,
6273                          * if the curr task on busiest cpu can't be
6274                          * moved to this_cpu
6275                          */
6276                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
6277                                         tsk_cpus_allowed(busiest->curr))) {
6278                                 raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock,
6279                                                             flags);
6280                                 env.flags |= LBF_ALL_PINNED;
6281                                 goto out_one_pinned;
6282                         }
6283
6284                         /*
6285                          * ->active_balance synchronizes accesses to
6286                          * ->active_balance_work.  Once set, it's cleared
6287                          * only after active load balance is finished.
6288                          */
6289                         if (!busiest->active_balance) {
6290                                 busiest->active_balance = 1;
6291                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
6292                                 active_balance = 1;
6293                         }
6294                         raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
6295
6296                         if (active_balance) {
6297                                 stop_one_cpu_nowait(cpu_of(busiest),
6298                                         active_load_balance_cpu_stop, busiest,
6299                                         &busiest->active_balance_work);
6300                         }
6301
6302                         /*
6303                          * We've kicked active balancing, reset the failure
6304                          * counter.
6305                          */
6306                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
6307                 }
6308         } else
6309                 sd->nr_balance_failed = 0;
6310
6311         if (likely(!active_balance)) {
6312                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
6313                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
6314         } else {
6315                 /*
6316                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
6317                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
6318                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
6319                  * move_tasks).
6320                  */
6321                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
6322                         sd->balance_interval *= 2;
6323         }
6324
6325         goto out;
6326
6327 out_balanced:
6328         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
6329
6330         sd->nr_balance_failed = 0;
6331
6332 out_one_pinned:
6333         /* tune up the balancing interval */
6334         if (((env.flags & LBF_ALL_PINNED) &&
6335                         sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
6336                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
6337                 sd->balance_interval *= 2;
6338
6339         ld_moved = 0;
6340 out:
6341         return ld_moved;
6342 }
6343
6344 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
6345 static unsigned int hmp_idle_pull(int this_cpu);
6346 static int move_specific_task(struct lb_env *env, struct task_struct *pm);
6347 #else
6348 static int move_specific_task(struct lb_env *env, struct task_struct *pm)
6349 {
6350         return 0;
6351 }
6352 #endif
6353
6354 /*
6355  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
6356  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
6357  */
6358 void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
6359 {
6360         struct sched_domain *sd;
6361         int pulled_task = 0;
6362         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
6363
6364         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
6365
6366         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
6367                 return;
6368
6369         /*
6370          * Drop the rq->lock, but keep IRQ/preempt disabled.
6371          */
6372         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
6373
6374         update_blocked_averages(this_cpu);
6375         rcu_read_lock();
6376         for_each_domain(this_cpu, sd) {
6377                 unsigned long interval;
6378                 int balance = 1;
6379
6380                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
6381                         continue;
6382
6383                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE) {
6384                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
6385                         pulled_task = load_balance(this_cpu, this_rq,
6386                                                    sd, CPU_NEWLY_IDLE, &balance);
6387                 }
6388
6389                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
6390                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
6391                         next_balance = sd->last_balance + interval;
6392                 if (pulled_task) {
6393                         this_rq->idle_stamp = 0;
6394                         break;
6395                 }
6396         }
6397         rcu_read_unlock();
6398 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
6399         if (!pulled_task)
6400                 pulled_task = hmp_idle_pull(this_cpu);
6401 #endif
6402         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
6403
6404         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
6405                 /*
6406                  * We are going idle. next_balance may be set based on
6407                  * a busy processor. So reset next_balance.
6408                  */
6409                 this_rq->next_balance = next_balance;
6410         }
6411 }
6412
6413 static int __do_active_load_balance_cpu_stop(void *data, bool check_sd_lb_flag)
6414 {
6415         struct rq *busiest_rq = data;
6416         int busiest_cpu = cpu_of(busiest_rq);
6417         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
6418         struct rq *target_rq = cpu_rq(target_cpu);
6419         struct sched_domain *sd;
6420         struct task_struct *p = NULL;
6421
6422         raw_spin_lock_irq(&busiest_rq->lock);
6423 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
6424         p = busiest_rq->migrate_task;
6425 #endif
6426         /* make sure the requested cpu hasn't gone down in the meantime */
6427         if (unlikely(busiest_cpu != smp_processor_id() ||
6428                      !busiest_rq->active_balance))
6429                 goto out_unlock;
6430
6431         /* Is there any task to move? */
6432         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
6433                 goto out_unlock;
6434
6435         if (!check_sd_lb_flag) {
6436                 /* Task has migrated meanwhile, abort forced migration */
6437                 if (task_rq(p) != busiest_rq)
6438                         goto out_unlock;
6439         }
6440         /*
6441          * This condition is "impossible", if it occurs
6442          * we need to fix it. Originally reported by
6443          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
6444          */
6445         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
6446
6447         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
6448         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
6449
6450         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
6451         rcu_read_lock();
6452         for_each_domain(target_cpu, sd) {
6453                 if (((check_sd_lb_flag && sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) ||
6454                         !check_sd_lb_flag) &&
6455                         cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
6456                                 break;
6457         }
6458
6459         if (likely(sd)) {
6460                 bool success = false;
6461                 struct lb_env env = {
6462                         .sd             = sd,
6463                         .dst_cpu        = target_cpu,
6464                         .dst_rq         = target_rq,
6465                         .src_cpu        = busiest_rq->cpu,
6466                         .src_rq         = busiest_rq,
6467                         .idle           = CPU_IDLE,
6468                 };
6469
6470                 schedstat_inc(sd, alb_count);
6471
6472                 if (check_sd_lb_flag) {
6473                         if (move_one_task(&env))
6474                                 success = true;
6475                 } else {
6476                         if (move_specific_task(&env, p))
6477                                 success = true;
6478                 }
6479                 if (success)
6480                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
6481                 else
6482                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
6483         }
6484         rcu_read_unlock();
6485         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
6486 out_unlock:
6487         if (!check_sd_lb_flag)
6488                 put_task_struct(p);
6489         busiest_rq->active_balance = 0;
6490         raw_spin_unlock_irq(&busiest_rq->lock);
6491         return 0;
6492 }
6493
6494 /*
6495  * active_load_balance_cpu_stop is run by cpu stopper. It pushes
6496  * running tasks off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at
6497  * least 1 task to be running on each physical CPU where possible, and
6498  * avoids physical / logical imbalances.
6499  */
6500 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data)
6501 {
6502         return __do_active_load_balance_cpu_stop(data, true);
6503 }
6504
6505 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6506 /*
6507  * idle load balancing details
6508  * - When one of the busy CPUs notice that there may be an idle rebalancing
6509  *   needed, they will kick the idle load balancer, which then does idle
6510  *   load balancing for all the idle CPUs.
6511  */
6512 static struct {
6513         cpumask_var_t idle_cpus_mask;
6514         atomic_t nr_cpus;
6515         unsigned long next_balance;     /* in jiffy units */
6516 } nohz ____cacheline_aligned;
6517
6518 /*
6519  * nohz_test_cpu used when load tracking is enabled. FAIR_GROUP_SCHED
6520  * dependency below may be removed when load tracking guards are
6521  * removed.
6522  */
6523 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6524 static int nohz_test_cpu(int cpu)
6525 {
6526         return cpumask_test_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
6527 }
6528 #endif
6529
6530 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP_LITTLE_PACKING
6531 /*
6532  * Decide if the tasks on the busy CPUs in the
6533  * littlest domain would benefit from an idle balance
6534  */
6535 static int hmp_packing_ilb_needed(int cpu)
6536 {
6537         struct hmp_domain *hmp;
6538         /* always allow ilb on non-slowest domain */
6539         if (!hmp_cpu_is_slowest(cpu))
6540                 return 1;
6541
6542         /* if disabled, use normal ILB behaviour */
6543         if (!hmp_packing_enabled)
6544                 return 1;
6545
6546         hmp = hmp_cpu_domain(cpu);
6547         for_each_cpu_and(cpu, &hmp->cpus, nohz.idle_cpus_mask) {
6548                 /* only idle balance if a CPU is loaded over threshold */
6549                 if (cpu_rq(cpu)->avg.load_avg_ratio > hmp_full_threshold)
6550                         return 1;
6551         }
6552         return 0;
6553 }
6554 #endif
6555
6556 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
6557 {
6558         int ilb = cpumask_first(nohz.idle_cpus_mask);
6559 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
6560         int ilb_needed = 1;
6561
6562         /* restrict nohz balancing to occur in the same hmp domain */
6563         ilb = cpumask_first_and(nohz.idle_cpus_mask,
6564                         &((struct hmp_domain *)hmp_cpu_domain(call_cpu))->cpus);
6565
6566 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP_LITTLE_PACKING
6567         if (ilb < nr_cpu_ids)
6568                 ilb_needed = hmp_packing_ilb_needed(ilb);
6569 #endif
6570
6571         if (ilb_needed && ilb < nr_cpu_ids && idle_cpu(ilb))
6572                 return ilb;
6573 #else
6574         if (ilb < nr_cpu_ids && idle_cpu(ilb))
6575                 return ilb;
6576 #endif
6577
6578         return nr_cpu_ids;
6579 }
6580
6581 /*
6582  * Kick a CPU to do the nohz balancing, if it is time for it. We pick the
6583  * nohz_load_balancer CPU (if there is one) otherwise fallback to any idle
6584  * CPU (if there is one).
6585  */
6586 static void nohz_balancer_kick(int cpu)
6587 {
6588         int ilb_cpu;
6589
6590         nohz.next_balance++;
6591
6592         ilb_cpu = find_new_ilb(cpu);
6593
6594         if (ilb_cpu >= nr_cpu_ids)
6595                 return;
6596
6597         if (test_and_set_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(ilb_cpu)))
6598                 return;
6599         /*
6600          * Use smp_send_reschedule() instead of resched_cpu().
6601          * This way we generate a sched IPI on the target cpu which
6602          * is idle. And the softirq performing nohz idle load balance
6603          * will be run before returning from the IPI.
6604          */
6605         smp_send_reschedule(ilb_cpu);
6606         return;
6607 }
6608
6609 static inline void nohz_balance_exit_idle(int cpu)
6610 {
6611         if (unlikely(test_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu)))) {
6612                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
6613                 atomic_dec(&nohz.nr_cpus);
6614                 clear_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu));
6615         }
6616 }
6617
6618 static inline void set_cpu_sd_state_busy(void)
6619 {
6620         struct sched_domain *sd;
6621         int cpu = smp_processor_id();
6622
6623         rcu_read_lock();
6624         sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd);
6625
6626         if (!sd || !sd->nohz_idle)
6627                 goto unlock;
6628         sd->nohz_idle = 0;
6629
6630         for (; sd; sd = sd->parent)
6631                 atomic_inc(&sd->groups->sgp->nr_busy_cpus);
6632 unlock:
6633         rcu_read_unlock();
6634 }
6635
6636 void set_cpu_sd_state_idle(void)
6637 {
6638         struct sched_domain *sd;
6639         int cpu = smp_processor_id();
6640
6641         rcu_read_lock();
6642         sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd);
6643
6644         if (!sd || sd->nohz_idle)
6645                 goto unlock;
6646         sd->nohz_idle = 1;
6647
6648         for (; sd; sd = sd->parent)
6649                 atomic_dec(&sd->groups->sgp->nr_busy_cpus);
6650 unlock:
6651         rcu_read_unlock();
6652 }
6653
6654 /*
6655  * This routine will record that the cpu is going idle with tick stopped.
6656  * This info will be used in performing idle load balancing in the future.
6657  */
6658 void nohz_balance_enter_idle(int cpu)
6659 {
6660         /*
6661          * If this cpu is going down, then nothing needs to be done.
6662          */
6663         if (!cpu_active(cpu))
6664                 return;
6665
6666         if (test_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu)))
6667                 return;
6668
6669         cpumask_set_cpu(cpu, nohz.idle_cpus_mask);
6670         atomic_inc(&nohz.nr_cpus);
6671         set_bit(NOHZ_TICK_STOPPED, nohz_flags(cpu));
6672 }
6673
6674 static int __cpuinit sched_ilb_notifier(struct notifier_block *nfb,
6675                                         unsigned long action, void *hcpu)
6676 {
6677         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
6678         case CPU_DYING:
6679                 nohz_balance_exit_idle(smp_processor_id());
6680                 return NOTIFY_OK;
6681         default:
6682                 return NOTIFY_DONE;
6683         }
6684 }
6685 #endif
6686
6687 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
6688
6689 /*
6690  * Scale the max load_balance interval with the number of CPUs in the system.
6691  * This trades load-balance latency on larger machines for less cross talk.
6692  */
6693 void update_max_interval(void)
6694 {
6695         max_load_balance_interval = HZ*num_online_cpus()/10;
6696 }
6697
6698 /*
6699  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
6700  * and initiates a balancing operation if so.
6701  *
6702  * Balancing parameters are set up in init_sched_domains.
6703  */
6704 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
6705 {
6706         int balance = 1;
6707         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6708         unsigned long interval;
6709         struct sched_domain *sd;
6710         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
6711         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
6712         int update_next_balance = 0;
6713         int need_serialize;
6714
6715         update_blocked_averages(cpu);
6716
6717         rcu_read_lock();
6718         for_each_domain(cpu, sd) {
6719                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
6720                         continue;
6721
6722                 interval = sd->balance_interval;
6723                 if (idle != CPU_IDLE)
6724                         interval *= sd->busy_factor;
6725
6726                 /* scale ms to jiffies */
6727                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
6728                 interval = clamp(interval, 1UL, max_load_balance_interval);
6729
6730                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
6731
6732                 if (need_serialize) {
6733                         if (!spin_trylock(&balancing))
6734                                 goto out;
6735                 }
6736
6737                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
6738                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
6739                                 /*
6740                                  * The LBF_SOME_PINNED logic could have changed
6741                                  * env->dst_cpu, so we can't know our idle
6742                                  * state even if we migrated tasks. Update it.
6743                                  */
6744                                 idle = idle_cpu(cpu) ? CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
6745                         }
6746                         sd->last_balance = jiffies;
6747                 }
6748                 if (need_serialize)
6749                         spin_unlock(&balancing);
6750 out:
6751                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
6752                         next_balance = sd->last_balance + interval;
6753                         update_next_balance = 1;
6754                 }
6755
6756                 /*
6757                  * Stop the load balance at this level. There is another
6758                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
6759                  * actively.
6760                  */
6761                 if (!balance)
6762                         break;
6763         }
6764         rcu_read_unlock();
6765
6766         /*
6767          * next_balance will be updated only when there is a need.
6768          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
6769          * updated.
6770          */
6771         if (likely(update_next_balance))
6772                 rq->next_balance = next_balance;
6773 }
6774
6775 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
6776 /*
6777  * In CONFIG_NO_HZ_COMMON case, the idle balance kickee will do the
6778  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
6779  */
6780 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle)
6781 {
6782         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
6783         struct rq *rq;
6784         int balance_cpu;
6785
6786         if (idle != CPU_IDLE ||
6787             !test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(this_cpu)))
6788                 goto end;
6789
6790         for_each_cpu(balance_cpu, nohz.idle_cpus_mask) {
6791                 if (balance_cpu == this_cpu || !idle_cpu(balance_cpu))
6792                         continue;
6793
6794                 /*
6795                  * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
6796                  * work being done for other cpus. Next load
6797                  * balancing owner will pick it up.
6798                  */
6799                 if (need_resched())
6800                         break;
6801
6802                 rq = cpu_rq(balance_cpu);
6803
6804                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
6805                 update_rq_clock(rq);
6806                 update_idle_cpu_load(rq);
6807                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
6808
6809                 rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
6810
6811                 if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
6812                         this_rq->next_balance = rq->next_balance;
6813         }
6814         nohz.next_balance = this_rq->next_balance;
6815 end:
6816         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(this_cpu));
6817 }
6818
6819 /*
6820  * Current heuristic for kicking the idle load balancer in the presence
6821  * of an idle cpu is the system.
6822  *   - This rq has more than one task.
6823  *   - At any scheduler domain level, this cpu's scheduler group has multiple
6824  *     busy cpu's exceeding the group's power.
6825  *   - For SD_ASYM_PACKING, if the lower numbered cpu's in the scheduler
6826  *     domain span are idle.
6827  */
6828 static inline int nohz_kick_needed(struct rq *rq, int cpu)
6829 {
6830         unsigned long now = jiffies;
6831         struct sched_domain *sd;
6832
6833         if (unlikely(idle_cpu(cpu)))
6834                 return 0;
6835
6836        /*
6837         * We may be recently in ticked or tickless idle mode. At the first
6838         * busy tick after returning from idle, we will update the busy stats.
6839         */
6840         set_cpu_sd_state_busy();
6841         nohz_balance_exit_idle(cpu);
6842
6843         /*
6844          * None are in tickless mode and hence no need for NOHZ idle load
6845          * balancing.
6846          */
6847         if (likely(!atomic_read(&nohz.nr_cpus)))
6848                 return 0;
6849
6850         if (time_before(now, nohz.next_balance))
6851                 return 0;
6852
6853 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
6854         /*
6855          * Bail out if there are no nohz CPUs in our
6856          * HMP domain, since we will move tasks between
6857          * domains through wakeup and force balancing
6858          * as necessary based upon task load.
6859          */
6860         if (cpumask_first_and(nohz.idle_cpus_mask,
6861                         &((struct hmp_domain *)hmp_cpu_domain(cpu))->cpus) >= nr_cpu_ids)
6862                 return 0;
6863 #endif
6864
6865         if (rq->nr_running >= 2)
6866                 goto need_kick;
6867
6868         rcu_read_lock();
6869         for_each_domain(cpu, sd) {
6870                 struct sched_group *sg = sd->groups;
6871                 struct sched_group_power *sgp = sg->sgp;
6872                 int nr_busy = atomic_read(&sgp->nr_busy_cpus);
6873
6874                 if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES && nr_busy > 1)
6875                         goto need_kick_unlock;
6876
6877                 if (sd->flags & SD_ASYM_PACKING && nr_busy != sg->group_weight
6878                     && (cpumask_first_and(nohz.idle_cpus_mask,
6879                                           sched_domain_span(sd)) < cpu))
6880                         goto need_kick_unlock;
6881
6882                 if (!(sd->flags & (SD_SHARE_PKG_RESOURCES | SD_ASYM_PACKING)))
6883                         break;
6884         }
6885         rcu_read_unlock();
6886         return 0;
6887
6888 need_kick_unlock:
6889         rcu_read_unlock();
6890 need_kick:
6891         return 1;
6892 }
6893 #else
6894 static void nohz_idle_balance(int this_cpu, enum cpu_idle_type idle) { }
6895 #endif
6896
6897 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
6898 static unsigned int hmp_task_eligible_for_up_migration(struct sched_entity *se)
6899 {
6900         /* below hmp_up_threshold, never eligible */
6901         if (se->avg.load_avg_ratio < hmp_up_threshold)
6902                 return 0;
6903         return 1;
6904 }
6905
6906 /* Check if task should migrate to a faster cpu */
6907 static unsigned int hmp_up_migration(int cpu, int *target_cpu, struct sched_entity *se)
6908 {
6909         struct task_struct *p = task_of(se);
6910         int temp_target_cpu;
6911         u64 now;
6912
6913         if (hmp_cpu_is_fastest(cpu))
6914                 return 0;
6915
6916 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP_PRIO_FILTER
6917         /* Filter by task priority */
6918         if (p->prio >= hmp_up_prio)
6919                 return 0;
6920 #endif
6921         if (!hmp_task_eligible_for_up_migration(se))
6922                 return 0;
6923
6924         /* Let the task load settle before doing another up migration */
6925         /* hack - always use clock from first online CPU */
6926         now = cpu_rq(cpumask_first(cpu_online_mask))->clock_task;
6927         if (((now - se->avg.hmp_last_up_migration) >> 10)
6928                                         < hmp_next_up_threshold)
6929                 return 0;
6930
6931         /* hmp_domain_min_load only returns 0 for an
6932          * idle CPU or 1023 for any partly-busy one.
6933          * Be explicit about requirement for an idle CPU.
6934          */
6935         if (hmp_domain_min_load(hmp_faster_domain(cpu), &temp_target_cpu,
6936                         tsk_cpus_allowed(p)) == 0 && temp_target_cpu != NR_CPUS) {
6937                 if(target_cpu)
6938                         *target_cpu = temp_target_cpu;
6939                 return 1;
6940         }
6941         return 0;
6942 }
6943
6944 /* Check if task should migrate to a slower cpu */
6945 static unsigned int hmp_down_migration(int cpu, struct sched_entity *se)
6946 {
6947         struct task_struct *p = task_of(se);
6948         u64 now;
6949
6950         if (hmp_cpu_is_slowest(cpu)) {
6951 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP_LITTLE_PACKING
6952                 if(hmp_packing_enabled)
6953                         return 1;
6954                 else
6955 #endif
6956                 return 0;
6957         }
6958
6959 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP_PRIO_FILTER
6960         /* Filter by task priority */
6961         if ((p->prio >= hmp_up_prio) &&
6962                 cpumask_intersects(&hmp_slower_domain(cpu)->cpus,
6963                                         tsk_cpus_allowed(p))) {
6964                 return 1;
6965         }
6966 #endif
6967
6968         /* Let the task load settle before doing another down migration */
6969         /* hack - always use clock from first online CPU */
6970         now = cpu_rq(cpumask_first(cpu_online_mask))->clock_task;
6971         if (((now - se->avg.hmp_last_down_migration) >> 10)
6972                                         < hmp_next_down_threshold)
6973                 return 0;
6974
6975         if (cpumask_intersects(&hmp_slower_domain(cpu)->cpus,
6976                                         tsk_cpus_allowed(p))
6977                 && se->avg.load_avg_ratio < hmp_down_threshold) {
6978                 return 1;
6979         }
6980         return 0;
6981 }
6982
6983 /*
6984  * hmp_can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
6985  * Ideally this function should be merged with can_migrate_task() to avoid
6986  * redundant code.
6987  */
6988 static int hmp_can_migrate_task(struct task_struct *p, struct lb_env *env)
6989 {
6990         int tsk_cache_hot = 0;
6991
6992         /*
6993          * We do not migrate tasks that are:
6994          * 1) running (obviously), or
6995          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed
6996          */
6997         if (!cpumask_test_cpu(env->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(p))) {
6998                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_affine);
6999                 return 0;
7000         }
7001         env->flags &= ~LBF_ALL_PINNED;
7002
7003         if (task_running(env->src_rq, p)) {
7004                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_running);
7005                 return 0;
7006         }
7007
7008         /*
7009          * Aggressive migration if:
7010          * 1) task is cache cold, or
7011          * 2) too many balance attempts have failed.
7012          */
7013
7014         tsk_cache_hot = task_hot(p, env->src_rq->clock_task, env->sd);
7015         if (!tsk_cache_hot ||
7016                 env->sd->nr_balance_failed > env->sd->cache_nice_tries) {
7017 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7018                 if (tsk_cache_hot) {
7019                         schedstat_inc(env->sd, lb_hot_gained[env->idle]);
7020                         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_forced_migrations);
7021                 }
7022 #endif
7023                 return 1;
7024         }
7025
7026         return 1;
7027 }
7028
7029 /*
7030  * move_specific_task tries to move a specific task.
7031  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
7032  * Called with both runqueues locked.
7033  */
7034 static int move_specific_task(struct lb_env *env, struct task_struct *pm)
7035 {
7036         struct task_struct *p, *n;
7037
7038         list_for_each_entry_safe(p, n, &env->src_rq->cfs_tasks, se.group_node) {
7039         if (throttled_lb_pair(task_group(p), env->src_rq->cpu,
7040                                 env->dst_cpu))
7041                 continue;
7042
7043                 if (!hmp_can_migrate_task(p, env))
7044                         continue;
7045                 /* Check if we found the right task */
7046                 if (p != pm)
7047                         continue;
7048
7049                 move_task(p, env);
7050                 /*
7051                  * Right now, this is only the third place move_task()
7052                  * is called, so we can safely collect move_task()
7053                  * stats here rather than inside move_task().
7054                  */
7055                 schedstat_inc(env->sd, lb_gained[env->idle]);
7056                 return 1;
7057         }
7058         return 0;
7059 }
7060
7061 /*
7062  * hmp_active_task_migration_cpu_stop is run by cpu stopper and used to
7063  * migrate a specific task from one runqueue to another.
7064  * hmp_force_up_migration uses this to push a currently running task
7065  * off a runqueue. hmp_idle_pull uses this to pull a currently
7066  * running task to an idle runqueue.
7067  * Reuses __do_active_load_balance_cpu_stop to actually do the work.
7068  */
7069 static int hmp_active_task_migration_cpu_stop(void *data)
7070 {
7071         return __do_active_load_balance_cpu_stop(data, false);
7072 }
7073
7074 /*
7075  * Move task in a runnable state to another CPU.
7076  *
7077  * Tailored on 'active_load_balance_cpu_stop' with slight
7078  * modification to locking and pre-transfer checks.  Note
7079  * rq->lock must be held before calling.
7080  */
7081 static void hmp_migrate_runnable_task(struct rq *rq)
7082 {
7083         struct sched_domain *sd;
7084         int src_cpu = cpu_of(rq);
7085         struct rq *src_rq = rq;
7086         int dst_cpu = rq->push_cpu;
7087         struct rq *dst_rq = cpu_rq(dst_cpu);
7088         struct task_struct *p = rq->migrate_task;
7089         /*
7090          * One last check to make sure nobody else is playing
7091          * with the source rq.
7092          */
7093         if (src_rq->active_balance)
7094                 goto out;
7095
7096         if (src_rq->nr_running <= 1)
7097                 goto out;
7098
7099         if (task_rq(p) != src_rq)
7100                 goto out;
7101         /*
7102          * Not sure if this applies here but one can never
7103          * be too cautious
7104          */
7105         BUG_ON(src_rq == dst_rq);
7106
7107         double_lock_balance(src_rq, dst_rq);
7108
7109         rcu_read_lock();
7110         for_each_domain(dst_cpu, sd) {
7111                 if (cpumask_test_cpu(src_cpu, sched_domain_span(sd)))
7112                         break;
7113         }
7114
7115         if (likely(sd)) {
7116                 struct lb_env env = {
7117                         .sd             = sd,
7118                         .dst_cpu        = dst_cpu,
7119                         .dst_rq         = dst_rq,
7120                         .src_cpu        = src_cpu,
7121                         .src_rq         = src_rq,
7122                         .idle           = CPU_IDLE,
7123                 };
7124
7125                 schedstat_inc(sd, alb_count);
7126
7127                 if (move_specific_task(&env, p))
7128                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
7129                 else
7130                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
7131         }
7132
7133         rcu_read_unlock();
7134         double_unlock_balance(src_rq, dst_rq);
7135 out:
7136         put_task_struct(p);
7137 }
7138
7139 static DEFINE_SPINLOCK(hmp_force_migration);
7140
7141 /*
7142  * hmp_force_up_migration checks runqueues for tasks that need to
7143  * be actively migrated to a faster cpu.
7144  */
7145 static void hmp_force_up_migration(int this_cpu)
7146 {
7147         int cpu, target_cpu;
7148         struct sched_entity *curr, *orig;
7149         struct rq *target;
7150         unsigned long flags;
7151         unsigned int force, got_target;
7152         struct task_struct *p;
7153
7154         if (!spin_trylock(&hmp_force_migration))
7155                 return;
7156         for_each_online_cpu(cpu) {
7157                 force = 0;
7158                 got_target = 0;
7159                 target = cpu_rq(cpu);
7160                 raw_spin_lock_irqsave(&target->lock, flags);
7161                 curr = target->cfs.curr;
7162                 if (!curr || target->active_balance) {
7163                         raw_spin_unlock_irqrestore(&target->lock, flags);
7164                         continue;
7165                 }
7166                 if (!entity_is_task(curr)) {
7167                         struct cfs_rq *cfs_rq;
7168
7169                         cfs_rq = group_cfs_rq(curr);
7170                         while (cfs_rq) {
7171                                 curr = cfs_rq->curr;
7172                                 cfs_rq = group_cfs_rq(curr);
7173                         }
7174                 }
7175                 orig = curr;
7176                 curr = hmp_get_heaviest_task(curr, -1);
7177                 if (!curr) {
7178                         raw_spin_unlock_irqrestore(&target->lock, flags);
7179                         continue;
7180                 }
7181                 p = task_of(curr);
7182                 if (hmp_up_migration(cpu, &target_cpu, curr)) {
7183                         cpu_rq(target_cpu)->wake_for_idle_pull = 1;
7184                         raw_spin_unlock_irqrestore(&target->lock, flags);
7185                         spin_unlock(&hmp_force_migration);
7186                         smp_send_reschedule(target_cpu);
7187                         return;
7188                 }
7189                 if (!got_target) {
7190                         /*
7191                          * For now we just check the currently running task.
7192                          * Selecting the lightest task for offloading will
7193                          * require extensive book keeping.
7194                          */
7195                         curr = hmp_get_lightest_task(orig, 1);
7196                         p = task_of(curr);
7197                         target->push_cpu = hmp_offload_down(cpu, curr);
7198                         if (target->push_cpu < NR_CPUS) {
7199                                 get_task_struct(p);
7200                                 target->migrate_task = p;
7201                                 got_target = 1;
7202                                 trace_sched_hmp_migrate(p, target->push_cpu, HMP_MIGRATE_OFFLOAD);
7203                                 hmp_next_down_delay(&p->se, target->push_cpu);
7204                         }
7205                 }
7206                 /*
7207                  * We have a target with no active_balance.  If the task
7208                  * is not currently running move it, otherwise let the
7209                  * CPU stopper take care of it.
7210                  */
7211                 if (got_target) {
7212                         if (!task_running(target, p)) {
7213                                 trace_sched_hmp_migrate_force_running(p, 0);
7214                                 hmp_migrate_runnable_task(target);
7215                         } else {
7216                                 target->active_balance = 1;
7217                                 force = 1;
7218                         }
7219                 }
7220
7221                 raw_spin_unlock_irqrestore(&target->lock, flags);
7222
7223                 if (force)
7224                         stop_one_cpu_nowait(cpu_of(target),
7225                                 hmp_active_task_migration_cpu_stop,
7226                                 target, &target->active_balance_work);
7227         }
7228         spin_unlock(&hmp_force_migration);
7229 }
7230 /*
7231  * hmp_idle_pull looks at little domain runqueues to see
7232  * if a task should be pulled.
7233  *
7234  * Reuses hmp_force_migration spinlock.
7235  *
7236  */
7237 static unsigned int hmp_idle_pull(int this_cpu)
7238 {
7239         int cpu;
7240         struct sched_entity *curr, *orig;
7241         struct hmp_domain *hmp_domain = NULL;
7242         struct rq *target = NULL, *rq;
7243         unsigned long flags, ratio = 0;
7244         unsigned int force = 0;
7245         struct task_struct *p = NULL;
7246
7247         if (!hmp_cpu_is_slowest(this_cpu))
7248                 hmp_domain = hmp_slower_domain(this_cpu);
7249         if (!hmp_domain)
7250                 return 0;
7251
7252         if (!spin_trylock(&hmp_force_migration))
7253                 return 0;
7254
7255         /* first select a task */
7256         for_each_cpu(cpu, &hmp_domain->cpus) {
7257                 rq = cpu_rq(cpu);
7258                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7259                 curr = rq->cfs.curr;
7260                 if (!curr) {
7261                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7262                         continue;
7263                 }
7264                 if (!entity_is_task(curr)) {
7265                         struct cfs_rq *cfs_rq;
7266
7267                         cfs_rq = group_cfs_rq(curr);
7268                         while (cfs_rq) {
7269                                 curr = cfs_rq->curr;
7270                                 if (!entity_is_task(curr))
7271                                         cfs_rq = group_cfs_rq(curr);
7272                                 else
7273                                         cfs_rq = NULL;
7274                         }
7275                 }
7276                 orig = curr;
7277                 curr = hmp_get_heaviest_task(curr, this_cpu);
7278                 /* check if heaviest eligible task on this
7279                  * CPU is heavier than previous task
7280                  */
7281                 if (curr && hmp_task_eligible_for_up_migration(curr) &&
7282                         curr->avg.load_avg_ratio > ratio &&
7283                         cpumask_test_cpu(this_cpu,
7284                                         tsk_cpus_allowed(task_of(curr)))) {
7285                         p = task_of(curr);
7286                         target = rq;
7287                         ratio = curr->avg.load_avg_ratio;
7288                 }
7289                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7290         }
7291
7292         if (!p)
7293                 goto done;
7294
7295         /* now we have a candidate */
7296         raw_spin_lock_irqsave(&target->lock, flags);
7297         if (!target->active_balance && task_rq(p) == target) {
7298                 get_task_struct(p);
7299                 target->push_cpu = this_cpu;
7300                 target->migrate_task = p;
7301                 trace_sched_hmp_migrate(p, target->push_cpu, HMP_MIGRATE_IDLE_PULL);
7302                 hmp_next_up_delay(&p->se, target->push_cpu);
7303                 /*
7304                  * if the task isn't running move it right away.
7305                  * Otherwise setup the active_balance mechanic and let
7306                  * the CPU stopper do its job.
7307                  */
7308                 if (!task_running(target, p)) {
7309                         trace_sched_hmp_migrate_idle_running(p, 0);
7310                         hmp_migrate_runnable_task(target);
7311                 } else {
7312                         target->active_balance = 1;
7313                         force = 1;
7314                 }
7315         }
7316         raw_spin_unlock_irqrestore(&target->lock, flags);
7317
7318         if (force) {
7319                 /* start timer to keep us awake */
7320                 hmp_cpu_keepalive_trigger();
7321                 stop_one_cpu_nowait(cpu_of(target),
7322                         hmp_active_task_migration_cpu_stop,
7323                         target, &target->active_balance_work);
7324         }
7325 done:
7326         spin_unlock(&hmp_force_migration);
7327         return force;
7328 }
7329 #else
7330 static void hmp_force_up_migration(int this_cpu) { }
7331 #endif /* CONFIG_SCHED_HMP */
7332
7333 /*
7334  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
7335  * Also triggered for nohz idle balancing (with nohz_balancing_kick set).
7336  */
7337 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
7338 {
7339         int this_cpu = smp_processor_id();
7340         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
7341         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_balance ?
7342                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
7343
7344 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
7345         /* shortcut for hmp idle pull wakeups */
7346         if (unlikely(this_rq->wake_for_idle_pull)) {
7347                 this_rq->wake_for_idle_pull = 0;
7348                 if (hmp_idle_pull(this_cpu)) {
7349                         /* break out unless running nohz idle as well */
7350                         if (idle != CPU_IDLE)
7351                                 return;
7352                 }
7353         }
7354 #endif
7355
7356         hmp_force_up_migration(this_cpu);
7357
7358         rebalance_domains(this_cpu, idle);
7359
7360         /*
7361          * If this cpu has a pending nohz_balance_kick, then do the
7362          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
7363          * stopped.
7364          */
7365         nohz_idle_balance(this_cpu, idle);
7366 }
7367
7368 static inline int on_null_domain(int cpu)
7369 {
7370         return !rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
7371 }
7372
7373 /*
7374  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
7375  */
7376 void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
7377 {
7378         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
7379         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
7380             likely(!on_null_domain(cpu)))
7381                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
7382 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7383         if (nohz_kick_needed(rq, cpu) && likely(!on_null_domain(cpu)))
7384                 nohz_balancer_kick(cpu);
7385 #endif
7386 }
7387
7388 static void rq_online_fair(struct rq *rq)
7389 {
7390 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
7391         hmp_online_cpu(rq->cpu);
7392 #endif
7393         update_sysctl();
7394 }
7395
7396 static void rq_offline_fair(struct rq *rq)
7397 {
7398 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
7399         hmp_offline_cpu(rq->cpu);
7400 #endif
7401         update_sysctl();
7402
7403         /* Ensure any throttled groups are reachable by pick_next_task */
7404         unthrottle_offline_cfs_rqs(rq);
7405 }
7406
7407 #endif /* CONFIG_SMP */
7408
7409 /*
7410  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
7411  */
7412 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr, int queued)
7413 {
7414         struct cfs_rq *cfs_rq;
7415         struct sched_entity *se = &curr->se;
7416
7417         for_each_sched_entity(se) {
7418                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
7419                 entity_tick(cfs_rq, se, queued);
7420         }
7421
7422         if (sched_feat_numa(NUMA))
7423                 task_tick_numa(rq, curr);
7424
7425         update_rq_runnable_avg(rq, 1);
7426 }
7427
7428 /*
7429  * called on fork with the child task as argument from the parent's context
7430  *  - child not yet on the tasklist
7431  *  - preemption disabled
7432  */
7433 static void task_fork_fair(struct task_struct *p)
7434 {
7435         struct cfs_rq *cfs_rq;
7436         struct sched_entity *se = &p->se, *curr;
7437         int this_cpu = smp_processor_id();
7438         struct rq *rq = this_rq();
7439         unsigned long flags;
7440
7441         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7442
7443         update_rq_clock(rq);
7444
7445         cfs_rq = task_cfs_rq(current);
7446         curr = cfs_rq->curr;
7447
7448         /*
7449          * Not only the cpu but also the task_group of the parent might have
7450          * been changed after parent->se.parent,cfs_rq were copied to
7451          * child->se.parent,cfs_rq. So call __set_task_cpu() to make those
7452          * of child point to valid ones.
7453          */
7454         rcu_read_lock();
7455         __set_task_cpu(p, this_cpu);
7456         rcu_read_unlock();
7457
7458         update_curr(cfs_rq);
7459
7460         if (curr)
7461                 se->vruntime = curr->vruntime;
7462         place_entity(cfs_rq, se, 1);
7463
7464         if (sysctl_sched_child_runs_first && curr && entity_before(curr, se)) {
7465                 /*
7466                  * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
7467                  * 'current' within the tree based on its new key value.
7468                  */
7469                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
7470                 resched_task(rq->curr);
7471         }
7472
7473         se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
7474
7475         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7476 }
7477
7478 /*
7479  * Priority of the task has changed. Check to see if we preempt
7480  * the current task.
7481  */
7482 static void
7483 prio_changed_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int oldprio)
7484 {
7485         if (!p->se.on_rq)
7486                 return;
7487
7488         /*
7489          * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
7490          * our priority decreased, or if we are not currently running on
7491          * this runqueue and our priority is higher than the current's
7492          */
7493         if (rq->curr == p) {
7494                 if (p->prio > oldprio)
7495                         resched_task(rq->curr);
7496         } else
7497                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
7498 }
7499
7500 static void switched_from_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7501 {
7502         struct sched_entity *se = &p->se;
7503         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
7504
7505         /*
7506          * Ensure the task's vruntime is normalized, so that when it's
7507          * switched back to the fair class the enqueue_entity(.flags=0) will
7508          * do the right thing.
7509          *
7510          * If it's on_rq, then the dequeue_entity(.flags=0) will already
7511          * have normalized the vruntime, if it's !on_rq, then only when
7512          * the task is sleeping will it still have non-normalized vruntime.
7513          */
7514         if (!p->on_rq && p->state != TASK_RUNNING) {
7515                 /*
7516                  * Fix up our vruntime so that the current sleep doesn't
7517                  * cause 'unlimited' sleep bonus.
7518                  */
7519                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
7520                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
7521         }
7522
7523 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && defined(CONFIG_SMP)
7524         /*
7525         * Remove our load from contribution when we leave sched_fair
7526         * and ensure we don't carry in an old decay_count if we
7527         * switch back.
7528         */
7529         if (p->se.avg.decay_count) {
7530                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(&p->se);
7531                 __synchronize_entity_decay(&p->se);
7532                 subtract_blocked_load_contrib(cfs_rq,
7533                                 p->se.avg.load_avg_contrib);
7534         }
7535 #endif
7536 }
7537
7538 /*
7539  * We switched to the sched_fair class.
7540  */
7541 static void switched_to_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7542 {
7543         if (!p->se.on_rq)
7544                 return;
7545
7546         /*
7547          * We were most likely switched from sched_rt, so
7548          * kick off the schedule if running, otherwise just see
7549          * if we can still preempt the current task.
7550          */
7551         if (rq->curr == p)
7552                 resched_task(rq->curr);
7553         else
7554                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
7555 }
7556
7557 /* Account for a task changing its policy or group.
7558  *
7559  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
7560  * migrates between groups/classes.
7561  */
7562 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
7563 {
7564         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
7565
7566         for_each_sched_entity(se) {
7567                 struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
7568
7569                 set_next_entity(cfs_rq, se);
7570                 /* ensure bandwidth has been allocated on our new cfs_rq */
7571                 account_cfs_rq_runtime(cfs_rq, 0);
7572         }
7573 }
7574
7575 void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq)
7576 {
7577         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7578         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7579 #ifndef CONFIG_64BIT
7580         cfs_rq->min_vruntime_copy = cfs_rq->min_vruntime;
7581 #endif
7582 #if defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && defined(CONFIG_SMP)
7583         atomic64_set(&cfs_rq->decay_counter, 1);
7584         atomic64_set(&cfs_rq->removed_load, 0);
7585 #endif
7586 }
7587
7588 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7589 static void task_move_group_fair(struct task_struct *p, int on_rq)
7590 {
7591         struct cfs_rq *cfs_rq;
7592         /*
7593          * If the task was not on the rq at the time of this cgroup movement
7594          * it must have been asleep, sleeping tasks keep their ->vruntime
7595          * absolute on their old rq until wakeup (needed for the fair sleeper
7596          * bonus in place_entity()).
7597          *
7598          * If it was on the rq, we've just 'preempted' it, which does convert
7599          * ->vruntime to a relative base.
7600          *
7601          * Make sure both cases convert their relative position when migrating
7602          * to another cgroup's rq. This does somewhat interfere with the
7603          * fair sleeper stuff for the first placement, but who cares.
7604          */
7605         /*
7606          * When !on_rq, vruntime of the task has usually NOT been normalized.
7607          * But there are some cases where it has already been normalized:
7608          *
7609          * - Moving a forked child which is waiting for being woken up by
7610          *   wake_up_new_task().
7611          * - Moving a task which has been woken up by try_to_wake_up() and
7612          *   waiting for actually being woken up by sched_ttwu_pending().
7613          *
7614          * To prevent boost or penalty in the new cfs_rq caused by delta
7615          * min_vruntime between the two cfs_rqs, we skip vruntime adjustment.
7616          */
7617         if (!on_rq && (!p->se.sum_exec_runtime || p->state == TASK_WAKING))
7618                 on_rq = 1;
7619
7620         if (!on_rq)
7621                 p->se.vruntime -= cfs_rq_of(&p->se)->min_vruntime;
7622         set_task_rq(p, task_cpu(p));
7623         if (!on_rq) {
7624                 cfs_rq = cfs_rq_of(&p->se);
7625                 p->se.vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
7626 #ifdef CONFIG_SMP
7627                 /*
7628                  * migrate_task_rq_fair() will have removed our previous
7629                  * contribution, but we must synchronize for ongoing future
7630                  * decay.
7631                  */
7632                 p->se.avg.decay_count = atomic64_read(&cfs_rq->decay_counter);
7633                 cfs_rq->blocked_load_avg += p->se.avg.load_avg_contrib;
7634 #endif
7635         }
7636 }
7637
7638 void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
7639 {
7640         int i;
7641
7642         destroy_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
7643
7644         for_each_possible_cpu(i) {
7645                 if (tg->cfs_rq)
7646                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
7647                 if (tg->se)
7648                         kfree(tg->se[i]);
7649         }
7650
7651         kfree(tg->cfs_rq);
7652         kfree(tg->se);
7653 }
7654
7655 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7656 {
7657         struct cfs_rq *cfs_rq;
7658         struct sched_entity *se;
7659         int i;
7660
7661         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7662         if (!tg->cfs_rq)
7663                 goto err;
7664         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
7665         if (!tg->se)
7666                 goto err;
7667
7668         tg->shares = NICE_0_LOAD;
7669
7670         init_cfs_bandwidth(tg_cfs_bandwidth(tg));
7671
7672         for_each_possible_cpu(i) {
7673                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
7674                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7675                 if (!cfs_rq)
7676                         goto err;
7677
7678                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
7679                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7680                 if (!se)
7681                         goto err_free_rq;
7682
7683                 init_cfs_rq(cfs_rq);
7684                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, parent->se[i]);
7685         }
7686
7687         return 1;
7688
7689 err_free_rq:
7690         kfree(cfs_rq);
7691 err:
7692         return 0;
7693 }
7694
7695 void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
7696 {
7697         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7698         unsigned long flags;
7699
7700         /*
7701         * Only empty task groups can be destroyed; so we can speculatively
7702         * check on_list without danger of it being re-added.
7703         */
7704         if (!tg->cfs_rq[cpu]->on_list)
7705                 return;
7706
7707         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7708         list_del_leaf_cfs_rq(tg->cfs_rq[cpu]);
7709         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7710 }
7711
7712 void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7713                         struct sched_entity *se, int cpu,
7714                         struct sched_entity *parent)
7715 {
7716         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7717
7718         cfs_rq->tg = tg;
7719         cfs_rq->rq = rq;
7720         init_cfs_rq_runtime(cfs_rq);
7721
7722         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7723         tg->se[cpu] = se;
7724
7725         /* se could be NULL for root_task_group */
7726         if (!se)
7727                 return;
7728
7729         if (!parent)
7730                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7731         else
7732                 se->cfs_rq = parent->my_q;
7733
7734         se->my_q = cfs_rq;
7735         /* guarantee group entities always have weight */
7736         update_load_set(&se->load, NICE_0_LOAD);
7737         se->parent = parent;
7738 }
7739
7740 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
7741
7742 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
7743 {
7744         int i;
7745         unsigned long flags;
7746
7747         /*
7748          * We can't change the weight of the root cgroup.
7749          */
7750         if (!tg->se[0])
7751                 return -EINVAL;
7752
7753         shares = clamp(shares, scale_load(MIN_SHARES), scale_load(MAX_SHARES));
7754
7755         mutex_lock(&shares_mutex);
7756         if (tg->shares == shares)
7757                 goto done;
7758
7759         tg->shares = shares;
7760         for_each_possible_cpu(i) {
7761                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
7762                 struct sched_entity *se;
7763
7764                 se = tg->se[i];
7765                 /* Propagate contribution to hierarchy */
7766                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7767                 for_each_sched_entity(se)
7768                         update_cfs_shares(group_cfs_rq(se));
7769                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7770         }
7771
7772 done:
7773         mutex_unlock(&shares_mutex);
7774         return 0;
7775 }
7776 #else /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7777
7778 void free_fair_sched_group(struct task_group *tg) { }
7779
7780 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7781 {
7782         return 1;
7783 }
7784
7785 void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu) { }
7786
7787 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7788
7789
7790 static unsigned int get_rr_interval_fair(struct rq *rq, struct task_struct *task)
7791 {
7792         struct sched_entity *se = &task->se;
7793         unsigned int rr_interval = 0;
7794
7795         /*
7796          * Time slice is 0 for SCHED_OTHER tasks that are on an otherwise
7797          * idle runqueue:
7798          */
7799         if (rq->cfs.load.weight)
7800                 rr_interval = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(cfs_rq_of(se), se));
7801
7802         return rr_interval;
7803 }
7804
7805 /*
7806  * All the scheduling class methods:
7807  */
7808 const struct sched_class fair_sched_class = {
7809         .next                   = &idle_sched_class,
7810         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
7811         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
7812         .yield_task             = yield_task_fair,
7813         .yield_to_task          = yield_to_task_fair,
7814
7815         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
7816
7817         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
7818         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
7819
7820 #ifdef CONFIG_SMP
7821         .select_task_rq         = select_task_rq_fair,
7822 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7823         .migrate_task_rq        = migrate_task_rq_fair,
7824 #endif
7825         .rq_online              = rq_online_fair,
7826         .rq_offline             = rq_offline_fair,
7827
7828         .task_waking            = task_waking_fair,
7829 #endif
7830
7831         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
7832         .task_tick              = task_tick_fair,
7833         .task_fork              = task_fork_fair,
7834
7835         .prio_changed           = prio_changed_fair,
7836         .switched_from          = switched_from_fair,
7837         .switched_to            = switched_to_fair,
7838
7839         .get_rr_interval        = get_rr_interval_fair,
7840
7841 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7842         .task_move_group        = task_move_group_fair,
7843 #endif
7844 };
7845
7846 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7847 void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
7848 {
7849         struct cfs_rq *cfs_rq;
7850
7851         rcu_read_lock();
7852         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
7853                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
7854         rcu_read_unlock();
7855 }
7856 #endif
7857
7858 __init void init_sched_fair_class(void)
7859 {
7860 #ifdef CONFIG_SMP
7861         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
7862
7863 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7864         nohz.next_balance = jiffies;
7865         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
7866         cpu_notifier(sched_ilb_notifier, 0);
7867 #endif
7868
7869 #ifdef CONFIG_SCHED_HMP
7870         hmp_cpu_mask_setup();
7871 #endif
7872 #endif /* SMP */
7873
7874 }
7875
7876 #ifdef CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE
7877 static u32 cpufreq_calc_scale(u32 min, u32 max, u32 curr)
7878 {
7879         u32 result = curr / max;
7880         return result;
7881 }
7882
7883 /* Called when the CPU Frequency is changed.
7884  * Once for each CPU.
7885  */
7886 static int cpufreq_callback(struct notifier_block *nb,
7887                                         unsigned long val, void *data)
7888 {
7889         struct cpufreq_freqs *freq = data;
7890         int cpu = freq->cpu;
7891         struct cpufreq_extents *extents;
7892
7893         if (freq->flags & CPUFREQ_CONST_LOOPS)
7894                 return NOTIFY_OK;
7895
7896         if (val != CPUFREQ_POSTCHANGE)
7897                 return NOTIFY_OK;
7898
7899         /* if dynamic load scale is disabled, set the load scale to 1.0 */
7900         if (!hmp_data.freqinvar_load_scale_enabled) {
7901                 freq_scale[cpu].curr_scale = 1024;
7902                 return NOTIFY_OK;
7903         }
7904
7905         extents = &freq_scale[cpu];
7906         if (extents->flags & SCHED_LOAD_FREQINVAR_SINGLEFREQ) {
7907                 /* If our governor was recognised as a single-freq governor,
7908                  * use 1.0
7909                  */
7910                 extents->curr_scale = 1024;
7911         } else {
7912                 extents->curr_scale = cpufreq_calc_scale(extents->min,
7913                                 extents->max, freq->new);
7914         }
7915
7916         return NOTIFY_OK;
7917 }
7918
7919 /* Called when the CPUFreq governor is changed.
7920  * Only called for the CPUs which are actually changed by the
7921  * userspace.
7922  */
7923 static int cpufreq_policy_callback(struct notifier_block *nb,
7924                                        unsigned long event, void *data)
7925 {
7926         struct cpufreq_policy *policy = data;
7927         struct cpufreq_extents *extents;
7928         int cpu, singleFreq = 0;
7929         static const char performance_governor[] = "performance";
7930         static const char powersave_governor[] = "powersave";
7931
7932         if (event == CPUFREQ_START)
7933                 return 0;
7934
7935         if (event != CPUFREQ_INCOMPATIBLE)
7936                 return 0;
7937
7938         /* CPUFreq governors do not accurately report the range of
7939          * CPU Frequencies they will choose from.
7940          * We recognise performance and powersave governors as
7941          * single-frequency only.
7942          */
7943         if (!strncmp(policy->governor->name, performance_governor,
7944                         strlen(performance_governor)) ||
7945                 !strncmp(policy->governor->name, powersave_governor,
7946                                 strlen(powersave_governor)))
7947                 singleFreq = 1;
7948
7949         /* Make sure that all CPUs impacted by this policy are
7950          * updated since we will only get a notification when the
7951          * user explicitly changes the policy on a CPU.
7952          */
7953         for_each_cpu(cpu, policy->cpus) {
7954                 extents = &freq_scale[cpu];
7955                 extents->max = policy->max >> SCHED_FREQSCALE_SHIFT;
7956                 extents->min = policy->min >> SCHED_FREQSCALE_SHIFT;
7957                 if (!hmp_data.freqinvar_load_scale_enabled) {
7958                         extents->curr_scale = 1024;
7959                 } else if (singleFreq) {
7960                         extents->flags |= SCHED_LOAD_FREQINVAR_SINGLEFREQ;
7961                         extents->curr_scale = 1024;
7962                 } else {
7963                         extents->flags &= ~SCHED_LOAD_FREQINVAR_SINGLEFREQ;
7964                         extents->curr_scale = cpufreq_calc_scale(extents->min,
7965                                         extents->max, policy->cur);
7966                 }
7967         }
7968
7969         return 0;
7970 }
7971
7972 static struct notifier_block cpufreq_notifier = {
7973         .notifier_call  = cpufreq_callback,
7974 };
7975 static struct notifier_block cpufreq_policy_notifier = {
7976         .notifier_call  = cpufreq_policy_callback,
7977 };
7978
7979 static int __init register_sched_cpufreq_notifier(void)
7980 {
7981         int ret = 0;
7982
7983         /* init safe defaults since there are no policies at registration */
7984         for (ret = 0; ret < CONFIG_NR_CPUS; ret++) {
7985                 /* safe defaults */
7986                 freq_scale[ret].max = 1024;
7987                 freq_scale[ret].min = 1024;
7988                 freq_scale[ret].curr_scale = 1024;
7989         }
7990
7991         pr_info("sched: registering cpufreq notifiers for scale-invariant loads\n");
7992         ret = cpufreq_register_notifier(&cpufreq_policy_notifier,
7993                         CPUFREQ_POLICY_NOTIFIER);
7994
7995         if (ret != -EINVAL)
7996                 ret = cpufreq_register_notifier(&cpufreq_notifier,
7997                         CPUFREQ_TRANSITION_NOTIFIER);
7998
7999         return ret;
8000 }
8001
8002 core_initcall(register_sched_cpufreq_notifier);
8003 #endif /* CONFIG_HMP_FREQUENCY_INVARIANT_SCALE */