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