]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/sched_fair.c
sched: Do not account irq time to current task
[karo-tx-linux.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
26 /*
27  * Targeted preemption latency for CPU-bound tasks:
28  * (default: 5ms * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
29  *
30  * NOTE: this latency value is not the same as the concept of
31  * 'timeslice length' - timeslices in CFS are of variable length
32  * and have no persistent notion like in traditional, time-slice
33  * based scheduling concepts.
34  *
35  * (to see the precise effective timeslice length of your workload,
36  *  run vmstat and monitor the context-switches (cs) field)
37  */
38 unsigned int sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
39 unsigned int normalized_sysctl_sched_latency = 6000000ULL;
40
41 /*
42  * The initial- and re-scaling of tunables is configurable
43  * (default SCHED_TUNABLESCALING_LOG = *(1+ilog(ncpus))
44  *
45  * Options are:
46  * SCHED_TUNABLESCALING_NONE - unscaled, always *1
47  * SCHED_TUNABLESCALING_LOG - scaled logarithmical, *1+ilog(ncpus)
48  * SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR - scaled linear, *ncpus
49  */
50 enum sched_tunable_scaling sysctl_sched_tunable_scaling
51         = SCHED_TUNABLESCALING_LOG;
52
53 /*
54  * Minimal preemption granularity for CPU-bound tasks:
55  * (default: 2 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
56  */
57 unsigned int sysctl_sched_min_granularity = 2000000ULL;
58 unsigned int normalized_sysctl_sched_min_granularity = 2000000ULL;
59
60 /*
61  * is kept at sysctl_sched_latency / sysctl_sched_min_granularity
62  */
63 static unsigned int sched_nr_latency = 3;
64
65 /*
66  * After fork, child runs first. If set to 0 (default) then
67  * parent will (try to) run first.
68  */
69 unsigned int sysctl_sched_child_runs_first __read_mostly;
70
71 /*
72  * sys_sched_yield() compat mode
73  *
74  * This option switches the agressive yield implementation of the
75  * old scheduler back on.
76  */
77 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_compat_yield;
78
79 /*
80  * SCHED_OTHER wake-up granularity.
81  * (default: 1 msec * (1 + ilog(ncpus)), units: nanoseconds)
82  *
83  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
84  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
85  * have immediate wakeup/sleep latencies.
86  */
87 unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
88 unsigned int normalized_sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
89
90 const_debug unsigned int sysctl_sched_migration_cost = 500000UL;
91
92 static const struct sched_class fair_sched_class;
93
94 /**************************************************************
95  * CFS operations on generic schedulable entities:
96  */
97
98 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
99
100 /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
101 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
102 {
103         return cfs_rq->rq;
104 }
105
106 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
107 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
108
109 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
110 {
111 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
112         WARN_ON_ONCE(!entity_is_task(se));
113 #endif
114         return container_of(se, struct task_struct, se);
115 }
116
117 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
118 #define for_each_sched_entity(se) \
119                 for (; se; se = se->parent)
120
121 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
122 {
123         return p->se.cfs_rq;
124 }
125
126 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
127 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
128 {
129         return se->cfs_rq;
130 }
131
132 /* runqueue "owned" by this group */
133 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
134 {
135         return grp->my_q;
136 }
137
138 /* Given a group's cfs_rq on one cpu, return its corresponding cfs_rq on
139  * another cpu ('this_cpu')
140  */
141 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
142 {
143         return cfs_rq->tg->cfs_rq[this_cpu];
144 }
145
146 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
147 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
148         list_for_each_entry_rcu(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
149
150 /* Do the two (enqueued) entities belong to the same group ? */
151 static inline int
152 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
153 {
154         if (se->cfs_rq == pse->cfs_rq)
155                 return 1;
156
157         return 0;
158 }
159
160 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
161 {
162         return se->parent;
163 }
164
165 /* return depth at which a sched entity is present in the hierarchy */
166 static inline int depth_se(struct sched_entity *se)
167 {
168         int depth = 0;
169
170         for_each_sched_entity(se)
171                 depth++;
172
173         return depth;
174 }
175
176 static void
177 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
178 {
179         int se_depth, pse_depth;
180
181         /*
182          * preemption test can be made between sibling entities who are in the
183          * same cfs_rq i.e who have a common parent. Walk up the hierarchy of
184          * both tasks until we find their ancestors who are siblings of common
185          * parent.
186          */
187
188         /* First walk up until both entities are at same depth */
189         se_depth = depth_se(*se);
190         pse_depth = depth_se(*pse);
191
192         while (se_depth > pse_depth) {
193                 se_depth--;
194                 *se = parent_entity(*se);
195         }
196
197         while (pse_depth > se_depth) {
198                 pse_depth--;
199                 *pse = parent_entity(*pse);
200         }
201
202         while (!is_same_group(*se, *pse)) {
203                 *se = parent_entity(*se);
204                 *pse = parent_entity(*pse);
205         }
206 }
207
208 #else   /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
209
210 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
211 {
212         return container_of(se, struct task_struct, se);
213 }
214
215 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
216 {
217         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
218 }
219
220 #define entity_is_task(se)      1
221
222 #define for_each_sched_entity(se) \
223                 for (; se; se = NULL)
224
225 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
226 {
227         return &task_rq(p)->cfs;
228 }
229
230 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
231 {
232         struct task_struct *p = task_of(se);
233         struct rq *rq = task_rq(p);
234
235         return &rq->cfs;
236 }
237
238 /* runqueue "owned" by this group */
239 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
240 {
241         return NULL;
242 }
243
244 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
245 {
246         return &cpu_rq(this_cpu)->cfs;
247 }
248
249 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
250                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
251
252 static inline int
253 is_same_group(struct sched_entity *se, struct sched_entity *pse)
254 {
255         return 1;
256 }
257
258 static inline struct sched_entity *parent_entity(struct sched_entity *se)
259 {
260         return NULL;
261 }
262
263 static inline void
264 find_matching_se(struct sched_entity **se, struct sched_entity **pse)
265 {
266 }
267
268 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
269
270
271 /**************************************************************
272  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
273  */
274
275 static inline u64 max_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
276 {
277         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
278         if (delta > 0)
279                 min_vruntime = vruntime;
280
281         return min_vruntime;
282 }
283
284 static inline u64 min_vruntime(u64 min_vruntime, u64 vruntime)
285 {
286         s64 delta = (s64)(vruntime - min_vruntime);
287         if (delta < 0)
288                 min_vruntime = vruntime;
289
290         return min_vruntime;
291 }
292
293 static inline int entity_before(struct sched_entity *a,
294                                 struct sched_entity *b)
295 {
296         return (s64)(a->vruntime - b->vruntime) < 0;
297 }
298
299 static inline s64 entity_key(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
300 {
301         return se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
302 }
303
304 static void update_min_vruntime(struct cfs_rq *cfs_rq)
305 {
306         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
307
308         if (cfs_rq->curr)
309                 vruntime = cfs_rq->curr->vruntime;
310
311         if (cfs_rq->rb_leftmost) {
312                 struct sched_entity *se = rb_entry(cfs_rq->rb_leftmost,
313                                                    struct sched_entity,
314                                                    run_node);
315
316                 if (!cfs_rq->curr)
317                         vruntime = se->vruntime;
318                 else
319                         vruntime = min_vruntime(vruntime, se->vruntime);
320         }
321
322         cfs_rq->min_vruntime = max_vruntime(cfs_rq->min_vruntime, vruntime);
323 }
324
325 /*
326  * Enqueue an entity into the rb-tree:
327  */
328 static void __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
329 {
330         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
331         struct rb_node *parent = NULL;
332         struct sched_entity *entry;
333         s64 key = entity_key(cfs_rq, se);
334         int leftmost = 1;
335
336         /*
337          * Find the right place in the rbtree:
338          */
339         while (*link) {
340                 parent = *link;
341                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
342                 /*
343                  * We dont care about collisions. Nodes with
344                  * the same key stay together.
345                  */
346                 if (key < entity_key(cfs_rq, entry)) {
347                         link = &parent->rb_left;
348                 } else {
349                         link = &parent->rb_right;
350                         leftmost = 0;
351                 }
352         }
353
354         /*
355          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
356          * used):
357          */
358         if (leftmost)
359                 cfs_rq->rb_leftmost = &se->run_node;
360
361         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
362         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
363 }
364
365 static void __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
366 {
367         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node) {
368                 struct rb_node *next_node;
369
370                 next_node = rb_next(&se->run_node);
371                 cfs_rq->rb_leftmost = next_node;
372         }
373
374         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
375 }
376
377 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
378 {
379         struct rb_node *left = cfs_rq->rb_leftmost;
380
381         if (!left)
382                 return NULL;
383
384         return rb_entry(left, struct sched_entity, run_node);
385 }
386
387 static struct sched_entity *__pick_last_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
388 {
389         struct rb_node *last = rb_last(&cfs_rq->tasks_timeline);
390
391         if (!last)
392                 return NULL;
393
394         return rb_entry(last, struct sched_entity, run_node);
395 }
396
397 /**************************************************************
398  * Scheduling class statistics methods:
399  */
400
401 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
402 int sched_proc_update_handler(struct ctl_table *table, int write,
403                 void __user *buffer, size_t *lenp,
404                 loff_t *ppos)
405 {
406         int ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
407         int factor = get_update_sysctl_factor();
408
409         if (ret || !write)
410                 return ret;
411
412         sched_nr_latency = DIV_ROUND_UP(sysctl_sched_latency,
413                                         sysctl_sched_min_granularity);
414
415 #define WRT_SYSCTL(name) \
416         (normalized_sysctl_##name = sysctl_##name / (factor))
417         WRT_SYSCTL(sched_min_granularity);
418         WRT_SYSCTL(sched_latency);
419         WRT_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
420         WRT_SYSCTL(sched_shares_ratelimit);
421 #undef WRT_SYSCTL
422
423         return 0;
424 }
425 #endif
426
427 /*
428  * delta /= w
429  */
430 static inline unsigned long
431 calc_delta_fair(unsigned long delta, struct sched_entity *se)
432 {
433         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
434                 delta = calc_delta_mine(delta, NICE_0_LOAD, &se->load);
435
436         return delta;
437 }
438
439 /*
440  * The idea is to set a period in which each task runs once.
441  *
442  * When there are too many tasks (sysctl_sched_nr_latency) we have to stretch
443  * this period because otherwise the slices get too small.
444  *
445  * p = (nr <= nl) ? l : l*nr/nl
446  */
447 static u64 __sched_period(unsigned long nr_running)
448 {
449         u64 period = sysctl_sched_latency;
450         unsigned long nr_latency = sched_nr_latency;
451
452         if (unlikely(nr_running > nr_latency)) {
453                 period = sysctl_sched_min_granularity;
454                 period *= nr_running;
455         }
456
457         return period;
458 }
459
460 /*
461  * We calculate the wall-time slice from the period by taking a part
462  * proportional to the weight.
463  *
464  * s = p*P[w/rw]
465  */
466 static u64 sched_slice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
467 {
468         u64 slice = __sched_period(cfs_rq->nr_running + !se->on_rq);
469
470         for_each_sched_entity(se) {
471                 struct load_weight *load;
472                 struct load_weight lw;
473
474                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
475                 load = &cfs_rq->load;
476
477                 if (unlikely(!se->on_rq)) {
478                         lw = cfs_rq->load;
479
480                         update_load_add(&lw, se->load.weight);
481                         load = &lw;
482                 }
483                 slice = calc_delta_mine(slice, se->load.weight, load);
484         }
485         return slice;
486 }
487
488 /*
489  * We calculate the vruntime slice of a to be inserted task
490  *
491  * vs = s/w
492  */
493 static u64 sched_vslice(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
494 {
495         return calc_delta_fair(sched_slice(cfs_rq, se), se);
496 }
497
498 /*
499  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
500  * are not in our scheduling class.
501  */
502 static inline void
503 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
504               unsigned long delta_exec)
505 {
506         unsigned long delta_exec_weighted;
507
508         schedstat_set(curr->statistics.exec_max,
509                       max((u64)delta_exec, curr->statistics.exec_max));
510
511         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
512         schedstat_add(cfs_rq, exec_clock, delta_exec);
513         delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec, curr);
514
515         curr->vruntime += delta_exec_weighted;
516         update_min_vruntime(cfs_rq);
517 }
518
519 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
520 {
521         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
522         u64 now = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
523         unsigned long delta_exec;
524
525         if (unlikely(!curr))
526                 return;
527
528         /*
529          * Get the amount of time the current task was running
530          * since the last time we changed load (this cannot
531          * overflow on 32 bits):
532          */
533         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
534         if (!delta_exec)
535                 return;
536
537         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
538         curr->exec_start = now;
539
540         if (entity_is_task(curr)) {
541                 struct task_struct *curtask = task_of(curr);
542
543                 trace_sched_stat_runtime(curtask, delta_exec, curr->vruntime);
544                 cpuacct_charge(curtask, delta_exec);
545                 account_group_exec_runtime(curtask, delta_exec);
546         }
547 }
548
549 static inline void
550 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
551 {
552         schedstat_set(se->statistics.wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
553 }
554
555 /*
556  * Task is being enqueued - update stats:
557  */
558 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
559 {
560         /*
561          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
562          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
563          */
564         if (se != cfs_rq->curr)
565                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
566 }
567
568 static void
569 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
570 {
571         schedstat_set(se->statistics.wait_max, max(se->statistics.wait_max,
572                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start));
573         schedstat_set(se->statistics.wait_count, se->statistics.wait_count + 1);
574         schedstat_set(se->statistics.wait_sum, se->statistics.wait_sum +
575                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start);
576 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
577         if (entity_is_task(se)) {
578                 trace_sched_stat_wait(task_of(se),
579                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.wait_start);
580         }
581 #endif
582         schedstat_set(se->statistics.wait_start, 0);
583 }
584
585 static inline void
586 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
587 {
588         /*
589          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
590          * waiting task:
591          */
592         if (se != cfs_rq->curr)
593                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
594 }
595
596 /*
597  * We are picking a new current task - update its stats:
598  */
599 static inline void
600 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
601 {
602         /*
603          * We are starting a new run period:
604          */
605         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock_task;
606 }
607
608 /**************************************************
609  * Scheduling class queueing methods:
610  */
611
612 #if defined CONFIG_SMP && defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
613 static void
614 add_cfs_task_weight(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long weight)
615 {
616         cfs_rq->task_weight += weight;
617 }
618 #else
619 static inline void
620 add_cfs_task_weight(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long weight)
621 {
622 }
623 #endif
624
625 static void
626 account_entity_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
627 {
628         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
629         if (!parent_entity(se))
630                 inc_cpu_load(rq_of(cfs_rq), se->load.weight);
631         if (entity_is_task(se)) {
632                 add_cfs_task_weight(cfs_rq, se->load.weight);
633                 list_add(&se->group_node, &cfs_rq->tasks);
634         }
635         cfs_rq->nr_running++;
636         se->on_rq = 1;
637 }
638
639 static void
640 account_entity_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
641 {
642         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
643         if (!parent_entity(se))
644                 dec_cpu_load(rq_of(cfs_rq), se->load.weight);
645         if (entity_is_task(se)) {
646                 add_cfs_task_weight(cfs_rq, -se->load.weight);
647                 list_del_init(&se->group_node);
648         }
649         cfs_rq->nr_running--;
650         se->on_rq = 0;
651 }
652
653 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
654 {
655 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
656         struct task_struct *tsk = NULL;
657
658         if (entity_is_task(se))
659                 tsk = task_of(se);
660
661         if (se->statistics.sleep_start) {
662                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.sleep_start;
663
664                 if ((s64)delta < 0)
665                         delta = 0;
666
667                 if (unlikely(delta > se->statistics.sleep_max))
668                         se->statistics.sleep_max = delta;
669
670                 se->statistics.sleep_start = 0;
671                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
672
673                 if (tsk) {
674                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 1);
675                         trace_sched_stat_sleep(tsk, delta);
676                 }
677         }
678         if (se->statistics.block_start) {
679                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->statistics.block_start;
680
681                 if ((s64)delta < 0)
682                         delta = 0;
683
684                 if (unlikely(delta > se->statistics.block_max))
685                         se->statistics.block_max = delta;
686
687                 se->statistics.block_start = 0;
688                 se->statistics.sum_sleep_runtime += delta;
689
690                 if (tsk) {
691                         if (tsk->in_iowait) {
692                                 se->statistics.iowait_sum += delta;
693                                 se->statistics.iowait_count++;
694                                 trace_sched_stat_iowait(tsk, delta);
695                         }
696
697                         /*
698                          * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by
699                          * 20 to get a milliseconds-range estimation of the
700                          * amount of time that the task spent sleeping:
701                          */
702                         if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
703                                 profile_hits(SLEEP_PROFILING,
704                                                 (void *)get_wchan(tsk),
705                                                 delta >> 20);
706                         }
707                         account_scheduler_latency(tsk, delta >> 10, 0);
708                 }
709         }
710 #endif
711 }
712
713 static void check_spread(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
714 {
715 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
716         s64 d = se->vruntime - cfs_rq->min_vruntime;
717
718         if (d < 0)
719                 d = -d;
720
721         if (d > 3*sysctl_sched_latency)
722                 schedstat_inc(cfs_rq, nr_spread_over);
723 #endif
724 }
725
726 static void
727 place_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int initial)
728 {
729         u64 vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
730
731         /*
732          * The 'current' period is already promised to the current tasks,
733          * however the extra weight of the new task will slow them down a
734          * little, place the new task so that it fits in the slot that
735          * stays open at the end.
736          */
737         if (initial && sched_feat(START_DEBIT))
738                 vruntime += sched_vslice(cfs_rq, se);
739
740         /* sleeps up to a single latency don't count. */
741         if (!initial) {
742                 unsigned long thresh = sysctl_sched_latency;
743
744                 /*
745                  * Halve their sleep time's effect, to allow
746                  * for a gentler effect of sleepers:
747                  */
748                 if (sched_feat(GENTLE_FAIR_SLEEPERS))
749                         thresh >>= 1;
750
751                 vruntime -= thresh;
752         }
753
754         /* ensure we never gain time by being placed backwards. */
755         vruntime = max_vruntime(se->vruntime, vruntime);
756
757         se->vruntime = vruntime;
758 }
759
760 static void
761 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
762 {
763         /*
764          * Update the normalized vruntime before updating min_vruntime
765          * through callig update_curr().
766          */
767         if (!(flags & ENQUEUE_WAKEUP) || (flags & ENQUEUE_WAKING))
768                 se->vruntime += cfs_rq->min_vruntime;
769
770         /*
771          * Update run-time statistics of the 'current'.
772          */
773         update_curr(cfs_rq);
774         account_entity_enqueue(cfs_rq, se);
775
776         if (flags & ENQUEUE_WAKEUP) {
777                 place_entity(cfs_rq, se, 0);
778                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
779         }
780
781         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
782         check_spread(cfs_rq, se);
783         if (se != cfs_rq->curr)
784                 __enqueue_entity(cfs_rq, se);
785 }
786
787 static void __clear_buddies(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
788 {
789         if (!se || cfs_rq->last == se)
790                 cfs_rq->last = NULL;
791
792         if (!se || cfs_rq->next == se)
793                 cfs_rq->next = NULL;
794 }
795
796 static void clear_buddies(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
797 {
798         for_each_sched_entity(se)
799                 __clear_buddies(cfs_rq_of(se), se);
800 }
801
802 static void
803 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int flags)
804 {
805         /*
806          * Update run-time statistics of the 'current'.
807          */
808         update_curr(cfs_rq);
809
810         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
811         if (flags & DEQUEUE_SLEEP) {
812 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
813                 if (entity_is_task(se)) {
814                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
815
816                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
817                                 se->statistics.sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
818                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
819                                 se->statistics.block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
820                 }
821 #endif
822         }
823
824         clear_buddies(cfs_rq, se);
825
826         if (se != cfs_rq->curr)
827                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
828         account_entity_dequeue(cfs_rq, se);
829         update_min_vruntime(cfs_rq);
830
831         /*
832          * Normalize the entity after updating the min_vruntime because the
833          * update can refer to the ->curr item and we need to reflect this
834          * movement in our normalized position.
835          */
836         if (!(flags & DEQUEUE_SLEEP))
837                 se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
838 }
839
840 /*
841  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
842  */
843 static void
844 check_preempt_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
845 {
846         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
847
848         ideal_runtime = sched_slice(cfs_rq, curr);
849         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
850         if (delta_exec > ideal_runtime) {
851                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
852                 /*
853                  * The current task ran long enough, ensure it doesn't get
854                  * re-elected due to buddy favours.
855                  */
856                 clear_buddies(cfs_rq, curr);
857                 return;
858         }
859
860         /*
861          * Ensure that a task that missed wakeup preemption by a
862          * narrow margin doesn't have to wait for a full slice.
863          * This also mitigates buddy induced latencies under load.
864          */
865         if (!sched_feat(WAKEUP_PREEMPT))
866                 return;
867
868         if (delta_exec < sysctl_sched_min_granularity)
869                 return;
870
871         if (cfs_rq->nr_running > 1) {
872                 struct sched_entity *se = __pick_next_entity(cfs_rq);
873                 s64 delta = curr->vruntime - se->vruntime;
874
875                 if (delta > ideal_runtime)
876                         resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
877         }
878 }
879
880 static void
881 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
882 {
883         /* 'current' is not kept within the tree. */
884         if (se->on_rq) {
885                 /*
886                  * Any task has to be enqueued before it get to execute on
887                  * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
888                  * runqueue.
889                  */
890                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
891                 __dequeue_entity(cfs_rq, se);
892         }
893
894         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
895         cfs_rq->curr = se;
896 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
897         /*
898          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
899          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
900          * when there are only lesser-weight tasks around):
901          */
902         if (rq_of(cfs_rq)->load.weight >= 2*se->load.weight) {
903                 se->statistics.slice_max = max(se->statistics.slice_max,
904                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
905         }
906 #endif
907         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
908 }
909
910 static int
911 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se);
912
913 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
914 {
915         struct sched_entity *se = __pick_next_entity(cfs_rq);
916         struct sched_entity *left = se;
917
918         if (cfs_rq->next && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->next, left) < 1)
919                 se = cfs_rq->next;
920
921         /*
922          * Prefer last buddy, try to return the CPU to a preempted task.
923          */
924         if (cfs_rq->last && wakeup_preempt_entity(cfs_rq->last, left) < 1)
925                 se = cfs_rq->last;
926
927         clear_buddies(cfs_rq, se);
928
929         return se;
930 }
931
932 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
933 {
934         /*
935          * If still on the runqueue then deactivate_task()
936          * was not called and update_curr() has to be done:
937          */
938         if (prev->on_rq)
939                 update_curr(cfs_rq);
940
941         check_spread(cfs_rq, prev);
942         if (prev->on_rq) {
943                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
944                 /* Put 'current' back into the tree. */
945                 __enqueue_entity(cfs_rq, prev);
946         }
947         cfs_rq->curr = NULL;
948 }
949
950 static void
951 entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr, int queued)
952 {
953         /*
954          * Update run-time statistics of the 'current'.
955          */
956         update_curr(cfs_rq);
957
958 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
959         /*
960          * queued ticks are scheduled to match the slice, so don't bother
961          * validating it and just reschedule.
962          */
963         if (queued) {
964                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
965                 return;
966         }
967         /*
968          * don't let the period tick interfere with the hrtick preemption
969          */
970         if (!sched_feat(DOUBLE_TICK) &&
971                         hrtimer_active(&rq_of(cfs_rq)->hrtick_timer))
972                 return;
973 #endif
974
975         if (cfs_rq->nr_running > 1 || !sched_feat(WAKEUP_PREEMPT))
976                 check_preempt_tick(cfs_rq, curr);
977 }
978
979 /**************************************************
980  * CFS operations on tasks:
981  */
982
983 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
984 static void hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
985 {
986         struct sched_entity *se = &p->se;
987         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
988
989         WARN_ON(task_rq(p) != rq);
990
991         if (hrtick_enabled(rq) && cfs_rq->nr_running > 1) {
992                 u64 slice = sched_slice(cfs_rq, se);
993                 u64 ran = se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime;
994                 s64 delta = slice - ran;
995
996                 if (delta < 0) {
997                         if (rq->curr == p)
998                                 resched_task(p);
999                         return;
1000                 }
1001
1002                 /*
1003                  * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
1004                  * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
1005                  */
1006                 if (rq->curr != p)
1007                         delta = max_t(s64, 10000LL, delta);
1008
1009                 hrtick_start(rq, delta);
1010         }
1011 }
1012
1013 /*
1014  * called from enqueue/dequeue and updates the hrtick when the
1015  * current task is from our class and nr_running is low enough
1016  * to matter.
1017  */
1018 static void hrtick_update(struct rq *rq)
1019 {
1020         struct task_struct *curr = rq->curr;
1021
1022         if (curr->sched_class != &fair_sched_class)
1023                 return;
1024
1025         if (cfs_rq_of(&curr->se)->nr_running < sched_nr_latency)
1026                 hrtick_start_fair(rq, curr);
1027 }
1028 #else /* !CONFIG_SCHED_HRTICK */
1029 static inline void
1030 hrtick_start_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1031 {
1032 }
1033
1034 static inline void hrtick_update(struct rq *rq)
1035 {
1036 }
1037 #endif
1038
1039 /*
1040  * The enqueue_task method is called before nr_running is
1041  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
1042  * then put the task into the rbtree:
1043  */
1044 static void
1045 enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1046 {
1047         struct cfs_rq *cfs_rq;
1048         struct sched_entity *se = &p->se;
1049
1050         for_each_sched_entity(se) {
1051                 if (se->on_rq)
1052                         break;
1053                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1054                 enqueue_entity(cfs_rq, se, flags);
1055                 flags = ENQUEUE_WAKEUP;
1056         }
1057
1058         hrtick_update(rq);
1059 }
1060
1061 /*
1062  * The dequeue_task method is called before nr_running is
1063  * decreased. We remove the task from the rbtree and
1064  * update the fair scheduling stats:
1065  */
1066 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1067 {
1068         struct cfs_rq *cfs_rq;
1069         struct sched_entity *se = &p->se;
1070
1071         for_each_sched_entity(se) {
1072                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1073                 dequeue_entity(cfs_rq, se, flags);
1074                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
1075                 if (cfs_rq->load.weight)
1076                         break;
1077                 flags |= DEQUEUE_SLEEP;
1078         }
1079
1080         hrtick_update(rq);
1081 }
1082
1083 /*
1084  * sched_yield() support is very simple - we dequeue and enqueue.
1085  *
1086  * If compat_yield is turned on then we requeue to the end of the tree.
1087  */
1088 static void yield_task_fair(struct rq *rq)
1089 {
1090         struct task_struct *curr = rq->curr;
1091         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
1092         struct sched_entity *rightmost, *se = &curr->se;
1093
1094         /*
1095          * Are we the only task in the tree?
1096          */
1097         if (unlikely(cfs_rq->nr_running == 1))
1098                 return;
1099
1100         clear_buddies(cfs_rq, se);
1101
1102         if (likely(!sysctl_sched_compat_yield) && curr->policy != SCHED_BATCH) {
1103                 update_rq_clock(rq);
1104                 /*
1105                  * Update run-time statistics of the 'current'.
1106                  */
1107                 update_curr(cfs_rq);
1108
1109                 return;
1110         }
1111         /*
1112          * Find the rightmost entry in the rbtree:
1113          */
1114         rightmost = __pick_last_entity(cfs_rq);
1115         /*
1116          * Already in the rightmost position?
1117          */
1118         if (unlikely(!rightmost || entity_before(rightmost, se)))
1119                 return;
1120
1121         /*
1122          * Minimally necessary key value to be last in the tree:
1123          * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
1124          * 'current' within the tree based on its new key value.
1125          */
1126         se->vruntime = rightmost->vruntime + 1;
1127 }
1128
1129 #ifdef CONFIG_SMP
1130
1131 static void task_waking_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1132 {
1133         struct sched_entity *se = &p->se;
1134         struct cfs_rq *cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1135
1136         se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
1137 }
1138
1139 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1140 /*
1141  * effective_load() calculates the load change as seen from the root_task_group
1142  *
1143  * Adding load to a group doesn't make a group heavier, but can cause movement
1144  * of group shares between cpus. Assuming the shares were perfectly aligned one
1145  * can calculate the shift in shares.
1146  *
1147  * The problem is that perfectly aligning the shares is rather expensive, hence
1148  * we try to avoid doing that too often - see update_shares(), which ratelimits
1149  * this change.
1150  *
1151  * We compensate this by not only taking the current delta into account, but
1152  * also considering the delta between when the shares were last adjusted and
1153  * now.
1154  *
1155  * We still saw a performance dip, some tracing learned us that between
1156  * cgroup:/ and cgroup:/foo balancing the number of affine wakeups increased
1157  * significantly. Therefore try to bias the error in direction of failing
1158  * the affine wakeup.
1159  *
1160  */
1161 static long effective_load(struct task_group *tg, int cpu,
1162                 long wl, long wg)
1163 {
1164         struct sched_entity *se = tg->se[cpu];
1165
1166         if (!tg->parent)
1167                 return wl;
1168
1169         /*
1170          * By not taking the decrease of shares on the other cpu into
1171          * account our error leans towards reducing the affine wakeups.
1172          */
1173         if (!wl && sched_feat(ASYM_EFF_LOAD))
1174                 return wl;
1175
1176         for_each_sched_entity(se) {
1177                 long S, rw, s, a, b;
1178                 long more_w;
1179
1180                 /*
1181                  * Instead of using this increment, also add the difference
1182                  * between when the shares were last updated and now.
1183                  */
1184                 more_w = se->my_q->load.weight - se->my_q->rq_weight;
1185                 wl += more_w;
1186                 wg += more_w;
1187
1188                 S = se->my_q->tg->shares;
1189                 s = se->my_q->shares;
1190                 rw = se->my_q->rq_weight;
1191
1192                 a = S*(rw + wl);
1193                 b = S*rw + s*wg;
1194
1195                 wl = s*(a-b);
1196
1197                 if (likely(b))
1198                         wl /= b;
1199
1200                 /*
1201                  * Assume the group is already running and will
1202                  * thus already be accounted for in the weight.
1203                  *
1204                  * That is, moving shares between CPUs, does not
1205                  * alter the group weight.
1206                  */
1207                 wg = 0;
1208         }
1209
1210         return wl;
1211 }
1212
1213 #else
1214
1215 static inline unsigned long effective_load(struct task_group *tg, int cpu,
1216                 unsigned long wl, unsigned long wg)
1217 {
1218         return wl;
1219 }
1220
1221 #endif
1222
1223 static int wake_affine(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int sync)
1224 {
1225         unsigned long this_load, load;
1226         int idx, this_cpu, prev_cpu;
1227         unsigned long tl_per_task;
1228         struct task_group *tg;
1229         unsigned long weight;
1230         int balanced;
1231
1232         idx       = sd->wake_idx;
1233         this_cpu  = smp_processor_id();
1234         prev_cpu  = task_cpu(p);
1235         load      = source_load(prev_cpu, idx);
1236         this_load = target_load(this_cpu, idx);
1237
1238         /*
1239          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1240          * effect of the currently running task from the load
1241          * of the current CPU:
1242          */
1243         rcu_read_lock();
1244         if (sync) {
1245                 tg = task_group(current);
1246                 weight = current->se.load.weight;
1247
1248                 this_load += effective_load(tg, this_cpu, -weight, -weight);
1249                 load += effective_load(tg, prev_cpu, 0, -weight);
1250         }
1251
1252         tg = task_group(p);
1253         weight = p->se.load.weight;
1254
1255         /*
1256          * In low-load situations, where prev_cpu is idle and this_cpu is idle
1257          * due to the sync cause above having dropped this_load to 0, we'll
1258          * always have an imbalance, but there's really nothing you can do
1259          * about that, so that's good too.
1260          *
1261          * Otherwise check if either cpus are near enough in load to allow this
1262          * task to be woken on this_cpu.
1263          */
1264         if (this_load) {
1265                 unsigned long this_eff_load, prev_eff_load;
1266
1267                 this_eff_load = 100;
1268                 this_eff_load *= power_of(prev_cpu);
1269                 this_eff_load *= this_load +
1270                         effective_load(tg, this_cpu, weight, weight);
1271
1272                 prev_eff_load = 100 + (sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1273                 prev_eff_load *= power_of(this_cpu);
1274                 prev_eff_load *= load + effective_load(tg, prev_cpu, 0, weight);
1275
1276                 balanced = this_eff_load <= prev_eff_load;
1277         } else
1278                 balanced = true;
1279         rcu_read_unlock();
1280
1281         /*
1282          * If the currently running task will sleep within
1283          * a reasonable amount of time then attract this newly
1284          * woken task:
1285          */
1286         if (sync && balanced)
1287                 return 1;
1288
1289         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine_attempts);
1290         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1291
1292         if (balanced ||
1293             (this_load <= load &&
1294              this_load + target_load(prev_cpu, idx) <= tl_per_task)) {
1295                 /*
1296                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1297                  * p is cache cold in this domain, and
1298                  * there is no bad imbalance.
1299                  */
1300                 schedstat_inc(sd, ttwu_move_affine);
1301                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_affine);
1302
1303                 return 1;
1304         }
1305         return 0;
1306 }
1307
1308 /*
1309  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1310  * domain.
1311  */
1312 static struct sched_group *
1313 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p,
1314                   int this_cpu, int load_idx)
1315 {
1316         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1317         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1318         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1319
1320         do {
1321                 unsigned long load, avg_load;
1322                 int local_group;
1323                 int i;
1324
1325                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1326                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
1327                                         &p->cpus_allowed))
1328                         continue;
1329
1330                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
1331                                                sched_group_cpus(group));
1332
1333                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1334                 avg_load = 0;
1335
1336                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
1337                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1338                         if (local_group)
1339                                 load = source_load(i, load_idx);
1340                         else
1341                                 load = target_load(i, load_idx);
1342
1343                         avg_load += load;
1344                 }
1345
1346                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1347                 avg_load = (avg_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
1348
1349                 if (local_group) {
1350                         this_load = avg_load;
1351                         this = group;
1352                 } else if (avg_load < min_load) {
1353                         min_load = avg_load;
1354                         idlest = group;
1355                 }
1356         } while (group = group->next, group != sd->groups);
1357
1358         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1359                 return NULL;
1360         return idlest;
1361 }
1362
1363 /*
1364  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1365  */
1366 static int
1367 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1368 {
1369         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1370         int idlest = -1;
1371         int i;
1372
1373         /* Traverse only the allowed CPUs */
1374         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
1375                 load = weighted_cpuload(i);
1376
1377                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1378                         min_load = load;
1379                         idlest = i;
1380                 }
1381         }
1382
1383         return idlest;
1384 }
1385
1386 /*
1387  * Try and locate an idle CPU in the sched_domain.
1388  */
1389 static int select_idle_sibling(struct task_struct *p, int target)
1390 {
1391         int cpu = smp_processor_id();
1392         int prev_cpu = task_cpu(p);
1393         struct sched_domain *sd;
1394         int i;
1395
1396         /*
1397          * If the task is going to be woken-up on this cpu and if it is
1398          * already idle, then it is the right target.
1399          */
1400         if (target == cpu && idle_cpu(cpu))
1401                 return cpu;
1402
1403         /*
1404          * If the task is going to be woken-up on the cpu where it previously
1405          * ran and if it is currently idle, then it the right target.
1406          */
1407         if (target == prev_cpu && idle_cpu(prev_cpu))
1408                 return prev_cpu;
1409
1410         /*
1411          * Otherwise, iterate the domains and find an elegible idle cpu.
1412          */
1413         for_each_domain(target, sd) {
1414                 if (!(sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES))
1415                         break;
1416
1417                 for_each_cpu_and(i, sched_domain_span(sd), &p->cpus_allowed) {
1418                         if (idle_cpu(i)) {
1419                                 target = i;
1420                                 break;
1421                         }
1422                 }
1423
1424                 /*
1425                  * Lets stop looking for an idle sibling when we reached
1426                  * the domain that spans the current cpu and prev_cpu.
1427                  */
1428                 if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd)) &&
1429                     cpumask_test_cpu(prev_cpu, sched_domain_span(sd)))
1430                         break;
1431         }
1432
1433         return target;
1434 }
1435
1436 /*
1437  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1438  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1439  * SD_BALANCE_EXEC.
1440  *
1441  * Balance, ie. select the least loaded group.
1442  *
1443  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1444  *
1445  * preempt must be disabled.
1446  */
1447 static int
1448 select_task_rq_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sd_flag, int wake_flags)
1449 {
1450         struct sched_domain *tmp, *affine_sd = NULL, *sd = NULL;
1451         int cpu = smp_processor_id();
1452         int prev_cpu = task_cpu(p);
1453         int new_cpu = cpu;
1454         int want_affine = 0;
1455         int want_sd = 1;
1456         int sync = wake_flags & WF_SYNC;
1457
1458         if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE) {
1459                 if (cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed))
1460                         want_affine = 1;
1461                 new_cpu = prev_cpu;
1462         }
1463
1464         for_each_domain(cpu, tmp) {
1465                 if (!(tmp->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1466                         continue;
1467
1468                 /*
1469                  * If power savings logic is enabled for a domain, see if we
1470                  * are not overloaded, if so, don't balance wider.
1471                  */
1472                 if (tmp->flags & (SD_POWERSAVINGS_BALANCE|SD_PREFER_LOCAL)) {
1473                         unsigned long power = 0;
1474                         unsigned long nr_running = 0;
1475                         unsigned long capacity;
1476                         int i;
1477
1478                         for_each_cpu(i, sched_domain_span(tmp)) {
1479                                 power += power_of(i);
1480                                 nr_running += cpu_rq(i)->cfs.nr_running;
1481                         }
1482
1483                         capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
1484
1485                         if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1486                                 nr_running /= 2;
1487
1488                         if (nr_running < capacity)
1489                                 want_sd = 0;
1490                 }
1491
1492                 /*
1493                  * If both cpu and prev_cpu are part of this domain,
1494                  * cpu is a valid SD_WAKE_AFFINE target.
1495                  */
1496                 if (want_affine && (tmp->flags & SD_WAKE_AFFINE) &&
1497                     cpumask_test_cpu(prev_cpu, sched_domain_span(tmp))) {
1498                         affine_sd = tmp;
1499                         want_affine = 0;
1500                 }
1501
1502                 if (!want_sd && !want_affine)
1503                         break;
1504
1505                 if (!(tmp->flags & sd_flag))
1506                         continue;
1507
1508                 if (want_sd)
1509                         sd = tmp;
1510         }
1511
1512 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1513         if (sched_feat(LB_SHARES_UPDATE)) {
1514                 /*
1515                  * Pick the largest domain to update shares over
1516                  */
1517                 tmp = sd;
1518                 if (affine_sd && (!tmp || affine_sd->span_weight > sd->span_weight))
1519                         tmp = affine_sd;
1520
1521                 if (tmp) {
1522                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1523                         update_shares(tmp);
1524                         raw_spin_lock(&rq->lock);
1525                 }
1526         }
1527 #endif
1528
1529         if (affine_sd) {
1530                 if (cpu == prev_cpu || wake_affine(affine_sd, p, sync))
1531                         return select_idle_sibling(p, cpu);
1532                 else
1533                         return select_idle_sibling(p, prev_cpu);
1534         }
1535
1536         while (sd) {
1537                 int load_idx = sd->forkexec_idx;
1538                 struct sched_group *group;
1539                 int weight;
1540
1541                 if (!(sd->flags & sd_flag)) {
1542                         sd = sd->child;
1543                         continue;
1544                 }
1545
1546                 if (sd_flag & SD_BALANCE_WAKE)
1547                         load_idx = sd->wake_idx;
1548
1549                 group = find_idlest_group(sd, p, cpu, load_idx);
1550                 if (!group) {
1551                         sd = sd->child;
1552                         continue;
1553                 }
1554
1555                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, p, cpu);
1556                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1557                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1558                         sd = sd->child;
1559                         continue;
1560                 }
1561
1562                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1563                 cpu = new_cpu;
1564                 weight = sd->span_weight;
1565                 sd = NULL;
1566                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1567                         if (weight <= tmp->span_weight)
1568                                 break;
1569                         if (tmp->flags & sd_flag)
1570                                 sd = tmp;
1571                 }
1572                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1573         }
1574
1575         return new_cpu;
1576 }
1577 #endif /* CONFIG_SMP */
1578
1579 static unsigned long
1580 wakeup_gran(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
1581 {
1582         unsigned long gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
1583
1584         /*
1585          * Since its curr running now, convert the gran from real-time
1586          * to virtual-time in his units.
1587          *
1588          * By using 'se' instead of 'curr' we penalize light tasks, so
1589          * they get preempted easier. That is, if 'se' < 'curr' then
1590          * the resulting gran will be larger, therefore penalizing the
1591          * lighter, if otoh 'se' > 'curr' then the resulting gran will
1592          * be smaller, again penalizing the lighter task.
1593          *
1594          * This is especially important for buddies when the leftmost
1595          * task is higher priority than the buddy.
1596          */
1597         if (unlikely(se->load.weight != NICE_0_LOAD))
1598                 gran = calc_delta_fair(gran, se);
1599
1600         return gran;
1601 }
1602
1603 /*
1604  * Should 'se' preempt 'curr'.
1605  *
1606  *             |s1
1607  *        |s2
1608  *   |s3
1609  *         g
1610  *      |<--->|c
1611  *
1612  *  w(c, s1) = -1
1613  *  w(c, s2) =  0
1614  *  w(c, s3) =  1
1615  *
1616  */
1617 static int
1618 wakeup_preempt_entity(struct sched_entity *curr, struct sched_entity *se)
1619 {
1620         s64 gran, vdiff = curr->vruntime - se->vruntime;
1621
1622         if (vdiff <= 0)
1623                 return -1;
1624
1625         gran = wakeup_gran(curr, se);
1626         if (vdiff > gran)
1627                 return 1;
1628
1629         return 0;
1630 }
1631
1632 static void set_last_buddy(struct sched_entity *se)
1633 {
1634         if (likely(task_of(se)->policy != SCHED_IDLE)) {
1635                 for_each_sched_entity(se)
1636                         cfs_rq_of(se)->last = se;
1637         }
1638 }
1639
1640 static void set_next_buddy(struct sched_entity *se)
1641 {
1642         if (likely(task_of(se)->policy != SCHED_IDLE)) {
1643                 for_each_sched_entity(se)
1644                         cfs_rq_of(se)->next = se;
1645         }
1646 }
1647
1648 /*
1649  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
1650  */
1651 static void check_preempt_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1652 {
1653         struct task_struct *curr = rq->curr;
1654         struct sched_entity *se = &curr->se, *pse = &p->se;
1655         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
1656         int scale = cfs_rq->nr_running >= sched_nr_latency;
1657
1658         if (unlikely(rt_prio(p->prio)))
1659                 goto preempt;
1660
1661         if (unlikely(p->sched_class != &fair_sched_class))
1662                 return;
1663
1664         if (unlikely(se == pse))
1665                 return;
1666
1667         if (sched_feat(NEXT_BUDDY) && scale && !(wake_flags & WF_FORK))
1668                 set_next_buddy(pse);
1669
1670         /*
1671          * We can come here with TIF_NEED_RESCHED already set from new task
1672          * wake up path.
1673          */
1674         if (test_tsk_need_resched(curr))
1675                 return;
1676
1677         /*
1678          * Batch and idle tasks do not preempt (their preemption is driven by
1679          * the tick):
1680          */
1681         if (unlikely(p->policy != SCHED_NORMAL))
1682                 return;
1683
1684         /* Idle tasks are by definition preempted by everybody. */
1685         if (unlikely(curr->policy == SCHED_IDLE))
1686                 goto preempt;
1687
1688         if (!sched_feat(WAKEUP_PREEMPT))
1689                 return;
1690
1691         update_curr(cfs_rq);
1692         find_matching_se(&se, &pse);
1693         BUG_ON(!pse);
1694         if (wakeup_preempt_entity(se, pse) == 1)
1695                 goto preempt;
1696
1697         return;
1698
1699 preempt:
1700         resched_task(curr);
1701         /*
1702          * Only set the backward buddy when the current task is still
1703          * on the rq. This can happen when a wakeup gets interleaved
1704          * with schedule on the ->pre_schedule() or idle_balance()
1705          * point, either of which can * drop the rq lock.
1706          *
1707          * Also, during early boot the idle thread is in the fair class,
1708          * for obvious reasons its a bad idea to schedule back to it.
1709          */
1710         if (unlikely(!se->on_rq || curr == rq->idle))
1711                 return;
1712
1713         if (sched_feat(LAST_BUDDY) && scale && entity_is_task(se))
1714                 set_last_buddy(se);
1715 }
1716
1717 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
1718 {
1719         struct task_struct *p;
1720         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
1721         struct sched_entity *se;
1722
1723         if (!cfs_rq->nr_running)
1724                 return NULL;
1725
1726         do {
1727                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
1728                 set_next_entity(cfs_rq, se);
1729                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
1730         } while (cfs_rq);
1731
1732         p = task_of(se);
1733         hrtick_start_fair(rq, p);
1734
1735         return p;
1736 }
1737
1738 /*
1739  * Account for a descheduled task:
1740  */
1741 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1742 {
1743         struct sched_entity *se = &prev->se;
1744         struct cfs_rq *cfs_rq;
1745
1746         for_each_sched_entity(se) {
1747                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1748                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
1749         }
1750 }
1751
1752 #ifdef CONFIG_SMP
1753 /**************************************************
1754  * Fair scheduling class load-balancing methods:
1755  */
1756
1757 /*
1758  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
1759  * Both runqueues must be locked.
1760  */
1761 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
1762                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
1763 {
1764         deactivate_task(src_rq, p, 0);
1765         set_task_cpu(p, this_cpu);
1766         activate_task(this_rq, p, 0);
1767         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
1768
1769         /* re-arm NEWIDLE balancing when moving tasks */
1770         src_rq->avg_idle = this_rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
1771         this_rq->idle_stamp = 0;
1772 }
1773
1774 /*
1775  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
1776  */
1777 static
1778 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
1779                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1780                      int *all_pinned)
1781 {
1782         int tsk_cache_hot = 0;
1783         /*
1784          * We do not migrate tasks that are:
1785          * 1) running (obviously), or
1786          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
1787          * 3) are cache-hot on their current CPU.
1788          */
1789         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
1790                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_affine);
1791                 return 0;
1792         }
1793         *all_pinned = 0;
1794
1795         if (task_running(rq, p)) {
1796                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_running);
1797                 return 0;
1798         }
1799
1800         /*
1801          * Aggressive migration if:
1802          * 1) task is cache cold, or
1803          * 2) too many balance attempts have failed.
1804          */
1805
1806         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock_task, sd);
1807         if (!tsk_cache_hot ||
1808                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
1809 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1810                 if (tsk_cache_hot) {
1811                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
1812                         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_forced_migrations);
1813                 }
1814 #endif
1815                 return 1;
1816         }
1817
1818         if (tsk_cache_hot) {
1819                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_failed_migrations_hot);
1820                 return 0;
1821         }
1822         return 1;
1823 }
1824
1825 /*
1826  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
1827  * part of active balancing operations within "domain".
1828  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
1829  *
1830  * Called with both runqueues locked.
1831  */
1832 static int
1833 move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1834               struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
1835 {
1836         struct task_struct *p, *n;
1837         struct cfs_rq *cfs_rq;
1838         int pinned = 0;
1839
1840         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, cfs_rq) {
1841                 list_for_each_entry_safe(p, n, &cfs_rq->tasks, se.group_node) {
1842
1843                         if (!can_migrate_task(p, busiest, this_cpu,
1844                                                 sd, idle, &pinned))
1845                                 continue;
1846
1847                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
1848                         /*
1849                          * Right now, this is only the second place pull_task()
1850                          * is called, so we can safely collect pull_task()
1851                          * stats here rather than inside pull_task().
1852                          */
1853                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
1854                         return 1;
1855                 }
1856         }
1857
1858         return 0;
1859 }
1860
1861 static unsigned long
1862 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1863               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1864               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1865               int *this_best_prio, struct cfs_rq *busiest_cfs_rq)
1866 {
1867         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
1868         long rem_load_move = max_load_move;
1869         struct task_struct *p, *n;
1870
1871         if (max_load_move == 0)
1872                 goto out;
1873
1874         pinned = 1;
1875
1876         list_for_each_entry_safe(p, n, &busiest_cfs_rq->tasks, se.group_node) {
1877                 if (loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
1878                         break;
1879
1880                 if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
1881                     !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned))
1882                         continue;
1883
1884                 pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
1885                 pulled++;
1886                 rem_load_move -= p->se.load.weight;
1887
1888 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1889                 /*
1890                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
1891                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
1892                  * the critical section.
1893                  */
1894                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
1895                         break;
1896 #endif
1897
1898                 /*
1899                  * We only want to steal up to the prescribed amount of
1900                  * weighted load.
1901                  */
1902                 if (rem_load_move <= 0)
1903                         break;
1904
1905                 if (p->prio < *this_best_prio)
1906                         *this_best_prio = p->prio;
1907         }
1908 out:
1909         /*
1910          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
1911          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
1912          * inside pull_task().
1913          */
1914         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
1915
1916         if (all_pinned)
1917                 *all_pinned = pinned;
1918
1919         return max_load_move - rem_load_move;
1920 }
1921
1922 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1923 static unsigned long
1924 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1925                   unsigned long max_load_move,
1926                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1927                   int *all_pinned, int *this_best_prio)
1928 {
1929         long rem_load_move = max_load_move;
1930         int busiest_cpu = cpu_of(busiest);
1931         struct task_group *tg;
1932
1933         rcu_read_lock();
1934         update_h_load(busiest_cpu);
1935
1936         list_for_each_entry_rcu(tg, &task_groups, list) {
1937                 struct cfs_rq *busiest_cfs_rq = tg->cfs_rq[busiest_cpu];
1938                 unsigned long busiest_h_load = busiest_cfs_rq->h_load;
1939                 unsigned long busiest_weight = busiest_cfs_rq->load.weight;
1940                 u64 rem_load, moved_load;
1941
1942                 /*
1943                  * empty group
1944                  */
1945                 if (!busiest_cfs_rq->task_weight)
1946                         continue;
1947
1948                 rem_load = (u64)rem_load_move * busiest_weight;
1949                 rem_load = div_u64(rem_load, busiest_h_load + 1);
1950
1951                 moved_load = balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
1952                                 rem_load, sd, idle, all_pinned, this_best_prio,
1953                                 busiest_cfs_rq);
1954
1955                 if (!moved_load)
1956                         continue;
1957
1958                 moved_load *= busiest_h_load;
1959                 moved_load = div_u64(moved_load, busiest_weight + 1);
1960
1961                 rem_load_move -= moved_load;
1962                 if (rem_load_move < 0)
1963                         break;
1964         }
1965         rcu_read_unlock();
1966
1967         return max_load_move - rem_load_move;
1968 }
1969 #else
1970 static unsigned long
1971 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1972                   unsigned long max_load_move,
1973                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1974                   int *all_pinned, int *this_best_prio)
1975 {
1976         return balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
1977                         max_load_move, sd, idle, all_pinned,
1978                         this_best_prio, &busiest->cfs);
1979 }
1980 #endif
1981
1982 /*
1983  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
1984  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
1985  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
1986  *
1987  * Called with both runqueues locked.
1988  */
1989 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1990                       unsigned long max_load_move,
1991                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1992                       int *all_pinned)
1993 {
1994         unsigned long total_load_moved = 0, load_moved;
1995         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
1996
1997         do {
1998                 load_moved = load_balance_fair(this_rq, this_cpu, busiest,
1999                                 max_load_move - total_load_moved,
2000                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
2001
2002                 total_load_moved += load_moved;
2003
2004 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2005                 /*
2006                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
2007                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
2008                  * the critical section.
2009                  */
2010                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
2011                         break;
2012
2013                 if (raw_spin_is_contended(&this_rq->lock) ||
2014                                 raw_spin_is_contended(&busiest->lock))
2015                         break;
2016 #endif
2017         } while (load_moved && max_load_move > total_load_moved);
2018
2019         return total_load_moved > 0;
2020 }
2021
2022 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
2023 /*
2024  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
2025  *              during load balancing.
2026  */
2027 struct sd_lb_stats {
2028         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
2029         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
2030         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
2031         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
2032         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
2033
2034         /** Statistics of this group */
2035         unsigned long this_load;
2036         unsigned long this_load_per_task;
2037         unsigned long this_nr_running;
2038         unsigned long this_has_capacity;
2039
2040         /* Statistics of the busiest group */
2041         unsigned long max_load;
2042         unsigned long busiest_load_per_task;
2043         unsigned long busiest_nr_running;
2044         unsigned long busiest_group_capacity;
2045         unsigned long busiest_has_capacity;
2046
2047         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
2048 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2049         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
2050         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
2051         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
2052         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
2053         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
2054         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
2055 #endif
2056 };
2057
2058 /*
2059  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
2060  */
2061 struct sg_lb_stats {
2062         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
2063         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
2064         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
2065         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
2066         unsigned long group_capacity;
2067         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
2068         int group_has_capacity; /* Is there extra capacity in the group? */
2069 };
2070
2071 /**
2072  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
2073  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
2074  */
2075 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
2076 {
2077         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
2078 }
2079
2080 /**
2081  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
2082  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
2083  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
2084  */
2085 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
2086                                         enum cpu_idle_type idle)
2087 {
2088         int load_idx;
2089
2090         switch (idle) {
2091         case CPU_NOT_IDLE:
2092                 load_idx = sd->busy_idx;
2093                 break;
2094
2095         case CPU_NEWLY_IDLE:
2096                 load_idx = sd->newidle_idx;
2097                 break;
2098         default:
2099                 load_idx = sd->idle_idx;
2100                 break;
2101         }
2102
2103         return load_idx;
2104 }
2105
2106
2107 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2108 /**
2109  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
2110  * the given sched_domain, during load balancing.
2111  *
2112  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
2113  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
2114  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
2115  */
2116 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
2117         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
2118 {
2119         /*
2120          * Busy processors will not participate in power savings
2121          * balance.
2122          */
2123         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2124                 sds->power_savings_balance = 0;
2125         else {
2126                 sds->power_savings_balance = 1;
2127                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
2128                 sds->leader_nr_running = 0;
2129         }
2130 }
2131
2132 /**
2133  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
2134  * sched_domain while performing load balancing.
2135  *
2136  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
2137  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
2138  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
2139  *              load balancing ?
2140  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
2141  */
2142 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
2143         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
2144 {
2145
2146         if (!sds->power_savings_balance)
2147                 return;
2148
2149         /*
2150          * If the local group is idle or completely loaded
2151          * no need to do power savings balance at this domain
2152          */
2153         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
2154                                 !sds->this_nr_running))
2155                 sds->power_savings_balance = 0;
2156
2157         /*
2158          * If a group is already running at full capacity or idle,
2159          * don't include that group in power savings calculations
2160          */
2161         if (!sds->power_savings_balance ||
2162                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
2163                 !sgs->sum_nr_running)
2164                 return;
2165
2166         /*
2167          * Calculate the group which has the least non-idle load.
2168          * This is the group from where we need to pick up the load
2169          * for saving power
2170          */
2171         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
2172             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
2173              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
2174                 sds->group_min = group;
2175                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
2176                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
2177                                                 sgs->sum_nr_running;
2178         }
2179
2180         /*
2181          * Calculate the group which is almost near its
2182          * capacity but still has some space to pick up some load
2183          * from other group and save more power
2184          */
2185         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
2186                 return;
2187
2188         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
2189             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
2190              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
2191                 sds->group_leader = group;
2192                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
2193         }
2194 }
2195
2196 /**
2197  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
2198  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
2199  *      under consideration.
2200  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
2201  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
2202  *
2203  * Description:
2204  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
2205  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
2206  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
2207  *
2208  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
2209  * Else returns 0.
2210  */
2211 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
2212                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
2213 {
2214         if (!sds->power_savings_balance)
2215                 return 0;
2216
2217         if (sds->this != sds->group_leader ||
2218                         sds->group_leader == sds->group_min)
2219                 return 0;
2220
2221         *imbalance = sds->min_load_per_task;
2222         sds->busiest = sds->group_min;
2223
2224         return 1;
2225
2226 }
2227 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
2228 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
2229         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
2230 {
2231         return;
2232 }
2233
2234 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
2235         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
2236 {
2237         return;
2238 }
2239
2240 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
2241                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
2242 {
2243         return 0;
2244 }
2245 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
2246
2247
2248 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2249 {
2250         return SCHED_LOAD_SCALE;
2251 }
2252
2253 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2254 {
2255         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
2256 }
2257
2258 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2259 {
2260         unsigned long weight = sd->span_weight;
2261         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
2262
2263         smt_gain /= weight;
2264
2265         return smt_gain;
2266 }
2267
2268 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2269 {
2270         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
2271 }
2272
2273 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
2274 {
2275         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2276         u64 total, available;
2277
2278         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
2279         available = total - rq->rt_avg;
2280
2281         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
2282                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
2283
2284         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
2285
2286         return div_u64(available, total);
2287 }
2288
2289 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2290 {
2291         unsigned long weight = sd->span_weight;
2292         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
2293         struct sched_group *sdg = sd->groups;
2294
2295         if (sched_feat(ARCH_POWER))
2296                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
2297         else
2298                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
2299
2300         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
2301
2302         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
2303                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
2304                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
2305                 else
2306                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
2307
2308                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
2309         }
2310
2311         power *= scale_rt_power(cpu);
2312         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
2313
2314         if (!power)
2315                 power = 1;
2316
2317         cpu_rq(cpu)->cpu_power = power;
2318         sdg->cpu_power = power;
2319 }
2320
2321 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
2322 {
2323         struct sched_domain *child = sd->child;
2324         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
2325         unsigned long power;
2326
2327         if (!child) {
2328                 update_cpu_power(sd, cpu);
2329                 return;
2330         }
2331
2332         power = 0;
2333
2334         group = child->groups;
2335         do {
2336                 power += group->cpu_power;
2337                 group = group->next;
2338         } while (group != child->groups);
2339
2340         sdg->cpu_power = power;
2341 }
2342
2343 /**
2344  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
2345  * @sd: The sched_domain whose statistics are to be updated.
2346  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
2347  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
2348  * @idle: Idle status of this_cpu
2349  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
2350  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
2351  * @local_group: Does group contain this_cpu.
2352  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
2353  * @balance: Should we balance.
2354  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
2355  */
2356 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
2357                         struct sched_group *group, int this_cpu,
2358                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
2359                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
2360                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
2361 {
2362         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load, max_nr_running;
2363         int i;
2364         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2365         unsigned long avg_load_per_task = 0;
2366
2367         if (local_group)
2368                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
2369
2370         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2371         max_cpu_load = 0;
2372         min_cpu_load = ~0UL;
2373         max_nr_running = 0;
2374
2375         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
2376                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
2377
2378                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
2379                         *sd_idle = 0;
2380
2381                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2382                 if (local_group) {
2383                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2384                                 first_idle_cpu = 1;
2385                                 balance_cpu = i;
2386                         }
2387
2388                         load = target_load(i, load_idx);
2389                 } else {
2390                         load = source_load(i, load_idx);
2391                         if (load > max_cpu_load) {
2392                                 max_cpu_load = load;
2393                                 max_nr_running = rq->nr_running;
2394                         }
2395                         if (min_cpu_load > load)
2396                                 min_cpu_load = load;
2397                 }
2398
2399                 sgs->group_load += load;
2400                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
2401                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2402
2403         }
2404
2405         /*
2406          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2407          * is eligible for doing load balancing at this and above
2408          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2409          * to do the newly idle load balance.
2410          */
2411         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
2412             balance_cpu != this_cpu) {
2413                 *balance = 0;
2414                 return;
2415         }
2416
2417         update_group_power(sd, this_cpu);
2418
2419         /* Adjust by relative CPU power of the group */
2420         sgs->avg_load = (sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
2421
2422         /*
2423          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
2424          * than the average weight of two tasks.
2425          *
2426          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
2427          *      might not be a suitable number - should we keep a
2428          *      normalized nr_running number somewhere that negates
2429          *      the hierarchy?
2430          */
2431         if (sgs->sum_nr_running)
2432                 avg_load_per_task = sgs->sum_weighted_load / sgs->sum_nr_running;
2433
2434         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task && max_nr_running > 1)
2435                 sgs->group_imb = 1;
2436
2437         sgs->group_capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(group->cpu_power, SCHED_LOAD_SCALE);
2438
2439         if (sgs->group_capacity > sgs->sum_nr_running)
2440                 sgs->group_has_capacity = 1;
2441 }
2442
2443 /**
2444  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
2445  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
2446  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
2447  * @idle: Idle status of this_cpu
2448  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
2449  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
2450  * @balance: Should we balance.
2451  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
2452  */
2453 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2454                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
2455                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
2456                         struct sd_lb_stats *sds)
2457 {
2458         struct sched_domain *child = sd->child;
2459         struct sched_group *group = sd->groups;
2460         struct sg_lb_stats sgs;
2461         int load_idx, prefer_sibling = 0;
2462
2463         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
2464                 prefer_sibling = 1;
2465
2466         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
2467         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
2468
2469         do {
2470                 int local_group;
2471
2472                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2473                                                sched_group_cpus(group));
2474                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
2475                 update_sg_lb_stats(sd, group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
2476                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
2477
2478                 if (local_group && !(*balance))
2479                         return;
2480
2481                 sds->total_load += sgs.group_load;
2482                 sds->total_pwr += group->cpu_power;
2483
2484                 /*
2485                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
2486                  * first, lower the group capacity to one so that we'll try
2487                  * and move all the excess tasks away. We lower the capacity
2488                  * of a group only if the local group has the capacity to fit
2489                  * these excess tasks, i.e. nr_running < group_capacity. The
2490                  * extra check prevents the case where you always pull from the
2491                  * heaviest group when it is already under-utilized (possible
2492                  * with a large weight task outweighs the tasks on the system).
2493                  */
2494                 if (prefer_sibling && !local_group && sds->this_has_capacity)
2495                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
2496
2497                 if (local_group) {
2498                         sds->this_load = sgs.avg_load;
2499                         sds->this = group;
2500                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
2501                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
2502                         sds->this_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
2503                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
2504                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
2505                                 sgs.group_imb)) {
2506                         sds->max_load = sgs.avg_load;
2507                         sds->busiest = group;
2508                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
2509                         sds->busiest_group_capacity = sgs.group_capacity;
2510                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
2511                         sds->busiest_has_capacity = sgs.group_has_capacity;
2512                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
2513                 }
2514
2515                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
2516                 group = group->next;
2517         } while (group != sd->groups);
2518 }
2519
2520 /**
2521  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
2522  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
2523  *                      load balancing.
2524  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
2525  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
2526  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
2527  */
2528 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
2529                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
2530 {
2531         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
2532         unsigned int imbn = 2;
2533         unsigned long scaled_busy_load_per_task;
2534
2535         if (sds->this_nr_running) {
2536                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
2537                 if (sds->busiest_load_per_task >
2538                                 sds->this_load_per_task)
2539                         imbn = 1;
2540         } else
2541                 sds->this_load_per_task =
2542                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
2543
2544         scaled_busy_load_per_task = sds->busiest_load_per_task
2545                                                  * SCHED_LOAD_SCALE;
2546         scaled_busy_load_per_task /= sds->busiest->cpu_power;
2547
2548         if (sds->max_load - sds->this_load + scaled_busy_load_per_task >=
2549                         (scaled_busy_load_per_task * imbn)) {
2550                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
2551                 return;
2552         }
2553
2554         /*
2555          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2556          * however we may be able to increase total CPU power used by
2557          * moving them.
2558          */
2559
2560         pwr_now += sds->busiest->cpu_power *
2561                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
2562         pwr_now += sds->this->cpu_power *
2563                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
2564         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2565
2566         /* Amount of load we'd subtract */
2567         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
2568                 sds->busiest->cpu_power;
2569         if (sds->max_load > tmp)
2570                 pwr_move += sds->busiest->cpu_power *
2571                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
2572
2573         /* Amount of load we'd add */
2574         if (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power <
2575                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
2576                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power) /
2577                         sds->this->cpu_power;
2578         else
2579                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
2580                         sds->this->cpu_power;
2581         pwr_move += sds->this->cpu_power *
2582                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
2583         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2584
2585         /* Move if we gain throughput */
2586         if (pwr_move > pwr_now)
2587                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
2588 }
2589
2590 /**
2591  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
2592  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
2593  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
2594  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
2595  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
2596  */
2597 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
2598                 unsigned long *imbalance)
2599 {
2600         unsigned long max_pull, load_above_capacity = ~0UL;
2601
2602         sds->busiest_load_per_task /= sds->busiest_nr_running;
2603         if (sds->group_imb) {
2604                 sds->busiest_load_per_task =
2605                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->avg_load);
2606         }
2607
2608         /*
2609          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2610          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2611          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2612          */
2613         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
2614                 *imbalance = 0;
2615                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
2616         }
2617
2618         if (!sds->group_imb) {
2619                 /*
2620                  * Don't want to pull so many tasks that a group would go idle.
2621                  */
2622                 load_above_capacity = (sds->busiest_nr_running -
2623                                                 sds->busiest_group_capacity);
2624
2625                 load_above_capacity *= (SCHED_LOAD_SCALE * SCHED_LOAD_SCALE);
2626
2627                 load_above_capacity /= sds->busiest->cpu_power;
2628         }
2629
2630         /*
2631          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2632          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2633          * reduce the max loaded cpu below the average load. At the same time,
2634          * we also don't want to reduce the group load below the group capacity
2635          * (so that we can implement power-savings policies etc). Thus we look
2636          * for the minimum possible imbalance.
2637          * Be careful of negative numbers as they'll appear as very large values
2638          * with unsigned longs.
2639          */
2640         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load, load_above_capacity);
2641
2642         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2643         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->cpu_power,
2644                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->cpu_power)
2645                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2646
2647         /*
2648          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2649          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2650          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2651          * moved
2652          */
2653         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
2654                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
2655
2656 }
2657
2658 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
2659
2660 /**
2661  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
2662  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
2663  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
2664  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
2665  * such a group exists.
2666  *
2667  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
2668  * to restore balance.
2669  *
2670  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
2671  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
2672  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
2673  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
2674  * @idle: The idle status of this_cpu.
2675  * @sd_idle: The idleness of sd
2676  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
2677  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
2678  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
2679  *
2680  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
2681  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
2682  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
2683  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
2684  */
2685 static struct sched_group *
2686 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2687                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2688                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
2689 {
2690         struct sd_lb_stats sds;
2691
2692         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
2693
2694         /*
2695          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
2696          * this level.
2697          */
2698         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
2699                                         balance, &sds);
2700
2701         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
2702         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
2703          *    at this level.
2704          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
2705          * 3) This group is the busiest group.
2706          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
2707          *    sched_domain.
2708          * 5) The imbalance is within the specified limit.
2709          *
2710          * Note: when doing newidle balance, if the local group has excess
2711          * capacity (i.e. nr_running < group_capacity) and the busiest group
2712          * does not have any capacity, we force a load balance to pull tasks
2713          * to the local group. In this case, we skip past checks 3, 4 and 5.
2714          */
2715         if (!(*balance))
2716                 goto ret;
2717
2718         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
2719                 goto out_balanced;
2720
2721         /*  SD_BALANCE_NEWIDLE trumps SMP nice when underutilized */
2722         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && sds.this_has_capacity &&
2723                         !sds.busiest_has_capacity)
2724                 goto force_balance;
2725
2726         if (sds.this_load >= sds.max_load)
2727                 goto out_balanced;
2728
2729         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
2730
2731         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
2732                 goto out_balanced;
2733
2734         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
2735                 goto out_balanced;
2736
2737 force_balance:
2738         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
2739         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
2740         return sds.busiest;
2741
2742 out_balanced:
2743         /*
2744          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
2745          * to save power.
2746          */
2747         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
2748                 return sds.busiest;
2749 ret:
2750         *imbalance = 0;
2751         return NULL;
2752 }
2753
2754 /*
2755  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2756  */
2757 static struct rq *
2758 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
2759                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
2760 {
2761         struct rq *busiest = NULL, *rq;
2762         unsigned long max_load = 0;
2763         int i;
2764
2765         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2766                 unsigned long power = power_of(i);
2767                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
2768                 unsigned long wl;
2769
2770                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
2771                         continue;
2772
2773                 rq = cpu_rq(i);
2774                 wl = weighted_cpuload(i);
2775
2776                 /*
2777                  * When comparing with imbalance, use weighted_cpuload()
2778                  * which is not scaled with the cpu power.
2779                  */
2780                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
2781                         continue;
2782
2783                 /*
2784                  * For the load comparisons with the other cpu's, consider
2785                  * the weighted_cpuload() scaled with the cpu power, so that
2786                  * the load can be moved away from the cpu that is potentially
2787                  * running at a lower capacity.
2788                  */
2789                 wl = (wl * SCHED_LOAD_SCALE) / power;
2790
2791                 if (wl > max_load) {
2792                         max_load = wl;
2793                         busiest = rq;
2794                 }
2795         }
2796
2797         return busiest;
2798 }
2799
2800 /*
2801  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2802  * so long as it is large enough.
2803  */
2804 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2805
2806 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
2807 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
2808
2809 static int need_active_balance(struct sched_domain *sd, int sd_idle, int idle)
2810 {
2811         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE) {
2812                 /*
2813                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
2814                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
2815                  * package.
2816                  *
2817                  * The package power saving logic comes from
2818                  * find_busiest_group(). If there are no imbalance, then
2819                  * f_b_g() will return NULL. However when sched_mc={1,2} then
2820                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
2821                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
2822                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
2823                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
2824                  * action will be taken in load_balance_newidle().
2825                  *
2826                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
2827                  * will be more than one task in the source run queue and
2828                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
2829                  * active balance code will not be triggered.
2830                  */
2831                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2832                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2833                         return 0;
2834
2835                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
2836                         return 0;
2837         }
2838
2839         return unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2);
2840 }
2841
2842 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data);
2843
2844 /*
2845  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2846  * tasks if there is an imbalance.
2847  */
2848 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
2849                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2850                         int *balance)
2851 {
2852         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
2853         struct sched_group *group;
2854         unsigned long imbalance;
2855         struct rq *busiest;
2856         unsigned long flags;
2857         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
2858
2859         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
2860
2861         /*
2862          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2863          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2864          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
2865          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2866          */
2867         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2868             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2869                 sd_idle = 1;
2870
2871         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
2872
2873 redo:
2874         update_shares(sd);
2875         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
2876                                    cpus, balance);
2877
2878         if (*balance == 0)
2879                 goto out_balanced;
2880
2881         if (!group) {
2882                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
2883                 goto out_balanced;
2884         }
2885
2886         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
2887         if (!busiest) {
2888                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
2889                 goto out_balanced;
2890         }
2891
2892         BUG_ON(busiest == this_rq);
2893
2894         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
2895
2896         ld_moved = 0;
2897         if (busiest->nr_running > 1) {
2898                 /*
2899                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
2900                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
2901                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
2902                  * correctly treated as an imbalance.
2903                  */
2904                 local_irq_save(flags);
2905                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
2906                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2907                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
2908                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
2909                 local_irq_restore(flags);
2910
2911                 /*
2912                  * some other cpu did the load balance for us.
2913                  */
2914                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
2915                         resched_cpu(this_cpu);
2916
2917                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
2918                 if (unlikely(all_pinned)) {
2919                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
2920                         if (!cpumask_empty(cpus))
2921                                 goto redo;
2922                         goto out_balanced;
2923                 }
2924         }
2925
2926         if (!ld_moved) {
2927                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
2928                 /*
2929                  * Increment the failure counter only on periodic balance.
2930                  * We do not want newidle balance, which can be very
2931                  * frequent, pollute the failure counter causing
2932                  * excessive cache_hot migrations and active balances.
2933                  */
2934                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE)
2935                         sd->nr_balance_failed++;
2936
2937                 if (need_active_balance(sd, sd_idle, idle)) {
2938                         raw_spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
2939
2940                         /* don't kick the active_load_balance_cpu_stop,
2941                          * if the curr task on busiest cpu can't be
2942                          * moved to this_cpu
2943                          */
2944                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
2945                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
2946                                 raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock,
2947                                                             flags);
2948                                 all_pinned = 1;
2949                                 goto out_one_pinned;
2950                         }
2951
2952                         /*
2953                          * ->active_balance synchronizes accesses to
2954                          * ->active_balance_work.  Once set, it's cleared
2955                          * only after active load balance is finished.
2956                          */
2957                         if (!busiest->active_balance) {
2958                                 busiest->active_balance = 1;
2959                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
2960                                 active_balance = 1;
2961                         }
2962                         raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2963
2964                         if (active_balance)
2965                                 stop_one_cpu_nowait(cpu_of(busiest),
2966                                         active_load_balance_cpu_stop, busiest,
2967                                         &busiest->active_balance_work);
2968
2969                         /*
2970                          * We've kicked active balancing, reset the failure
2971                          * counter.
2972                          */
2973                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
2974                 }
2975         } else
2976                 sd->nr_balance_failed = 0;
2977
2978         if (likely(!active_balance)) {
2979                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
2980                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
2981         } else {
2982                 /*
2983                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
2984                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
2985                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
2986                  * move_tasks).
2987                  */
2988                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
2989                         sd->balance_interval *= 2;
2990         }
2991
2992         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2993             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2994                 ld_moved = -1;
2995
2996         goto out;
2997
2998 out_balanced:
2999         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3000
3001         sd->nr_balance_failed = 0;
3002
3003 out_one_pinned:
3004         /* tune up the balancing interval */
3005         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3006                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3007                 sd->balance_interval *= 2;
3008
3009         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3010             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3011                 ld_moved = -1;
3012         else
3013                 ld_moved = 0;
3014 out:
3015         if (ld_moved)
3016                 update_shares(sd);
3017         return ld_moved;
3018 }
3019
3020 /*
3021  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3022  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3023  */
3024 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3025 {
3026         struct sched_domain *sd;
3027         int pulled_task = 0;
3028         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3029
3030         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
3031
3032         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
3033                 return;
3034
3035         /*
3036          * Drop the rq->lock, but keep IRQ/preempt disabled.
3037          */
3038         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
3039
3040         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3041                 unsigned long interval;
3042                 int balance = 1;
3043
3044                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3045                         continue;
3046
3047                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE) {
3048                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3049                         pulled_task = load_balance(this_cpu, this_rq,
3050                                                    sd, CPU_NEWLY_IDLE, &balance);
3051                 }
3052
3053                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3054                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3055                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3056                 if (pulled_task)
3057                         break;
3058         }
3059
3060         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
3061
3062         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3063                 /*
3064                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3065                  * a busy processor. So reset next_balance.
3066                  */
3067                 this_rq->next_balance = next_balance;
3068         }
3069 }
3070
3071 /*
3072  * active_load_balance_cpu_stop is run by cpu stopper. It pushes
3073  * running tasks off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at
3074  * least 1 task to be running on each physical CPU where possible, and
3075  * avoids physical / logical imbalances.
3076  */
3077 static int active_load_balance_cpu_stop(void *data)
3078 {
3079         struct rq *busiest_rq = data;
3080         int busiest_cpu = cpu_of(busiest_rq);
3081         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3082         struct rq *target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3083         struct sched_domain *sd;
3084
3085         raw_spin_lock_irq(&busiest_rq->lock);
3086
3087         /* make sure the requested cpu hasn't gone down in the meantime */
3088         if (unlikely(busiest_cpu != smp_processor_id() ||
3089                      !busiest_rq->active_balance))
3090                 goto out_unlock;
3091
3092         /* Is there any task to move? */
3093         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3094                 goto out_unlock;
3095
3096         /*
3097          * This condition is "impossible", if it occurs
3098          * we need to fix it. Originally reported by
3099          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3100          */
3101         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3102
3103         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3104         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3105
3106         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3107         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3108                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3109                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
3110                                 break;
3111         }
3112
3113         if (likely(sd)) {
3114                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3115
3116                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3117                                   sd, CPU_IDLE))
3118                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3119                 else
3120                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3121         }
3122         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
3123 out_unlock:
3124         busiest_rq->active_balance = 0;
3125         raw_spin_unlock_irq(&busiest_rq->lock);
3126         return 0;
3127 }
3128
3129 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3130 static struct {
3131         atomic_t load_balancer;
3132         cpumask_var_t cpu_mask;
3133         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
3134 } nohz ____cacheline_aligned = {
3135         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3136 };
3137
3138 int get_nohz_load_balancer(void)
3139 {
3140         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
3141 }
3142
3143 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3144 /**
3145  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
3146  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
3147  *              be returned.
3148  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
3149  *              for the given cpu.
3150  *
3151  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
3152  */
3153 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
3154 {
3155         struct sched_domain *sd;
3156
3157         for_each_domain(cpu, sd)
3158                 if (sd && (sd->flags & flag))
3159                         break;
3160
3161         return sd;
3162 }
3163
3164 /**
3165  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
3166  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
3167  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
3168  *              for cpu.
3169  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
3170  *
3171  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
3172  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
3173  */
3174 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
3175         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
3176                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
3177
3178 /**
3179  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
3180  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
3181  *
3182  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
3183  *
3184  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
3185  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
3186  * sched_group is semi-idle or not.
3187  */
3188 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
3189 {
3190         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
3191                                         sched_group_cpus(ilb_group));
3192
3193         /*
3194          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
3195          * and atleast one idle cpu.
3196          */
3197         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
3198                 return 0;
3199
3200         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
3201                 return 0;
3202
3203         return 1;
3204 }
3205 /**
3206  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
3207  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
3208  *
3209  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
3210  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
3211  *
3212  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
3213  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
3214  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
3215  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
3216  */
3217 static int find_new_ilb(int cpu)
3218 {
3219         struct sched_domain *sd;
3220         struct sched_group *ilb_group;
3221
3222         /*
3223          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
3224          * when power-aware load balancing is enabled
3225          */
3226         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
3227                 goto out_done;
3228
3229         /*
3230          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
3231          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
3232          */
3233         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
3234                 goto out_done;
3235
3236         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
3237                 ilb_group = sd->groups;
3238
3239                 do {
3240                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
3241                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
3242
3243                         ilb_group = ilb_group->next;
3244
3245                 } while (ilb_group != sd->groups);
3246         }
3247
3248 out_done:
3249         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
3250 }
3251 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
3252 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
3253 {
3254         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
3255 }
3256 #endif
3257
3258 /*
3259  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3260  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3261  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3262  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3263  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3264  * arrives...
3265  *
3266  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3267  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3268  * nohz.cpu_mask..
3269  *
3270  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3271  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3272  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3273  * there is no need for ilb owner.
3274  *
3275  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3276  * next busy scheduler_tick()
3277  */
3278 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3279 {
3280         int cpu = smp_processor_id();
3281
3282         if (stop_tick) {
3283                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3284
3285                 if (!cpu_active(cpu)) {
3286                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
3287                                 return 0;
3288
3289                         /*
3290                          * If we are going offline and still the leader,
3291                          * give up!
3292                          */
3293                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3294                                 BUG();
3295
3296                         return 0;
3297                 }
3298
3299                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
3300
3301                 /* time for ilb owner also to sleep */
3302                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_active_cpus()) {
3303                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3304                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3305                         return 0;
3306                 }
3307
3308                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3309                         /* make me the ilb owner */
3310                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3311                                 return 1;
3312                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3313                         int new_ilb;
3314
3315                         if (!(sched_smt_power_savings ||
3316                                                 sched_mc_power_savings))
3317                                 return 1;
3318                         /*
3319                          * Check to see if there is a more power-efficient
3320                          * ilb.
3321                          */
3322                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
3323                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
3324                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3325                                 resched_cpu(new_ilb);
3326                                 return 0;
3327                         }
3328                         return 1;
3329                 }
3330         } else {
3331                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
3332                         return 0;
3333
3334                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
3335
3336                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3337                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3338                                 BUG();
3339         }
3340         return 0;
3341 }
3342 #endif
3343
3344 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3345
3346 /*
3347  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3348  * and initiates a balancing operation if so.
3349  *
3350  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3351  */
3352 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3353 {
3354         int balance = 1;
3355         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3356         unsigned long interval;
3357         struct sched_domain *sd;
3358         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3359         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3360         int update_next_balance = 0;
3361         int need_serialize;
3362
3363         for_each_domain(cpu, sd) {
3364                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3365                         continue;
3366
3367                 interval = sd->balance_interval;
3368                 if (idle != CPU_IDLE)
3369                         interval *= sd->busy_factor;
3370
3371                 /* scale ms to jiffies */
3372                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3373                 if (unlikely(!interval))
3374                         interval = 1;
3375                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3376                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3377
3378                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
3379
3380                 if (need_serialize) {
3381                         if (!spin_trylock(&balancing))
3382                                 goto out;
3383                 }
3384
3385                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3386                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3387                                 /*
3388                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3389                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3390                                  * not idle.
3391                                  */
3392                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3393                         }
3394                         sd->last_balance = jiffies;
3395                 }
3396                 if (need_serialize)
3397                         spin_unlock(&balancing);
3398 out:
3399                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3400                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3401                         update_next_balance = 1;
3402                 }
3403
3404                 /*
3405                  * Stop the load balance at this level. There is another
3406                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3407                  * actively.
3408                  */
3409                 if (!balance)
3410                         break;
3411         }
3412
3413         /*
3414          * next_balance will be updated only when there is a need.
3415          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3416          * updated.
3417          */
3418         if (likely(update_next_balance))
3419                 rq->next_balance = next_balance;
3420 }
3421
3422 /*
3423  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3424  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3425  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3426  */
3427 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3428 {
3429         int this_cpu = smp_processor_id();
3430         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3431         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3432                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3433
3434         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3435
3436 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3437         /*
3438          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3439          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3440          * stopped.
3441          */
3442         if (this_rq->idle_at_tick &&
3443             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3444                 struct rq *rq;
3445                 int balance_cpu;
3446
3447                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
3448                         if (balance_cpu == this_cpu)
3449                                 continue;
3450
3451                         /*
3452                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3453                          * work being done for other cpus. Next load
3454                          * balancing owner will pick it up.
3455                          */
3456                         if (need_resched())
3457                                 break;
3458
3459                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3460
3461                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3462                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3463                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3464                 }
3465         }
3466 #endif
3467 }
3468
3469 static inline int on_null_domain(int cpu)
3470 {
3471         return !rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
3472 }
3473
3474 /*
3475  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3476  *
3477  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3478  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3479  * if the whole system is idle.
3480  */
3481 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3482 {
3483 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3484         /*
3485          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3486          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3487          * load balancer.
3488          */
3489         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3490                 rq->in_nohz_recently = 0;
3491
3492                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3493                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
3494                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3495                 }
3496
3497                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3498                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
3499
3500                         if (ilb < nr_cpu_ids)
3501                                 resched_cpu(ilb);
3502                 }
3503         }
3504
3505         /*
3506          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3507          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3508          */
3509         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3510             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3511                 resched_cpu(cpu);
3512                 return;
3513         }
3514
3515         /*
3516          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3517          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3518          */
3519         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3520             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
3521                 return;
3522 #endif
3523         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
3524         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
3525             likely(!on_null_domain(cpu)))
3526                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3527 }
3528
3529 static void rq_online_fair(struct rq *rq)
3530 {
3531         update_sysctl();
3532 }
3533
3534 static void rq_offline_fair(struct rq *rq)
3535 {
3536         update_sysctl();
3537 }
3538
3539 #else   /* CONFIG_SMP */
3540
3541 /*
3542  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3543  */
3544 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3545 {
3546 }
3547
3548 #endif /* CONFIG_SMP */
3549
3550 /*
3551  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
3552  */
3553 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr, int queued)
3554 {
3555         struct cfs_rq *cfs_rq;
3556         struct sched_entity *se = &curr->se;
3557
3558         for_each_sched_entity(se) {
3559                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
3560                 entity_tick(cfs_rq, se, queued);
3561         }
3562 }
3563
3564 /*
3565  * called on fork with the child task as argument from the parent's context
3566  *  - child not yet on the tasklist
3567  *  - preemption disabled
3568  */
3569 static void task_fork_fair(struct task_struct *p)
3570 {
3571         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(current);
3572         struct sched_entity *se = &p->se, *curr = cfs_rq->curr;
3573         int this_cpu = smp_processor_id();
3574         struct rq *rq = this_rq();
3575         unsigned long flags;
3576
3577         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
3578
3579         if (unlikely(task_cpu(p) != this_cpu)) {
3580                 rcu_read_lock();
3581                 __set_task_cpu(p, this_cpu);
3582                 rcu_read_unlock();
3583         }
3584
3585         update_curr(cfs_rq);
3586
3587         if (curr)
3588                 se->vruntime = curr->vruntime;
3589         place_entity(cfs_rq, se, 1);
3590
3591         if (sysctl_sched_child_runs_first && curr && entity_before(curr, se)) {
3592                 /*
3593                  * Upon rescheduling, sched_class::put_prev_task() will place
3594                  * 'current' within the tree based on its new key value.
3595                  */
3596                 swap(curr->vruntime, se->vruntime);
3597                 resched_task(rq->curr);
3598         }
3599
3600         se->vruntime -= cfs_rq->min_vruntime;
3601
3602         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
3603 }
3604
3605 /*
3606  * Priority of the task has changed. Check to see if we preempt
3607  * the current task.
3608  */
3609 static void prio_changed_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3610                               int oldprio, int running)
3611 {
3612         /*
3613          * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
3614          * our priority decreased, or if we are not currently running on
3615          * this runqueue and our priority is higher than the current's
3616          */
3617         if (running) {
3618                 if (p->prio > oldprio)
3619                         resched_task(rq->curr);
3620         } else
3621                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
3622 }
3623
3624 /*
3625  * We switched to the sched_fair class.
3626  */
3627 static void switched_to_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3628                              int running)
3629 {
3630         /*
3631          * We were most likely switched from sched_rt, so
3632          * kick off the schedule if running, otherwise just see
3633          * if we can still preempt the current task.
3634          */
3635         if (running)
3636                 resched_task(rq->curr);
3637         else
3638                 check_preempt_curr(rq, p, 0);
3639 }
3640
3641 /* Account for a task changing its policy or group.
3642  *
3643  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
3644  * migrates between groups/classes.
3645  */
3646 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
3647 {
3648         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
3649
3650         for_each_sched_entity(se)
3651                 set_next_entity(cfs_rq_of(se), se);
3652 }
3653
3654 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3655 static void moved_group_fair(struct task_struct *p, int on_rq)
3656 {
3657         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
3658
3659         update_curr(cfs_rq);
3660         if (!on_rq)
3661                 place_entity(cfs_rq, &p->se, 1);
3662 }
3663 #endif
3664
3665 static unsigned int get_rr_interval_fair(struct rq *rq, struct task_struct *task)
3666 {
3667         struct sched_entity *se = &task->se;
3668         unsigned int rr_interval = 0;
3669
3670         /*
3671          * Time slice is 0 for SCHED_OTHER tasks that are on an otherwise
3672          * idle runqueue:
3673          */
3674         if (rq->cfs.load.weight)
3675                 rr_interval = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
3676
3677         return rr_interval;
3678 }
3679
3680 /*
3681  * All the scheduling class methods:
3682  */
3683 static const struct sched_class fair_sched_class = {
3684         .next                   = &idle_sched_class,
3685         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
3686         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
3687         .yield_task             = yield_task_fair,
3688
3689         .check_preempt_curr     = check_preempt_wakeup,
3690
3691         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
3692         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
3693
3694 #ifdef CONFIG_SMP
3695         .select_task_rq         = select_task_rq_fair,
3696
3697         .rq_online              = rq_online_fair,
3698         .rq_offline             = rq_offline_fair,
3699
3700         .task_waking            = task_waking_fair,
3701 #endif
3702
3703         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
3704         .task_tick              = task_tick_fair,
3705         .task_fork              = task_fork_fair,
3706
3707         .prio_changed           = prio_changed_fair,
3708         .switched_to            = switched_to_fair,
3709
3710         .get_rr_interval        = get_rr_interval_fair,
3711
3712 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
3713         .moved_group            = moved_group_fair,
3714 #endif
3715 };
3716
3717 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
3718 static void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
3719 {
3720         struct cfs_rq *cfs_rq;
3721
3722         rcu_read_lock();
3723         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
3724                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
3725         rcu_read_unlock();
3726 }
3727 #endif