]> pilppa.org Git - linux-2.6-omap-h63xx.git/blob - kernel/sched_fair.c
sched: optimize vruntime based scheduling
[linux-2.6-omap-h63xx.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 /*
24  * Targeted preemption latency for CPU-bound tasks:
25  * (default: 20ms, units: nanoseconds)
26  *
27  * NOTE: this latency value is not the same as the concept of
28  * 'timeslice length' - timeslices in CFS are of variable length.
29  * (to see the precise effective timeslice length of your workload,
30  *  run vmstat and monitor the context-switches field)
31  *
32  * On SMP systems the value of this is multiplied by the log2 of the
33  * number of CPUs. (i.e. factor 2x on 2-way systems, 3x on 4-way
34  * systems, 4x on 8-way systems, 5x on 16-way systems, etc.)
35  * Targeted preemption latency for CPU-bound tasks:
36  */
37 const_debug unsigned int sysctl_sched_latency = 20000000ULL;
38
39 /*
40  * After fork, child runs first. (default) If set to 0 then
41  * parent will (try to) run first.
42  */
43 const_debug unsigned int sysctl_sched_child_runs_first = 1;
44
45 /*
46  * Minimal preemption granularity for CPU-bound tasks:
47  * (default: 2 msec, units: nanoseconds)
48  */
49 unsigned int sysctl_sched_min_granularity __read_mostly = 2000000ULL;
50
51 /*
52  * sys_sched_yield() compat mode
53  *
54  * This option switches the agressive yield implementation of the
55  * old scheduler back on.
56  */
57 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_compat_yield;
58
59 /*
60  * SCHED_BATCH wake-up granularity.
61  * (default: 25 msec, units: nanoseconds)
62  *
63  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
64  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
65  * have immediate wakeup/sleep latencies.
66  */
67 const_debug unsigned int sysctl_sched_batch_wakeup_granularity = 25000000UL;
68
69 /*
70  * SCHED_OTHER wake-up granularity.
71  * (default: 1 msec, units: nanoseconds)
72  *
73  * This option delays the preemption effects of decoupled workloads
74  * and reduces their over-scheduling. Synchronous workloads will still
75  * have immediate wakeup/sleep latencies.
76  */
77 const_debug unsigned int sysctl_sched_wakeup_granularity = 1000000UL;
78
79 unsigned int sysctl_sched_runtime_limit __read_mostly;
80
81 extern struct sched_class fair_sched_class;
82
83 /**************************************************************
84  * CFS operations on generic schedulable entities:
85  */
86
87 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
88
89 /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
90 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
91 {
92         return cfs_rq->rq;
93 }
94
95 /* An entity is a task if it doesn't "own" a runqueue */
96 #define entity_is_task(se)      (!se->my_q)
97
98 #else   /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
99
100 static inline struct rq *rq_of(struct cfs_rq *cfs_rq)
101 {
102         return container_of(cfs_rq, struct rq, cfs);
103 }
104
105 #define entity_is_task(se)      1
106
107 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
108
109 static inline struct task_struct *task_of(struct sched_entity *se)
110 {
111         return container_of(se, struct task_struct, se);
112 }
113
114
115 /**************************************************************
116  * Scheduling class tree data structure manipulation methods:
117  */
118
119 static inline void
120 set_leftmost(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rb_node *leftmost)
121 {
122         struct sched_entity *se;
123
124         cfs_rq->rb_leftmost = leftmost;
125         if (leftmost) {
126                 se = rb_entry(leftmost, struct sched_entity, run_node);
127                 cfs_rq->min_vruntime = max(se->vruntime,
128                                                 cfs_rq->min_vruntime);
129         }
130 }
131
132 /*
133  * Enqueue an entity into the rb-tree:
134  */
135 static void
136 __enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
137 {
138         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
139         struct rb_node *parent = NULL;
140         struct sched_entity *entry;
141         s64 key = se->fair_key;
142         int leftmost = 1;
143
144         /*
145          * Find the right place in the rbtree:
146          */
147         while (*link) {
148                 parent = *link;
149                 entry = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
150                 /*
151                  * We dont care about collisions. Nodes with
152                  * the same key stay together.
153                  */
154                 if (key - entry->fair_key < 0) {
155                         link = &parent->rb_left;
156                 } else {
157                         link = &parent->rb_right;
158                         leftmost = 0;
159                 }
160         }
161
162         /*
163          * Maintain a cache of leftmost tree entries (it is frequently
164          * used):
165          */
166         if (leftmost)
167                 set_leftmost(cfs_rq, &se->run_node);
168
169         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
170         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
171         update_load_add(&cfs_rq->load, se->load.weight);
172         cfs_rq->nr_running++;
173         se->on_rq = 1;
174
175         schedstat_add(cfs_rq, wait_runtime, se->wait_runtime);
176 }
177
178 static void
179 __dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
180 {
181         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node)
182                 set_leftmost(cfs_rq, rb_next(&se->run_node));
183
184         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
185         update_load_sub(&cfs_rq->load, se->load.weight);
186         cfs_rq->nr_running--;
187         se->on_rq = 0;
188
189         schedstat_add(cfs_rq, wait_runtime, -se->wait_runtime);
190 }
191
192 static inline struct rb_node *first_fair(struct cfs_rq *cfs_rq)
193 {
194         return cfs_rq->rb_leftmost;
195 }
196
197 static struct sched_entity *__pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
198 {
199         return rb_entry(first_fair(cfs_rq), struct sched_entity, run_node);
200 }
201
202 /**************************************************************
203  * Scheduling class statistics methods:
204  */
205
206 /*
207  * Calculate the preemption granularity needed to schedule every
208  * runnable task once per sysctl_sched_latency amount of time.
209  * (down to a sensible low limit on granularity)
210  *
211  * For example, if there are 2 tasks running and latency is 10 msecs,
212  * we switch tasks every 5 msecs. If we have 3 tasks running, we have
213  * to switch tasks every 3.33 msecs to get a 10 msecs observed latency
214  * for each task. We do finer and finer scheduling up to until we
215  * reach the minimum granularity value.
216  *
217  * To achieve this we use the following dynamic-granularity rule:
218  *
219  *    gran = lat/nr - lat/nr/nr
220  *
221  * This comes out of the following equations:
222  *
223  *    kA1 + gran = kB1
224  *    kB2 + gran = kA2
225  *    kA2 = kA1
226  *    kB2 = kB1 - d + d/nr
227  *    lat = d * nr
228  *
229  * Where 'k' is key, 'A' is task A (waiting), 'B' is task B (running),
230  * '1' is start of time, '2' is end of time, 'd' is delay between
231  * 1 and 2 (during which task B was running), 'nr' is number of tasks
232  * running, 'lat' is the the period of each task. ('lat' is the
233  * sched_latency that we aim for.)
234  */
235 static long
236 sched_granularity(struct cfs_rq *cfs_rq)
237 {
238         unsigned int gran = sysctl_sched_latency;
239         unsigned int nr = cfs_rq->nr_running;
240
241         if (nr > 1) {
242                 gran = gran/nr - gran/nr/nr;
243                 gran = max(gran, sysctl_sched_min_granularity);
244         }
245
246         return gran;
247 }
248
249 /*
250  * We rescale the rescheduling granularity of tasks according to their
251  * nice level, but only linearly, not exponentially:
252  */
253 static long
254 niced_granularity(struct sched_entity *curr, unsigned long granularity)
255 {
256         u64 tmp;
257
258         if (likely(curr->load.weight == NICE_0_LOAD))
259                 return granularity;
260         /*
261          * Positive nice levels get the same granularity as nice-0:
262          */
263         if (likely(curr->load.weight < NICE_0_LOAD)) {
264                 tmp = curr->load.weight * (u64)granularity;
265                 return (long) (tmp >> NICE_0_SHIFT);
266         }
267         /*
268          * Negative nice level tasks get linearly finer
269          * granularity:
270          */
271         tmp = curr->load.inv_weight * (u64)granularity;
272
273         /*
274          * It will always fit into 'long':
275          */
276         return (long) (tmp >> (WMULT_SHIFT-NICE_0_SHIFT));
277 }
278
279 static inline void
280 limit_wait_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
281 {
282         long limit = sysctl_sched_runtime_limit;
283
284         /*
285          * Niced tasks have the same history dynamic range as
286          * non-niced tasks:
287          */
288         if (unlikely(se->wait_runtime > limit)) {
289                 se->wait_runtime = limit;
290                 schedstat_inc(se, wait_runtime_overruns);
291                 schedstat_inc(cfs_rq, wait_runtime_overruns);
292         }
293         if (unlikely(se->wait_runtime < -limit)) {
294                 se->wait_runtime = -limit;
295                 schedstat_inc(se, wait_runtime_underruns);
296                 schedstat_inc(cfs_rq, wait_runtime_underruns);
297         }
298 }
299
300 static inline void
301 __add_wait_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, long delta)
302 {
303         se->wait_runtime += delta;
304         schedstat_add(se, sum_wait_runtime, delta);
305         limit_wait_runtime(cfs_rq, se);
306 }
307
308 static void
309 add_wait_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, long delta)
310 {
311         schedstat_add(cfs_rq, wait_runtime, -se->wait_runtime);
312         __add_wait_runtime(cfs_rq, se, delta);
313         schedstat_add(cfs_rq, wait_runtime, se->wait_runtime);
314 }
315
316 /*
317  * Update the current task's runtime statistics. Skip current tasks that
318  * are not in our scheduling class.
319  */
320 static inline void
321 __update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr,
322               unsigned long delta_exec)
323 {
324         unsigned long delta, delta_fair, delta_mine, delta_exec_weighted;
325         struct load_weight *lw = &cfs_rq->load;
326         unsigned long load = lw->weight;
327
328         schedstat_set(curr->exec_max, max((u64)delta_exec, curr->exec_max));
329
330         curr->sum_exec_runtime += delta_exec;
331         cfs_rq->exec_clock += delta_exec;
332         delta_exec_weighted = delta_exec;
333         if (unlikely(curr->load.weight != NICE_0_LOAD)) {
334                 delta_exec_weighted = calc_delta_fair(delta_exec_weighted,
335                                                         &curr->load);
336         }
337         curr->vruntime += delta_exec_weighted;
338
339         if (!sched_feat(FAIR_SLEEPERS))
340                 return;
341
342         if (unlikely(!load))
343                 return;
344
345         delta_fair = calc_delta_fair(delta_exec, lw);
346         delta_mine = calc_delta_mine(delta_exec, curr->load.weight, lw);
347
348         if (cfs_rq->sleeper_bonus > sysctl_sched_min_granularity) {
349                 delta = min((u64)delta_mine, cfs_rq->sleeper_bonus);
350                 delta = min(delta, (unsigned long)(
351                         (long)sysctl_sched_runtime_limit - curr->wait_runtime));
352                 cfs_rq->sleeper_bonus -= delta;
353                 delta_mine -= delta;
354         }
355
356         cfs_rq->fair_clock += delta_fair;
357         /*
358          * We executed delta_exec amount of time on the CPU,
359          * but we were only entitled to delta_mine amount of
360          * time during that period (if nr_running == 1 then
361          * the two values are equal)
362          * [Note: delta_mine - delta_exec is negative]:
363          */
364         add_wait_runtime(cfs_rq, curr, delta_mine - delta_exec);
365 }
366
367 static void update_curr(struct cfs_rq *cfs_rq)
368 {
369         struct sched_entity *curr = cfs_rq->curr;
370         u64 now = rq_of(cfs_rq)->clock;
371         unsigned long delta_exec;
372
373         if (unlikely(!curr))
374                 return;
375
376         /*
377          * Get the amount of time the current task was running
378          * since the last time we changed load (this cannot
379          * overflow on 32 bits):
380          */
381         delta_exec = (unsigned long)(now - curr->exec_start);
382
383         __update_curr(cfs_rq, curr, delta_exec);
384         curr->exec_start = now;
385 }
386
387 static inline void
388 update_stats_wait_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
389 {
390         se->wait_start_fair = cfs_rq->fair_clock;
391         schedstat_set(se->wait_start, rq_of(cfs_rq)->clock);
392 }
393
394 static inline unsigned long
395 calc_weighted(unsigned long delta, struct sched_entity *se)
396 {
397         unsigned long weight = se->load.weight;
398
399         if (unlikely(weight != NICE_0_LOAD))
400                 return (u64)delta * se->load.weight >> NICE_0_SHIFT;
401         else
402                 return delta;
403 }
404
405 /*
406  * Task is being enqueued - update stats:
407  */
408 static void update_stats_enqueue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
409 {
410         /*
411          * Are we enqueueing a waiting task? (for current tasks
412          * a dequeue/enqueue event is a NOP)
413          */
414         if (se != cfs_rq->curr)
415                 update_stats_wait_start(cfs_rq, se);
416         /*
417          * Update the key:
418          */
419         se->fair_key = se->vruntime;
420 }
421
422 /*
423  * Note: must be called with a freshly updated rq->fair_clock.
424  */
425 static inline void
426 __update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
427                         unsigned long delta_fair)
428 {
429         schedstat_set(se->wait_max, max(se->wait_max,
430                         rq_of(cfs_rq)->clock - se->wait_start));
431
432         delta_fair = calc_weighted(delta_fair, se);
433
434         add_wait_runtime(cfs_rq, se, delta_fair);
435 }
436
437 static void
438 update_stats_wait_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
439 {
440         unsigned long delta_fair;
441
442         if (unlikely(!se->wait_start_fair))
443                 return;
444
445         delta_fair = (unsigned long)min((u64)(2*sysctl_sched_runtime_limit),
446                         (u64)(cfs_rq->fair_clock - se->wait_start_fair));
447
448         __update_stats_wait_end(cfs_rq, se, delta_fair);
449
450         se->wait_start_fair = 0;
451         schedstat_set(se->wait_start, 0);
452 }
453
454 static inline void
455 update_stats_dequeue(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
456 {
457         update_curr(cfs_rq);
458         /*
459          * Mark the end of the wait period if dequeueing a
460          * waiting task:
461          */
462         if (se != cfs_rq->curr)
463                 update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
464 }
465
466 /*
467  * We are picking a new current task - update its stats:
468  */
469 static inline void
470 update_stats_curr_start(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
471 {
472         /*
473          * We are starting a new run period:
474          */
475         se->exec_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
476 }
477
478 /*
479  * We are descheduling a task - update its stats:
480  */
481 static inline void
482 update_stats_curr_end(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
483 {
484         se->exec_start = 0;
485 }
486
487 /**************************************************
488  * Scheduling class queueing methods:
489  */
490
491 static void __enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
492                               unsigned long delta_fair)
493 {
494         unsigned long load = cfs_rq->load.weight;
495         long prev_runtime;
496
497         /*
498          * Do not boost sleepers if there's too much bonus 'in flight'
499          * already:
500          */
501         if (unlikely(cfs_rq->sleeper_bonus > sysctl_sched_runtime_limit))
502                 return;
503
504         if (sched_feat(SLEEPER_LOAD_AVG))
505                 load = rq_of(cfs_rq)->cpu_load[2];
506
507         /*
508          * Fix up delta_fair with the effect of us running
509          * during the whole sleep period:
510          */
511         if (sched_feat(SLEEPER_AVG))
512                 delta_fair = div64_likely32((u64)delta_fair * load,
513                                                 load + se->load.weight);
514
515         delta_fair = calc_weighted(delta_fair, se);
516
517         prev_runtime = se->wait_runtime;
518         __add_wait_runtime(cfs_rq, se, delta_fair);
519         delta_fair = se->wait_runtime - prev_runtime;
520
521         /*
522          * Track the amount of bonus we've given to sleepers:
523          */
524         cfs_rq->sleeper_bonus += delta_fair;
525 }
526
527 static void enqueue_sleeper(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
528 {
529         struct task_struct *tsk = task_of(se);
530         unsigned long delta_fair;
531
532         if ((entity_is_task(se) && tsk->policy == SCHED_BATCH) ||
533                          !sched_feat(FAIR_SLEEPERS))
534                 return;
535
536         delta_fair = (unsigned long)min((u64)(2*sysctl_sched_runtime_limit),
537                 (u64)(cfs_rq->fair_clock - se->sleep_start_fair));
538
539         __enqueue_sleeper(cfs_rq, se, delta_fair);
540
541         se->sleep_start_fair = 0;
542
543 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
544         if (se->sleep_start) {
545                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->sleep_start;
546
547                 if ((s64)delta < 0)
548                         delta = 0;
549
550                 if (unlikely(delta > se->sleep_max))
551                         se->sleep_max = delta;
552
553                 se->sleep_start = 0;
554                 se->sum_sleep_runtime += delta;
555         }
556         if (se->block_start) {
557                 u64 delta = rq_of(cfs_rq)->clock - se->block_start;
558
559                 if ((s64)delta < 0)
560                         delta = 0;
561
562                 if (unlikely(delta > se->block_max))
563                         se->block_max = delta;
564
565                 se->block_start = 0;
566                 se->sum_sleep_runtime += delta;
567
568                 /*
569                  * Blocking time is in units of nanosecs, so shift by 20 to
570                  * get a milliseconds-range estimation of the amount of
571                  * time that the task spent sleeping:
572                  */
573                 if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
574                         profile_hits(SLEEP_PROFILING, (void *)get_wchan(tsk),
575                                      delta >> 20);
576                 }
577         }
578 #endif
579 }
580
581 static void
582 enqueue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int wakeup)
583 {
584         /*
585          * Update the fair clock.
586          */
587         update_curr(cfs_rq);
588
589         if (wakeup) {
590                 u64 min_runtime, latency;
591
592                 min_runtime = cfs_rq->min_vruntime;
593                 min_runtime += sysctl_sched_latency/2;
594
595                 if (sched_feat(NEW_FAIR_SLEEPERS)) {
596                         latency = calc_weighted(sysctl_sched_latency, se);
597                         if (min_runtime > latency)
598                                 min_runtime -= latency;
599                 }
600
601                 se->vruntime = max(se->vruntime, min_runtime);
602
603                 enqueue_sleeper(cfs_rq, se);
604         }
605
606         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
607         __enqueue_entity(cfs_rq, se);
608 }
609
610 static void
611 dequeue_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se, int sleep)
612 {
613         update_stats_dequeue(cfs_rq, se);
614         if (sleep) {
615                 se->sleep_start_fair = cfs_rq->fair_clock;
616 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
617                 if (entity_is_task(se)) {
618                         struct task_struct *tsk = task_of(se);
619
620                         if (tsk->state & TASK_INTERRUPTIBLE)
621                                 se->sleep_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
622                         if (tsk->state & TASK_UNINTERRUPTIBLE)
623                                 se->block_start = rq_of(cfs_rq)->clock;
624                 }
625 #endif
626         }
627         __dequeue_entity(cfs_rq, se);
628 }
629
630 /*
631  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
632  */
633 static void
634 __check_preempt_curr_fair(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se,
635                           struct sched_entity *curr, unsigned long granularity)
636 {
637         s64 __delta = curr->fair_key - se->fair_key;
638         unsigned long ideal_runtime, delta_exec;
639
640         /*
641          * ideal_runtime is compared against sum_exec_runtime, which is
642          * walltime, hence do not scale.
643          */
644         ideal_runtime = max(sysctl_sched_latency / cfs_rq->nr_running,
645                         (unsigned long)sysctl_sched_min_granularity);
646
647         /*
648          * If we executed more than what the latency constraint suggests,
649          * reduce the rescheduling granularity. This way the total latency
650          * of how much a task is not scheduled converges to
651          * sysctl_sched_latency:
652          */
653         delta_exec = curr->sum_exec_runtime - curr->prev_sum_exec_runtime;
654         if (delta_exec > ideal_runtime)
655                 granularity = 0;
656
657         /*
658          * Take scheduling granularity into account - do not
659          * preempt the current task unless the best task has
660          * a larger than sched_granularity fairness advantage:
661          *
662          * scale granularity as key space is in fair_clock.
663          */
664         if (__delta > niced_granularity(curr, granularity))
665                 resched_task(rq_of(cfs_rq)->curr);
666 }
667
668 static inline void
669 set_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *se)
670 {
671         /*
672          * Any task has to be enqueued before it get to execute on
673          * a CPU. So account for the time it spent waiting on the
674          * runqueue. (note, here we rely on pick_next_task() having
675          * done a put_prev_task_fair() shortly before this, which
676          * updated rq->fair_clock - used by update_stats_wait_end())
677          */
678         update_stats_wait_end(cfs_rq, se);
679         update_stats_curr_start(cfs_rq, se);
680         cfs_rq->curr = se;
681 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
682         /*
683          * Track our maximum slice length, if the CPU's load is at
684          * least twice that of our own weight (i.e. dont track it
685          * when there are only lesser-weight tasks around):
686          */
687         if (rq_of(cfs_rq)->ls.load.weight >= 2*se->load.weight) {
688                 se->slice_max = max(se->slice_max,
689                         se->sum_exec_runtime - se->prev_sum_exec_runtime);
690         }
691 #endif
692         se->prev_sum_exec_runtime = se->sum_exec_runtime;
693 }
694
695 static struct sched_entity *pick_next_entity(struct cfs_rq *cfs_rq)
696 {
697         struct sched_entity *se = __pick_next_entity(cfs_rq);
698
699         set_next_entity(cfs_rq, se);
700
701         return se;
702 }
703
704 static void put_prev_entity(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *prev)
705 {
706         /*
707          * If still on the runqueue then deactivate_task()
708          * was not called and update_curr() has to be done:
709          */
710         if (prev->on_rq)
711                 update_curr(cfs_rq);
712
713         update_stats_curr_end(cfs_rq, prev);
714
715         if (prev->on_rq)
716                 update_stats_wait_start(cfs_rq, prev);
717         cfs_rq->curr = NULL;
718 }
719
720 static void entity_tick(struct cfs_rq *cfs_rq, struct sched_entity *curr)
721 {
722         struct sched_entity *next;
723
724         /*
725          * Dequeue and enqueue the task to update its
726          * position within the tree:
727          */
728         dequeue_entity(cfs_rq, curr, 0);
729         enqueue_entity(cfs_rq, curr, 0);
730
731         /*
732          * Reschedule if another task tops the current one.
733          */
734         next = __pick_next_entity(cfs_rq);
735         if (next == curr)
736                 return;
737
738         __check_preempt_curr_fair(cfs_rq, next, curr,
739                         sched_granularity(cfs_rq));
740 }
741
742 /**************************************************
743  * CFS operations on tasks:
744  */
745
746 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
747
748 /* Walk up scheduling entities hierarchy */
749 #define for_each_sched_entity(se) \
750                 for (; se; se = se->parent)
751
752 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
753 {
754         return p->se.cfs_rq;
755 }
756
757 /* runqueue on which this entity is (to be) queued */
758 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
759 {
760         return se->cfs_rq;
761 }
762
763 /* runqueue "owned" by this group */
764 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
765 {
766         return grp->my_q;
767 }
768
769 /* Given a group's cfs_rq on one cpu, return its corresponding cfs_rq on
770  * another cpu ('this_cpu')
771  */
772 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
773 {
774         /* A later patch will take group into account */
775         return &cpu_rq(this_cpu)->cfs;
776 }
777
778 /* Iterate thr' all leaf cfs_rq's on a runqueue */
779 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
780         list_for_each_entry(cfs_rq, &rq->leaf_cfs_rq_list, leaf_cfs_rq_list)
781
782 /* Do the two (enqueued) tasks belong to the same group ? */
783 static inline int is_same_group(struct task_struct *curr, struct task_struct *p)
784 {
785         if (curr->se.cfs_rq == p->se.cfs_rq)
786                 return 1;
787
788         return 0;
789 }
790
791 #else   /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
792
793 #define for_each_sched_entity(se) \
794                 for (; se; se = NULL)
795
796 static inline struct cfs_rq *task_cfs_rq(struct task_struct *p)
797 {
798         return &task_rq(p)->cfs;
799 }
800
801 static inline struct cfs_rq *cfs_rq_of(struct sched_entity *se)
802 {
803         struct task_struct *p = task_of(se);
804         struct rq *rq = task_rq(p);
805
806         return &rq->cfs;
807 }
808
809 /* runqueue "owned" by this group */
810 static inline struct cfs_rq *group_cfs_rq(struct sched_entity *grp)
811 {
812         return NULL;
813 }
814
815 static inline struct cfs_rq *cpu_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, int this_cpu)
816 {
817         return &cpu_rq(this_cpu)->cfs;
818 }
819
820 #define for_each_leaf_cfs_rq(rq, cfs_rq) \
821                 for (cfs_rq = &rq->cfs; cfs_rq; cfs_rq = NULL)
822
823 static inline int is_same_group(struct task_struct *curr, struct task_struct *p)
824 {
825         return 1;
826 }
827
828 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
829
830 /*
831  * The enqueue_task method is called before nr_running is
832  * increased. Here we update the fair scheduling stats and
833  * then put the task into the rbtree:
834  */
835 static void enqueue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
836 {
837         struct cfs_rq *cfs_rq;
838         struct sched_entity *se = &p->se;
839
840         for_each_sched_entity(se) {
841                 if (se->on_rq)
842                         break;
843                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
844                 enqueue_entity(cfs_rq, se, wakeup);
845         }
846 }
847
848 /*
849  * The dequeue_task method is called before nr_running is
850  * decreased. We remove the task from the rbtree and
851  * update the fair scheduling stats:
852  */
853 static void dequeue_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
854 {
855         struct cfs_rq *cfs_rq;
856         struct sched_entity *se = &p->se;
857
858         for_each_sched_entity(se) {
859                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
860                 dequeue_entity(cfs_rq, se, sleep);
861                 /* Don't dequeue parent if it has other entities besides us */
862                 if (cfs_rq->load.weight)
863                         break;
864         }
865 }
866
867 /*
868  * sched_yield() support is very simple - we dequeue and enqueue.
869  *
870  * If compat_yield is turned on then we requeue to the end of the tree.
871  */
872 static void yield_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
873 {
874         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
875         struct rb_node **link = &cfs_rq->tasks_timeline.rb_node;
876         struct sched_entity *rightmost, *se = &p->se;
877         struct rb_node *parent;
878
879         /*
880          * Are we the only task in the tree?
881          */
882         if (unlikely(cfs_rq->nr_running == 1))
883                 return;
884
885         if (likely(!sysctl_sched_compat_yield)) {
886                 __update_rq_clock(rq);
887                 /*
888                  * Dequeue and enqueue the task to update its
889                  * position within the tree:
890                  */
891                 dequeue_entity(cfs_rq, &p->se, 0);
892                 enqueue_entity(cfs_rq, &p->se, 0);
893
894                 return;
895         }
896         /*
897          * Find the rightmost entry in the rbtree:
898          */
899         do {
900                 parent = *link;
901                 link = &parent->rb_right;
902         } while (*link);
903
904         rightmost = rb_entry(parent, struct sched_entity, run_node);
905         /*
906          * Already in the rightmost position?
907          */
908         if (unlikely(rightmost == se))
909                 return;
910
911         /*
912          * Minimally necessary key value to be last in the tree:
913          */
914         se->fair_key = rightmost->fair_key + 1;
915
916         if (cfs_rq->rb_leftmost == &se->run_node)
917                 cfs_rq->rb_leftmost = rb_next(&se->run_node);
918         /*
919          * Relink the task to the rightmost position:
920          */
921         rb_erase(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
922         rb_link_node(&se->run_node, parent, link);
923         rb_insert_color(&se->run_node, &cfs_rq->tasks_timeline);
924 }
925
926 /*
927  * Preempt the current task with a newly woken task if needed:
928  */
929 static void check_preempt_curr_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
930 {
931         struct task_struct *curr = rq->curr;
932         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(curr);
933         unsigned long gran;
934
935         if (unlikely(rt_prio(p->prio))) {
936                 update_rq_clock(rq);
937                 update_curr(cfs_rq);
938                 resched_task(curr);
939                 return;
940         }
941
942         gran = sysctl_sched_wakeup_granularity;
943         /*
944          * Batch tasks prefer throughput over latency:
945          */
946         if (unlikely(p->policy == SCHED_BATCH))
947                 gran = sysctl_sched_batch_wakeup_granularity;
948
949         if (is_same_group(curr, p))
950                 __check_preempt_curr_fair(cfs_rq, &p->se, &curr->se, gran);
951 }
952
953 static struct task_struct *pick_next_task_fair(struct rq *rq)
954 {
955         struct cfs_rq *cfs_rq = &rq->cfs;
956         struct sched_entity *se;
957
958         if (unlikely(!cfs_rq->nr_running))
959                 return NULL;
960
961         do {
962                 se = pick_next_entity(cfs_rq);
963                 cfs_rq = group_cfs_rq(se);
964         } while (cfs_rq);
965
966         return task_of(se);
967 }
968
969 /*
970  * Account for a descheduled task:
971  */
972 static void put_prev_task_fair(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
973 {
974         struct sched_entity *se = &prev->se;
975         struct cfs_rq *cfs_rq;
976
977         for_each_sched_entity(se) {
978                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
979                 put_prev_entity(cfs_rq, se);
980         }
981 }
982
983 /**************************************************
984  * Fair scheduling class load-balancing methods:
985  */
986
987 /*
988  * Load-balancing iterator. Note: while the runqueue stays locked
989  * during the whole iteration, the current task might be
990  * dequeued so the iterator has to be dequeue-safe. Here we
991  * achieve that by always pre-iterating before returning
992  * the current task:
993  */
994 static inline struct task_struct *
995 __load_balance_iterator(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rb_node *curr)
996 {
997         struct task_struct *p;
998
999         if (!curr)
1000                 return NULL;
1001
1002         p = rb_entry(curr, struct task_struct, se.run_node);
1003         cfs_rq->rb_load_balance_curr = rb_next(curr);
1004
1005         return p;
1006 }
1007
1008 static struct task_struct *load_balance_start_fair(void *arg)
1009 {
1010         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
1011
1012         return __load_balance_iterator(cfs_rq, first_fair(cfs_rq));
1013 }
1014
1015 static struct task_struct *load_balance_next_fair(void *arg)
1016 {
1017         struct cfs_rq *cfs_rq = arg;
1018
1019         return __load_balance_iterator(cfs_rq, cfs_rq->rb_load_balance_curr);
1020 }
1021
1022 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1023 static int cfs_rq_best_prio(struct cfs_rq *cfs_rq)
1024 {
1025         struct sched_entity *curr;
1026         struct task_struct *p;
1027
1028         if (!cfs_rq->nr_running)
1029                 return MAX_PRIO;
1030
1031         curr = __pick_next_entity(cfs_rq);
1032         p = task_of(curr);
1033
1034         return p->prio;
1035 }
1036 #endif
1037
1038 static unsigned long
1039 load_balance_fair(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1040                   unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
1041                   struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1042                   int *all_pinned, int *this_best_prio)
1043 {
1044         struct cfs_rq *busy_cfs_rq;
1045         unsigned long load_moved, total_nr_moved = 0, nr_moved;
1046         long rem_load_move = max_load_move;
1047         struct rq_iterator cfs_rq_iterator;
1048
1049         cfs_rq_iterator.start = load_balance_start_fair;
1050         cfs_rq_iterator.next = load_balance_next_fair;
1051
1052         for_each_leaf_cfs_rq(busiest, busy_cfs_rq) {
1053 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1054                 struct cfs_rq *this_cfs_rq;
1055                 long imbalance;
1056                 unsigned long maxload;
1057
1058                 this_cfs_rq = cpu_cfs_rq(busy_cfs_rq, this_cpu);
1059
1060                 imbalance = busy_cfs_rq->load.weight - this_cfs_rq->load.weight;
1061                 /* Don't pull if this_cfs_rq has more load than busy_cfs_rq */
1062                 if (imbalance <= 0)
1063                         continue;
1064
1065                 /* Don't pull more than imbalance/2 */
1066                 imbalance /= 2;
1067                 maxload = min(rem_load_move, imbalance);
1068
1069                 *this_best_prio = cfs_rq_best_prio(this_cfs_rq);
1070 #else
1071 # define maxload rem_load_move
1072 #endif
1073                 /* pass busy_cfs_rq argument into
1074                  * load_balance_[start|next]_fair iterators
1075                  */
1076                 cfs_rq_iterator.arg = busy_cfs_rq;
1077                 nr_moved = balance_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
1078                                 max_nr_move, maxload, sd, idle, all_pinned,
1079                                 &load_moved, this_best_prio, &cfs_rq_iterator);
1080
1081                 total_nr_moved += nr_moved;
1082                 max_nr_move -= nr_moved;
1083                 rem_load_move -= load_moved;
1084
1085                 if (max_nr_move <= 0 || rem_load_move <= 0)
1086                         break;
1087         }
1088
1089         return max_load_move - rem_load_move;
1090 }
1091
1092 /*
1093  * scheduler tick hitting a task of our scheduling class:
1094  */
1095 static void task_tick_fair(struct rq *rq, struct task_struct *curr)
1096 {
1097         struct cfs_rq *cfs_rq;
1098         struct sched_entity *se = &curr->se;
1099
1100         for_each_sched_entity(se) {
1101                 cfs_rq = cfs_rq_of(se);
1102                 entity_tick(cfs_rq, se);
1103         }
1104 }
1105
1106 /*
1107  * Share the fairness runtime between parent and child, thus the
1108  * total amount of pressure for CPU stays equal - new tasks
1109  * get a chance to run but frequent forkers are not allowed to
1110  * monopolize the CPU. Note: the parent runqueue is locked,
1111  * the child is not running yet.
1112  */
1113 static void task_new_fair(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1114 {
1115         struct cfs_rq *cfs_rq = task_cfs_rq(p);
1116         struct sched_entity *se = &p->se, *curr = cfs_rq->curr;
1117
1118         sched_info_queued(p);
1119
1120         update_curr(cfs_rq);
1121         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
1122         /*
1123          * Child runs first: we let it run before the parent
1124          * until it reschedules once. We set up the key so that
1125          * it will preempt the parent:
1126          */
1127         se->fair_key = curr->fair_key -
1128                 niced_granularity(curr, sched_granularity(cfs_rq)) - 1;
1129         /*
1130          * The first wait is dominated by the child-runs-first logic,
1131          * so do not credit it with that waiting time yet:
1132          */
1133         if (sched_feat(SKIP_INITIAL))
1134                 se->wait_start_fair = 0;
1135
1136         /*
1137          * The statistical average of wait_runtime is about
1138          * -granularity/2, so initialize the task with that:
1139          */
1140         if (sched_feat(START_DEBIT))
1141                 se->wait_runtime = -(sched_granularity(cfs_rq) / 2);
1142
1143         se->vruntime = cfs_rq->min_vruntime;
1144         update_stats_enqueue(cfs_rq, se);
1145         __enqueue_entity(cfs_rq, se);
1146         resched_task(rq->curr);
1147 }
1148
1149 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1150 /* Account for a task changing its policy or group.
1151  *
1152  * This routine is mostly called to set cfs_rq->curr field when a task
1153  * migrates between groups/classes.
1154  */
1155 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
1156 {
1157         struct sched_entity *se = &rq->curr->se;
1158
1159         for_each_sched_entity(se)
1160                 set_next_entity(cfs_rq_of(se), se);
1161 }
1162 #else
1163 static void set_curr_task_fair(struct rq *rq)
1164 {
1165 }
1166 #endif
1167
1168 /*
1169  * All the scheduling class methods:
1170  */
1171 struct sched_class fair_sched_class __read_mostly = {
1172         .enqueue_task           = enqueue_task_fair,
1173         .dequeue_task           = dequeue_task_fair,
1174         .yield_task             = yield_task_fair,
1175
1176         .check_preempt_curr     = check_preempt_curr_fair,
1177
1178         .pick_next_task         = pick_next_task_fair,
1179         .put_prev_task          = put_prev_task_fair,
1180
1181         .load_balance           = load_balance_fair,
1182
1183         .set_curr_task          = set_curr_task_fair,
1184         .task_tick              = task_tick_fair,
1185         .task_new               = task_new_fair,
1186 };
1187
1188 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1189 static void print_cfs_stats(struct seq_file *m, int cpu)
1190 {
1191         struct cfs_rq *cfs_rq;
1192
1193         for_each_leaf_cfs_rq(cpu_rq(cpu), cfs_rq)
1194                 print_cfs_rq(m, cpu, cfs_rq);
1195 }
1196 #endif